一種管樁生產養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)檢測模塊、參數設置模塊、執(zhí)行模塊、交流接觸器和PLC控制器，系統(tǒng)檢測模塊通過PLC控制器與參數設置模塊連接，PLC控制器通過交流接觸器接執(zhí)行模塊；系統(tǒng)檢測模塊用于管樁養(yǎng)護過程中的信號采集；參數設置模塊用于對管樁養(yǎng)護的過程進行參數設定和調節(jié)；交流接觸器用于對電動調節(jié)閥的斷電保護；執(zhí)行模塊用于對管樁養(yǎng)護過程的控制。在養(yǎng)護生產過程中，整個系統(tǒng)以PLC控制器為核心，實現池內溫度的自我調整。與現有的技術相比，本系統(tǒng)有便于整個管樁生產控制系統(tǒng)協(xié)同開發(fā)，控制精準，成本低，管理方便等特點。
【專利說明】一種管粧生產養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及自動化控制領域，更具體的，涉及一種面向節(jié)能降耗的管樁生產養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，用于標準化管樁生產行業(yè)，能準確按照管樁生產養(yǎng)護過程的標準進行生產。
【背景技術】
[0003]在當前社會，隨著建筑行業(yè)的繁榮發(fā)展需要對管樁的需求越來越大，特別是在橋梁和高樓建設中管樁的需求量非常大，PHC管樁生產的發(fā)展為建筑行業(yè)提供了強大的支持。
[0004]在管樁生產的養(yǎng)護過程中，由于PHC管樁的混凝土強度等級要求高，樁身長、工序多，生產工藝復雜因此非常容易導致質量的缺陷，在整個PHC管樁的生產過程中，養(yǎng)護工序占了最長的時間且耗用的能源最大。因此在PHC管樁生產中，養(yǎng)護問題的試驗研究具有特別重要意義，特別是在養(yǎng)護工序中對溫度控制極其關鍵，溫度控制的好壞直接導致管樁的質量能否達標。原養(yǎng)護工序中由于都是由人工手動調節(jié)，溫度偏差大，調節(jié)過程復雜，需要相當的人力工作，這樣不僅浪費人員成本和能源，更重要的是養(yǎng)護生產過程并不能按照標準的溫度時間曲線進行控制，對管樁的質量造成較大影響。
[0005]目前，可以通過對養(yǎng)護池內溫度進行實時的檢測和自動調節(jié)控制，在養(yǎng)護過程中溫度上升階段與標準曲線偏差較小，恒溫階段溫度偏差在0.5攝氏度范圍內，閥門開度針對養(yǎng)護池內溫度變化而變化，超調量小、系統(tǒng)響應快，養(yǎng)護過程在人機界面顯示一目了然。6小時養(yǎng)護過程中的實時溫度曲線與標準曲線吻合，保證了管樁的養(yǎng)護過程按照標準生產。但目前基于管樁生產養(yǎng)護過程的獨立控制設備操作復雜，價格高且不便于整個系統(tǒng)的組織協(xié)同開發(fā)。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現有技術的不足，本發(fā)明提出一種便于整個控制系統(tǒng)聯(lián)合開發(fā)，性能穩(wěn)定、操作方便、遠程控制、成本低的管樁生產養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，具有實時信息檢測，自動溫度對比，閥門開度精準，遠程參數調節(jié)和控制等優(yōu)點。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案為:
一種管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)檢測模塊、參數設置模塊、執(zhí)行模塊、交流接觸器和PLC控制器，所述系統(tǒng)檢測模塊通過PLC控制器與參數設置模塊連接，PLC控制器通過交流接觸器接執(zhí)行模塊；
所述系統(tǒng)檢測模塊用于管樁養(yǎng)護過程中的信號采集；
所述參數設置模塊用于對管樁養(yǎng)護的過程進行參數設定和調節(jié)；
所述交流接觸器用于對電動調節(jié)閥的斷電保護；
所述執(zhí)行模塊用于對管樁養(yǎng)護過程的控制。[0008]在工作時，整個控制器以PLC控制器為核心，以執(zhí)行模塊為主要工作對象，實現對養(yǎng)護過程的主要參數的實時的自動調整。
