专利名称：电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于煤仓连续料位监测技术领域，尤其是涉及一种电力线式现场总线煤仓 连续料位监测系统。
背景技术：
目前，在火力发电厂煤仓连续料位信号数量众多，其一方面作为运煤自动化系统 实现自动配煤的依据，另一方面又要求提供给主厂房DCS系统，与主厂房内的给煤机自动 控制建立必要的联锁保护关系。在工程应用中，火力发电厂运煤自动化系统习惯上对每个 仓的连续料位计设置信号分配器，将分配后的信号一路采用单独的电缆引入“煤仓层远程 站”，另一路再以单独的电缆引入DCS系统，同时为解决料位计和信号分配器的供电问题，也 耗费了大量的电缆。因而，现有连续料位信号传输方案存在控制电缆用量大、工程一次性投 资费用高、施工工期长、系统运行维护难度大、系统现场强电干扰问题严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电力线式 现场总线煤仓连续料位监测系统，其设备投资及运行成本低，安装维护简便，信号传输性能 稳定，简单易行，能有效解决运煤系统众多连续料位信号的远程实时监测问题。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种电力线式现场总线煤仓连 续料位监测系统，其特征在于包括多个连续料位计、将所述多个连续料位计所检测连续 料位信号传送至主PLC控制系统的远方信号传输系统和分别与所述多个连续料位计相接 的动力供电系统；所述远方信号传输系统包括主控装置一、主控装置二、分控装置和电缆， 主PLC控制系统与主控装置一间以通讯方式或硬接线方式进行连接，主控装置一通过由电 缆组成的环网分别与多个分控装置相接，所述多个分控装置分别与多个连续料位计相接， 且每个料位计均通过分控装置和所述环网并联在主控装置一的控制端上；所述主控装置二 通过电缆与主控装置一相连，且主控装置二与DCS系统间以通讯方式或硬接线方式进行连 接。所述料位计包括料位传感器、与料位传感器相接且对料位传感器所检测信号进行 模数转换的A/D转换器、与A/D转换器相接的MCU处理器和与MCU处理器相接的I/O通信 接口 ；所述料位计通过I/O通信接口和电缆与主控装置一相接。所述主PLC控制系统与主控装置一间以通讯方式进行连接，且二者间通过第三方 设备接口模块一进行连接。所述主控装置一与第三方设备接口模块一均设置在远程站内。所述主控装置二与DCS系统间以通讯方式进行连接，且二者之间通过第三方设备 接口模块二进行连接。所述主控装置二和第三方设备接口模块二均安装在DCS系统程控柜内。所述主控装置与电缆间通过端子排进行连接。
所述主控装置的数量为一个或多个。所述动力供电系统安装在远程站内，动力供电系统通过由电缆组成的环网分别向 各料位计供电。还包括与MCU处理器相接的液晶显示器。本发明与现有技术相比具有以下优点1、将电力线载波技术与现场总线技术相结合，实现火力发电厂多个连续料位信号 的远程传输，以最简单的现场布线，同时解决了多个连续料位计的供电、与运煤自动化系统 的接口、与DCS系统的接口等一系列问题。2、设备占用空间相对小，采用主控装置进行操作且无需单独考虑各设备的现场安 装位置。3、采用电力线现场总线技术，信号以载波方式进行传输，唯有同频的信号才可对 系统造成干扰，因而这种干扰可以预知并通过各种措施予以消除，由此极大的提高了系统 的抗干扰能力。4、投资少，采用单根电缆直埋或穿管敷设方式，不设置电缆沟，也方便了电缆的清 扫；另外其与远程系统接口之间采用串口通讯方式方式连接因而费用少。5、最多能达到IP67级的防护等级。6、施工、调试时间很短，同时施工费极低、几乎没有电缆维护费用，运行维护程序 简单且智能化程度高。7、现场布线方便，安装简便，大大提高劳动效率且应用方式灵活，施工工作量大为 减少，其程控柜数量减少、电缆根数及长度急剧减少、现场接线及校线工作量急剧减小，因 此极大缩短了工程建设周期，加快了工程建设进度，同时控制系统的整体自动化水平大大提尚。8、适用面广，不仅可适用于电力、电子行业自动化控制领域，可拓广运用到矿山、 冶金等多种行业机电设备的自动化控制系统中。9、采用布线简单方便的VV或KVV电缆作为现场总线信号传输的载体，既具有现场 施工维护简单的特点，又具有其它通用现场总线技术的所有优点，而且设备价格低廉。10、主控装置与料位计间总线的布设结构为自由拓扑结构，从现场布线方便以及 可靠性角度出发，一般采用环型结构；并且其信号传输总线可以和电源线共用。综上，本发明系统结构简单清晰、自动化程度高、电缆用量少、现场施工工作量小、 抗干扰能力强、运行维护方便、系统可靠性高、整体技术指标好，为火力发电厂的建设带来 明显的经济效益，有效解决了传统煤仓连续料位检测模式所存在的电缆用量极大、施工难 度很大、维护极为不便、费时费力等实际问题。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的工作原理图。图2为本发明料位计的电路原理框图。附图标记说明1-料位计；I-I-料位传感器；1-2-A/D转换器；
