专利名称：水电站砂石骨料生产监控计算机系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水电站砂石骨料生产系统，尤其涉及一种操作简 单、控制精确、实现了自动化管理的水电站砂石骨料生产监控计算机系统。
背景技术：
水电站砂石骨料加工系统长期以来一直采用传统的继电控制方式，系统 设备较多、系统设备分布较广、控制相对分散、运行人员不能及时联系，不 利于及时发现问题和排除故障。从目前水电站砂石骨料系统控制方式来看基 本采用手动启动运行，继电器连锁控制，这样系统需要投入较多人员运行，系 统生产管理比较落后,相应来说系统效率较低。发明内容本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种易操作、好管理 的水电站砂石骨料生产监控计算机系统，该系统可通过实时监视和改变各系 统设备的运行状态，精确控制水电站砂石骨料生产过程，不但可提高质量和 效益，而且能大幅降低人工成本及故障率。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案本实用新型通过软、硬件相结合的计算机系统实现对水电站砂石骨料生 产的监控及控制，所述计算机硬件控制系统为通过通讯线相互连接的工控机 监控系统和可编程控制器；所述计算机软件控制系统为组态工控软件；所述 可编程控制器的信号输入端与输入信号装置的通讯线对应连接，所述可编程 控制器的信号输出端与输出信号装置的通讯线对应连接，所述输出信号用于 控制现场各动力系统的运行状态。根据实际应用情况，本实用新型采用的优选技术方案为所述输入信号 装置包括现场信号装置、手动控制信号装置和主动控制信号装置，其中，手 动控制信号装置和主动控制信号装置安装于操作面板上，现场信号装置包括 监控信号装置和检测信号装置，所述监控信号装置安装于各动力设备的最佳 监控角度处，所述检测信号装置为传感器，安装于各动力设备的对应位置， 包括皮带机信号传感器、初筛信号传感器、复筛信号传感器、细碎筛信号 传感器、除铁器信号传感器、给料机信号传感器、粗碎机信号传感器、中碎 机信号传感器、制砂机信号传感器、洗砂机信号传感器。所述输出信号装置为与现场各动力设备的电路或管道串联连接的电磁 阀，包括皮带机电磁阀、初筛电磁阀、复筛电磁阀、细碎筛电磁阀、除铁 器电磁阀、给料机电磁阀、粗碎机电磁阀、中碎机电磁阀、制砂机电磁阀、 洗砂机电磁阀。由上知，本实用新型通过摄像监控及信息感应的方式实时获取现场动力 设备的运行情况，并经过可编程控制器及计算机软、硬件的处理后，通过控 制各动力设备的电磁阀的开、关状态或开关大、小状态，达到对各动力设备 实现自动化控制和管理的目的。在上述系统中，所述输入信号装置中的现场传感器与变送器连接，变送 器的输出端与可编程控制器的A/D输入端连接，所述输入信号装置中的监控 信号装置为现场监控器，其输出端与可编程控制器的输入端连接。所述可编 程控制器的信号输出端与动力配电柜连接后再与现场操作箱连接。本实用新型的有益效果在于本实用新型在控制方式上包括自动控制、手动控制、主动控制三大类型， 既可相互转换成为独立的控制方式，又可相互结合成为灵活的综合控制方式，非常方便，其对各种施工现场的适应能力极强；具体而言，本实用新型中，采用了先进的计算机控制技术和计算机网络技术，实现了大型施工系统自动化和集中管理；采用了上位机组态画面进行 模拟监控的方式，使模拟显示和控制操作更加灵活；工业电视系统实时监视 砂石骨料生产系统的运行情况和设备的运转情况；综上所述，本实用新型通过实时监视和改变各系统设备的运行状态，精 确控制水电站砂石骨料生产过程，优化了控制现场作业，提高了生产率和产 品质量；实现了自动化管理，降低了人工成本。