[0009]更進一步的，所述系統(tǒng)檢測模塊包括溫度采集部分、流量采集部分、蒸汽采集部分和AD模塊，所述溫度采集部分、流量采集部分與蒸汽采集部分的信號輸出端接AD模塊的輸入端，AD模塊的輸出端接PLC控制器的輸入端。
[0010]溫度采集部分是通過熱電偶傳感器采集溫度，并通過AD模塊將溫度信號轉換為數字信號；流量采集部分通過流量計采集流量，并通過AD模塊將流量信號轉換為數字信號，蒸汽采集部分通過蒸汽傳感器采集流量，并通過AD模塊將蒸汽信號轉換為數字信號。
[0011]熱電偶傳感器、流量計和蒸汽傳感器分布于各個養(yǎng)護池內部，實時監(jiān)測養(yǎng)護池內溫度、流量及蒸汽，PLC控制器檢測溫度信號后采用自動控制調節(jié)，驅動執(zhí)行模塊實現對蒸汽進出管理，達到溫度實時調節(jié)功能。
[0012]更進一步的，所述參數設置模塊由處理器和人機界面組成，處理器通過RS485總線與PLC控制器連接，人機界面通過RS232與PLC控制器連接。
[0013]更進一步的，所述處理器為遠程工業(yè)計算機，人機界面為觸摸屏。
[0014]遠程工控計算機用于參數設定和遠程監(jiān)控，觸摸屏用于現場參數設定交互顯示，遠程工控計算機安裝用于養(yǎng)護池參數設定的軟件，參數設置主要是設置養(yǎng)護過程的升溫時間、恒溫時間和恒溫溫度、降溫時間、溫度誤差等隨不同類型管樁而定的參數。用戶通過遠程工業(yè)計算機及觸摸屏來對管樁的養(yǎng)護過程參數進行設定，無需工作人員進入到現場。
[0015]更進一步的，所述執(zhí)行模塊由電動調節(jié)閥組成，用于接收PLC控制器的指令信息，并執(zhí)行指令動作。電動調節(jié)閥實現養(yǎng)護池蒸汽的調節(jié)，從而實現溫度的嚴格控制，調節(jié)閥分手動調節(jié)和自動調節(jié)，自動調節(jié)會根據養(yǎng)護池蒸汽容量、溫度等信息采用PID算法自動實現對蒸汽容量、溫度、閥門開度的控制。
[0016]更進一步的，所述執(zhí)行模塊還包括防雷保護器、濾波器和隔離變換器，所述防雷保護器和濾波器用于防浪涌和濾波，隔離變換器用于將電壓變換為PLC控制器采集的電壓。
[0017]更進一步的，所述觸摸屏為256色系列觸摸屏。
[0018]更進一步的，所述PLC控制器包括主PLC控制器和擴展PLC控制器；AD模塊的輸出端接擴展PLC控制器的輸入端；處理器和人機界面接主PLC控制器的輸入端。
[0019]更進一步的，所述管樁養(yǎng)護過程中養(yǎng)護池溫度在達到恒溫階段時摻礦粉管樁的溫度保持為80攝氏度，摻純水泥管樁的溫度保持為65攝氏度。
[0020]與現有的技術相比，本發(fā)明實現了自動溫度比較，溫度與電流數字轉化，實時參數檢測處理，參數遠程控制，遠程平臺監(jiān)控等各項目功能，本系統(tǒng)具有便于整個管樁生產控制系統(tǒng)協(xié)同開發(fā)，控制精準，成本低，管理方便等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的管樁生產養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)結構圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)的PLC周圍邏輯接線圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)的安裝原理框圖。
【具體實施方式】[0024]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步描述，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[0025]如圖1所示，為本發(fā)明較佳實施方式之管樁生產養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)結構圖。該養(yǎng)護過程效能優(yōu)化控制系統(tǒng)主要有三個部分組成:系統(tǒng)檢測模塊、參數設置模塊、執(zhí)行模塊，并包含交流接觸器和PLC控制器，其中系統(tǒng)檢測模塊通過PLC控制器與參數設置模塊連接，PLC控制器通過交流接觸器接執(zhí)行模塊；
系統(tǒng)檢測模塊為右下虛線框部分，包括溫度采集部分、流量采集部分、蒸汽采集部分和AD模塊，所述溫度采集部分、流量采集部分與蒸汽采集部分的信號輸出端接AD模塊的輸入端，AD模塊的輸出端接PLC控制器的輸入端。