1-3-MCU 处理器；2-主PLC控制系统；5-第三方设备接口模块8-动力供电系统；Il-DCS 系统；1-4-1/0通信接口 ； 3-主控装置一； ；6-远程站；1-5-液晶显示器； 4-电缆； 7-端子排； 10-主控装置二 ； 13-DCS系统程控柜；9-电源模块；12-第三方设备接 口模块二 ；14-分控装置。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括多个连续料位计1、将所述多个连续料位计1所检测连续 料位信号传送至主PLC控制系统2的远方信号传输系统和分别与所述多个连续料位计1相 接的动力供电系统8。所述远方信号传输系统包括主控装置一 3、主控装置二 10、分控装置 14和电缆4，主PLC控制系统2与主控装置一 3间以通讯方式或硬接线方式进行连接，主控 装置一 3通过由电缆4组成的环网分别与多个分控装置14相接。所述多个分控装置14分 别与多个连续料位计1相接，且每个料位计1均通过分控装置14和所述环网并联在主控装 置一 3的控制端上。所述主控装置二 10通过电缆4与主控装置一 3相连，且主控装置二 10 与DCS系统11间以通讯方式或硬接线方式进行连接。结合图2，所述料位计1包括料位传感器1-1、与料位传感器1-1相接且对料位传 感器1-1所检测信号进行模数转换的A/D转换器1-2、与A/D转换器1-2相接的MCU处理器 1-3和与MCU处理器1-3相接的I/O通信接口 1-4。所述料位计1通过I/O通信接口 1_4 和电缆4与主控装置一 3相接。同时，还包括与MCU处理器1-3相接的液晶显示器1-5。本实施例中，所述主PLC控制系统2与主控装置一 3间以通讯方式进行连接，且二 者间通过第三方设备接口模块一 5进行连接。所述主控装置一 3与第三方设备接口模块一 5均设置在远程站6内。所述主控装置二 10与DCS系统11间以通讯方式进行连接，且二 者之间通过第三方设备接口模块二 12进行连接。所述主控装置二 10和第三方设备接口模 块二 12均安装在DCS系统程控柜13内。所述主控装置3与电缆4间通过端子排7进行连 接。所述主控装置3的数量为一个或多个。所述动力供电系统8安装在远程站6内，动力 供电系统8通过由电缆4组成的环网分别向各料位计1供电。综上，每个料位计1通过安装在其内部的MCU处理器1-3 —方面为其提供工作所 需的AC220V或DCMV电源，另一方面将各连续料位计1输出的信号进行变换后，并通过由 电缆4组成的环网上传至主控装置一 3 ；主控装置一 3设置在远程站6内，并且以通讯方式 与运煤自动化系统即主PLC控制系统2进行通讯连接；同时，安装在DCS系统程控柜13内 的主控装置二 10通过电缆4与主控装置一 3相连，并且主控装置二 10也以通讯方式与DCS 系统11进行通讯连接，实现连续料位信号向DCS系统11的通讯传输。另外，动力供电系 统8也通过电缆4组成的环网分别向各料位计1供电。同时，主控装置一 3和主控装置二 10中均设置有阻波装置，该阻波装置的作用在于将控制系统中的高频信号与外界系统相隔 离，以免对外界系统造成影响和干扰。本发明的具体工作过程是多个料位计1将其实时所检测并处理得出的连续料位 信号通过分控装置14、由电缆4组成的环网和主控装置一 3同步上传至程控室内主PLC控制系统2的主CPU，从而实现在程控室上位机画面上对各连续料计1的直观监控问题；同 时，主控装置一 3又通过电缆4与主控装置二 10相连，同步将多个料位计1输出的连续料 位信号传送至DCS系统11。综上，通过分控装置14、由电缆4组成的环网、主控装置一 3和 主控装置二 10实现各连续料位信号向运煤自动化系统即主PLC控制系统2和DCS系统11 的远程传输问题。