图1是本实用新型的整体方框图；图2是本实用新型的硬件结构框图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步具体阐述 如图1所示，本实用新型通过软、硬件相结合的计算机系统实现对水电 站砂石骨料生产的监控及控制，所述计算机硬件控制系统为通过通讯线相互 连接的工控机监控系统和可编程控制器；所述计算机软件控制系统为组态工 控软件；所述可编程控制器的信号输入端与输入信号装置的通讯线对应连 接，所述可编程控制器的信号输出端与输出信号装置的通讯线对应连接，所 述输出信号用于控制现场各动力系统的运行状态。如图2所示，所述输入信号装置中的现场传感器与变送器连接，变送器 的输出端与可编程控制器的A/D (模/数转换电路)输入端连接，所述输入信 号装置中的监控信号装置为现场监控器，其输出端与可编程控制器的输入端 连接。如图2所示，所述可编程控制器的信号输出端与动力配电柜连接后再与 现场操作箱连接。在上述结构的基础上，下面结合具体水利施工实施例对本实用新型作详 细的说明整个控制系统采用计算机软、硬件+可编程控制器(PLC) +监控器的方式，在此基础上，在控制中心还配置有操作台和动力配电柜(可安装于控制中心室外)。计算机采用台湾研华生产的工业控制计算机IPC-610，计算机软 件控制系统采用AUTOVIEW组态工控软件。摄像机及监视器采用SONY高 端产品。可编程控制器(PLC)采用日本KOYO生产的DL350 PLC，可编 程控制器采用模块化结构，包括电源模块、CPU模块、A/D (模/数转换)模 块、I/O (即输入、输出)模块(如图2所示)，另外，本系统还配备了UPS 电源，以防止意外断电带来的不良后果(如图2所示)。另外，为了防止外 界电源及电磁信号的干扰，本系统还采用了隔离、稳压电源措施，从而保证 了本系统的可靠性和稳定性。为了管理的方便，本系统还在计算机上设置有 图形显示、报表生成、数据记录功能，另外还外接有打印及报警终端设备(如 图1所示)。本系统的通讯采用计算机与现场的I/O设备直接进行通讯。I/O设备的 输入提供现场系统设备的各种信息。I/O 口的输出通常用于对现场的控制。 关于上述I/0口的输入、输出信号装置，具体为所述输入信号装置包括现场信号装置、手动控制信号装置和主动控制信 号装置，其中，手动控制信号装置和主动控制信号装置安装于操作面板上， 前者用于从自动控制到手动控制的转换，后者用于操作者在运行过程中发出 临时控制指令。现场信号装置包括监控信号装置和检测信号装置，所述监控信号装置安装于各动力设备的最佳监控角度处，所述检测信号装置为传感 器，安装于各动力设备的对应位置，具体包括13组皮带机信号传感器、1 组初筛信号传感器、1组复筛信号传感器、1组细碎筛信号传感器、2组除铁 器信号传感器、2组给料机信号传感器、2组粗碎机信号传感器、2组中碎机 信号传感器、2组制砂机信号传感器、2组洗砂机信号传感器。所述输出信号装置为与现场各动力设备的电路或管道串联连接的电磁 阀，包括13组皮带机电磁阔、1组初筛电磁阀、1组复筛电磁阀、1组细 碎筛电磁阀、2组除铁器电磁阀、2组给料机电磁阀、2组粗碎机电磁阀、2 组中碎机电磁阀、2组制砂机电磁阀、2组洗砂机电磁阀。生产前准备工作如下(1) 动力柜合主空气开关，合各电机的空气开关，合稳压电源,操作 台电压表显示电压值正常，电源指示灯亮显示操作电源。(2) 操作台检查动力电源是否正常，操作台电源供给是否正常，然 后插入钥匙打开控制开关，按启动控制电源，各部位上电，DC24V显示正常， PLC运行灯亮，计算机上电显示是否上电正常。