[0026]參數設置模塊為左邊虛線框組成，包括遠程工業(yè)計算機，觸摸屏，遠程工業(yè)計算機，觸摸屏分別通過485總線和RS232經modbus協(xié)議傳遞至PLC控制器中。
[0027]執(zhí)行模塊為上邊虛線線框內的部分，主要由執(zhí)行模塊由電動調節(jié)閥組成,用于接收PLC控制器的指令信息，并執(zhí)行指令動作。電動調節(jié)閥實現養(yǎng)護池蒸汽的調節(jié)，從而實現溫度的嚴格控制，調節(jié)閥分手動調節(jié)和自動調節(jié)，自動調節(jié)會根據養(yǎng)護池蒸汽容量、溫度等信息采用PID算法自動實現對蒸汽容量、溫度、閥門開度的控制。
[0028]其中工業(yè)計算機為服務器類型的工業(yè)計算機，PLC控制器包括PLC主控制器、PLC擴展控制器，均為艾默生EC20系列PLC，觸摸屏為海泰克系列256色觸摸屏，電動調節(jié)閥門為電流信號控制伺服類精準控制類型。
[0029]以上所述的本發(fā)明的實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神原則之內所作出的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括系統(tǒng)檢測模塊、參數設置模塊、執(zhí)行模塊、交流接觸器和PLC控制器，所述系統(tǒng)檢測模塊通過PLC控制器與參數設置模塊連接，PLC控制器通過交流接觸器接執(zhí)行模塊；所述系統(tǒng)檢測模塊用于管樁養(yǎng)護過程中的信號采集；所述參數設置模塊用于對管樁養(yǎng)護的過程進行參數設定和調節(jié)；所述交流接觸器用于對電動調節(jié)閥的斷電保護；所述執(zhí)行模塊用于對管樁養(yǎng)護過程的控制。
2.根據權利要求1所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)檢測模塊包括溫度采集部分、流量采集部分、蒸汽采集部分和AD模塊，所述溫度采集部分、流量采集部分與蒸汽采集部分的信號輸出端接AD模塊的輸入端，AD模塊的輸出端接PLC控制器的輸入端。
3.根據權利要求2所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述參數設置模塊由處理器和人機界面組成，處理器通過RS485總線與PLC控制器連接，人機界面通過RS232與PLC控制器連接。
4.根據權利要求3所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為遠程工業(yè)計算機，人機界面為觸摸屏。
5.根據權利要求4所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行模塊由電動調節(jié)閥組成，用于接收PLC控制器的指令信息，并執(zhí)行指令動作。
6.根據權利要求5所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行模塊還包括防雷保護器、濾波器和隔離變換器，所述防雷保護器和濾波器用于防浪涌和濾波，隔離變換器用于將電壓變換為PLC控制器采集的電壓。
7.根據權利要求4所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸屏為256色系列觸摸屏。
8.根據權利要求5所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制器包括主PLC控制器和擴展PLC控制器；AD模塊的輸出端接擴展PLC控制器的輸入端；處理器和人機界面接主PLC控制器的輸入端。
9.根據權利要求1至8任一項所述的管樁養(yǎng)護過程的效能優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述管樁養(yǎng)護過程中養(yǎng)護池溫度在達到恒溫階段時摻礦粉管樁的溫度保持為80攝氏度，摻純水泥管樁的溫度保持為65攝氏度。
【文檔編號】G05B19/418GK103699060SQ201310447983
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】程良倫, 陳翅剛, 陳翀, 剪欣, 李斌 申請人:廣東工業(yè)大學