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于包括多个连续料位计 (1)、将所述多个连续料位计(1)所检测连续料位信号传送至主PLC控制系统O)的远方 信号传输系统和分别与所述多个连续料位计(1)相接的动力供电系统(8)；所述远方信号 传输系统包括主控装置一(3)、主控装置二(10)、分控装置(14)和电缆，主PLC控制系 统( 与主控装置一(3)间以通讯方式或硬接线方式进行连接，主控装置一 C3)通过由电 缆(4)组成的环网分别与多个分控装置(14)相接，所述多个分控装置(14)分别与多个连 续料位计(1)相接，且每个料位计(1)均通过分控装置(14)和所述环网并联在主控装置一 (3)的控制端上；所述主控装置二(10)通过电缆(4)与主控装置一 C3)相连，且主控装置 二(10)与DCS系统(11)间以通讯方式或硬接线方式进行连接。
2.按照权利要求1所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于所 述料位计(1)包括料位传感器(1-1)、与料位传感器(1-1)相接且对料位传感器(1-1)所检 测信号进行模数转换的A/D转换器(1-2)、与A/D转换器(1- 相接的MCU处理器(1_3)和 与MCU处理器(1-3)相接的I/O通信接口(1-4)；所述料位计⑴通过I/O通信接口(1_4) 和电缆⑷与主控装置一⑶相接。
3.按照权利要求1或2所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于 所述主PLC控制系统O)与主控装置一(3)间以通讯方式进行连接，且二者间通过第三方 设备接口模块一( 进行连接。
4.按照权利要求3所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于所 述主控装置一 C3)与第三方设备接口模块一( 均设置在远程站(6)内。
5.按照权利要求1或2所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于 所述主控装置二(10)与DCS系统(11)间以通讯方式进行连接，且二者之间通过第三方设 备接口模块二(1 进行连接。
6.按照权利要求5所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于所 述主控装置二(10)和第三方设备接口模块二(1 均安装在DCS系统程控柜(1 内。
7.按照权利要求1或2所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于 所述主控装置⑶与电缆⑷间通过端子排(7)进行连接。
8.按照权利要求1或2所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于 所述主控装置(3)的数量为一个或多个。
9.按照权利要求1或2所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于 所述动力供电系统⑶安装在远程站(6)内，动力供电系统⑶通过由电缆⑷组成的环 网分别向各料位计(1)供电。
10.按照权利要求2所述的电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，其特征在于还 包括与MCU处理器(1-3)相接的液晶显示器(1-5)。
全文摘要
本发明公开了一种电力线式现场总线煤仓连续料位监测系统，包括多个连续料位计、将多个连续料位计所检测连续料位信号传送至主PLC控制系统的远方信号传输系统和分别与多个连续料位计相接的动力供电系统；远方信号传输系统包括主控装置一、主控装置二、分控装置和电缆，主PLC控制系统与主控装置一相接，主控装置一通过由电缆组成的环网分别与多个连续料位计相接，且每个料位计均通过分控装置和环网并联在主控装置一的控制端上；主控装置二通过电缆与主控装置一相连，且主控装置二与DCS系统相接。本发明设备投资及运行成本低，安装维护简便，信号传输性能稳定，简单易行，能有效解决运煤系统众多连续料位信号的远程实时监测问题。
文档编号G05B19/418GK102053589SQ20091021855
公开日2011年5月11日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者李博昌, 邹亚亮 申请人:西安博恒智能技术有限公司