(3) 计算机操作打开主机电源上电，直接进入开机画面，若进入主流程，请双击控制电脑上的"运行系统"图标进入"登陆系统进行登陆"， 运行系统后在屏幕的底部显示信息窗口 ，在信息窗口中记录有与下位机连接 是否正常的信息，正常为"设备初始化成功"。系统操作说明如下(1) 系统分粗碎系统、与制砂、中碎系统两大系统，粗碎系统与制砂、 中碎系可统分别运行，制砂与中碎系统通过制砂调节料仓连接。(2) 操作台分别设置系统急停、粗碎急停、中碎急停、制砂急停① 系统急停此急停按下有效，整个系统全部停机；② 粗碎急停此急停按下有效，粗碎系统停机，不影响制砂、中 碎系统运行；③ 中碎急停此急停按下有效，中碎系统设备停机，不影响制砂 系统运行；④ 制砂急停此急停按下有效，制砂设备停机，不影响中碎系统 运行。这些操作台上的急停，应根据不同情况使用。系统启动遵循从后往前， 停机顺序从前往后，启动时间间隔3秒，大型设备启动间隔时间5秒。停机 时间以各设备净料时间(可调)进行设置。自动控制系统如下(1)粗碎系统得到确切启动指令后，打铃，确认安全情况下，将粗 碎系统各设备三位选择开关全部置于自动位，将粗碎"自动启动—自动停机" 旋钮开关置于"自动启动档位置"，粗碎系统设备依次以间隔3秒启动。设 备启动后，各设备进入运行状态，在设备运行中，如果有设备出现停机，那 么与该设备相关以前设备自动停机，后面的设备继续运行，等物料输送完毕后，再关闭该些设备(操作"自动启动一自动停机"旋钮开关置于"自动停位置"，然后将自动一手动选择旋钮开关置于中间位置。也可按下急停开 关，让设备停机，设备停机后，将各三位选择开关置于中间档位)，通过监 控微机，各设备以动画形式形象表示设备的状态。停机将粗碎"自动启动—自动停机"旋钮开关置于"自动停位置"， 计算机3 (时间可调)秒停给料机，停粗碎机(颚破机)，停1#皮带，各设 备停机时间可调。停机程序正在执行时，如需要启动设备继续运行，将"自动启动一自动停机"旋钮开关置于"自动启动位置"，此时计算机将终止停 机程序，从该设备执行启动程序，依次往前启动设备设备停机后，务必将各 设备三位选择开关置于中间档位，将粗碎"自动启动一自动停机"旋钮开关 置于"自动停位置"或中间档位。(2)制砂、中碎系统得到确切启动指令后，打铃，确认安全情况下 将中碎、制砂系统各设备三位选择开关全部置于自动位，将中碎、制砂"自 动启动一自动停机"旋钮开关置于"自动启动位置"，制砂、中碎系统设备 依次以一定时间间隔秒启动。设备启动后，各设备进入运行状态，在设备运 行中，如果有设备出现停机，那么与该设备相关以前设备自动停机，后面的 设备将继续运行，此时，应将①"自动启动一自动停机"旋钮开关置于"自 动停位置"，执行停机程序，系统停机后停电检修。(操作"自动启动一自 动停机"旋钮开关置于"自动停位置"，然后将自动一手动选择旋钮开关置 于中间位置；②待物料输送完毕后，也可按下急停开关，让设备停机，设备 停机后，将各三位选择开关置于中间档位)。在运行时，制砂系统设备出现 事故停机时，该设备以前但不包括中碎系统设备自动停机，并以蜂鸣器报警 告知，此时，应将"自动启动一自动停机"旋钮开关置于"自动停位置"， 执行停机程序，让系统停机停电检修。通过监控微机，各设备以动画形象表 示设备的状态。停机将中碎、制砂系统"自动启动一自动停机"旋钮开关置于"自动 停位置"，计算机3 (时间可调)秒停给料机，同时停2弁皮带、制砂机、初 筛、3#皮带、中碎机(因为这些设备组成闭环流程，停机时当一个设备) 停机时间可调，停机时间应是物料在这些设备流动结束时间，停4#皮带停 5#皮带，停复筛，依次停各设备，各设备停机时间可调整。停机程序正在设备继续运行，将"自动启动一自动停机"旋钮开关置 于"自动启动位置"，此时计算机将终止停机程序，从该设备执行启动程序， 依次往前启动设备。将设备停机后，务必将各设备三位选择开关置于中间档 位，将粗碎"自动启动一 自动停机"旋钮开关置于"自动停位置"或中间档 位。(3)手动控制手动启动此前，务必应将粗碎、制砂中碎系统"自动 启动一自动停机"旋钮开关置于"中间档位"。或者"自动启动一自动停机" 置于停机位置。设备手动前现将三位选择开关全部置于手动档位，然后依次 间隔一定时间通过主令开关启动，启动顺序从后往前。停机时，先停给料机， 待皮带物料接受后，停后一设备，依次从前往后停所有设备。操作台面板上 设置的急停在手动时有效，各功能见前述。手动无联锁功能。手动方式仅用 于调试，正常使用务必使用自动功能。
权利要求1、一种水电站砂石骨料生产监控计算机系统，通过软、硬件相结合的计算机系统实现对水电站砂石骨料生产的监控及控制，其特征在于所述计算机硬件控制系统为通过通讯线相互连接的工控机监控系统和可编程控制器；所述可编程控制器的信号输入端与输入信号装置的通讯线对应连接，所述可编程控制器的信号输出端与输出信号装置的通讯线对应连接，所述输出信号用于控制现场各动力系统的运行状态。
2、 根据权利要求1所述的水电站砂石骨料生产监控计算机系统，其特征 在于所述输入信号装置包括现场信号装置、手动控制信号装置和主 动控制信号装置，其中，手动控制信号装置和主动控制信号装置安装 于操作面板上，现场信号装置包括监控信号装置和检测信号装置，所 述监控信号装置安装于各动力设备的最佳监控角度处，所述检测信号 装置为传感器，安装于各动力设备的对应位置，包括皮带机信号传 感器、初筛信号传感器、复筛信号传感器、细碎筛信号传感器、除铁 器信号传感器、给料机信号传感器、粗碎机信号传感器、中碎机信号 传感器、制砂机信号传感器、洗砂机信号传感器。
3、 根据权利要求2所述的水电站砂石骨料生产监控计算机系统，其特征 在于所述输入信号装置中的现场传感器与变送器连接，变送器的输 出端与可编程控制器的A/D输入端连接，所述输入信号装置中的监 控信号装置为现场监控器，其输出端与可编程控制器的输入端连接。
4、 根据权利要求1所述的水电站砂石骨料生产监控计算机系统，其特征 在于:所述输出信号装置为与现场各动力设备的电路或管道串联连接 的电磁阀，包括皮带机电磁阔、初筛电磁阀、复筛电磁阀、细碎筛电磁阀、除铁器电磁阀、给料机电磁阀、粗碎机电磁阀、中碎机电磁 阔、制砂机电磁阀、洗砂机电磁阀。根据权利要求1所述的水电站砂石骨料生产监控计算机系统，其特征 在于所述可编程控制器的信号输出端与动力配电柜连接后再与现场 操作箱连接。
专利摘要本实用新型公开了一种水电站砂石骨料生产监控计算机系统，通过软、硬件相结合的计算机系统实现对水电站砂石骨料生产的监控及控制，所述计算机硬件控制系统为通过通讯线相互连接的工控机监控系统和可编程控制器；所述计算机软件控制系统为组态工控软件；所述可编程控制器的信号输入端与输入信号装置的通讯线对应连接，所述可编程控制器的信号输出端与输出信号装置的通讯线对应连接，所述输出信号用于控制现场各动力系统的运行状态。本实用新型通过实时监视和改变各系统设备的运行状态，精确控制水电站砂石骨料生产过程，优化了控制现场作业，提高了生产率和产品质量；实现了自动化管理，降低了人工成本。
文档编号G05B19/418GK201166809SQ20082006264
公开日2008年12月17日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者涛 梁, 胡雪飞 申请人:梁 涛;胡雪飞