一种生物质生产线数据采集控制系统的制作方法

本发明涉及一种生物质生产线数据采集控制系统。

背景技术：
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生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物；生物质能则是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，它一直是人类赖以生存的重要能源之一，是仅次于煤炭、石油、天然气之后的第四大能源，在整个能源系统中占有重要的地位。

生物质生产线是用来专门制备生物质能源的生产系统，可以成批次的进行产品的制备和生产，是一种新式高效的生产线。

在现有的生产线中，由于生产过程较为复杂，并且生产线通过继电器按钮控制，所以产生的实时数据总量和种类都较多，从而导致生产数据和报警数据不能实时进行记录，数据会出现丢失或者记录不准确的现象，造成生产线生产效率低下，并存在较大的安全隐患。

技术实现要素：
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本发明实施例提供了一种生物质生产线数据采集控制系统，结构设计合理，能够进行生产数据和报警数据的实时采集历史归档，使生产线各工段联动，实现生产线高产、高效、安全、全自动化生产，消除了安全隐患，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种生物质生产线数据采集控制系统，包括PLC总控柜，所述PLC总控柜通过网络协议和交换机连接有数据服务器，所述数据服务器用于读取PLC数据并将PLC数据进行表格形式归档，所述数据服务器通过交换机连接有多个客户机，所述客户机用于多用户进行操作；所述数据服务器通过通讯协议连接有监控影墙，所述监控影墙用于显示PLC采集的生产数据和报警数据；在PLC控制柜内设有DI模块、DO模块、AI模块和AO模块，所述DI模块用于采集报警信号，所述DO模块用于进行离散量输出以控制各类设备运转，所述AI模块用于采集信息数据，所述AO模块用于进行数字化控制。

所述PLC总控柜的型号为S7-1200。

所述网络协议为TCP/IP协议；所述通讯协议为RS-232。

所述报警信号包括现场输送设备堵转信号、料仓阀门开关信号、料仓料位信号和消防报警信号。

所述信息数据包括能耗数据、运行数据和自动控制数据。

所述能耗数据包括破碎工段能耗数据、干燥工段能耗数据、物料缓冲工段能耗数据、制粒工段能耗数据和冷却保证工段能耗数据；所述运行数据包括干燥系统温度采集数据、干燥系统物料水份采集数据、料仓实时物位数据采集数据、各类输送设备转速采集数据、风送设备流量采集数据和液压流量压力采集数据；所述自动控制数据包括生物质破碎机电流信号采集数据、生物质粉碎机电流信号采集数据和生物质颗粒机电流信号采集数据。

所述数字化控制包括调节速度、调节流量和调节排料推力及排料速度。

所述AI模块通过信号隔离器采集信息数据，所述AO模块通过变频器与现场设备相连，所述DO模块通过中间继电器和交流接触器与现场设备相连。

所述监控影墙为液晶显示屏。

所述交换机为16口交换机。

本发明采用上述结构，通过PLC总控柜内的DI模块、DO模块、AI模块和AO模块相互配合，进行生产线报警信号和信息数据的采集，并可以控制生产线上的各个现场设备采取相应的动作，实现生产线的高效安全生产；通过TCP/IP协议和交换机来实现客户机、PLC总控柜和数据服务器上的数据交互，进行多用户的同时操作；通过PLC总控柜和相应的处理软件将读取的PLC数据进行表格形式的归档，具有精准高效、安全高效的优点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明PLC总控柜的DI模块的结构示意图。

图3为本发明PLC总控柜的AI模块的结构示意图。

图4为本发明PLC总控柜的AO模块的结构示意图。

图5为本发明PLC总控柜的DO模块的结构示意图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-5中所示，一种生物质生产线数据采集控制系统，包括PLC总控柜，所述PLC总控柜通过网络协议和交换机连接有数据服务器，所述数据服务器用于读取PLC数据并将PLC数据进行表格形式归档，所述数据服务器通过交换机连接有多个客户机，所述客户机用于多用户进行操作；所述数据服务器通过通讯协议连接有监控影墙，所述监控影墙用于显示PLC采集的生产数据和报警数据；在PLC控制柜内设有DI模块、DO模块、AI模块和AO模块，所述DI模块用于采集报警信号，所述DO模块用于进行离散量输出以控制各类设备运转，所述AI模块用于采集信息数据，所述AO模块用于进行数字化控制。

所述PLC总控柜的型号为S7-1200。

所述网络协议为TCP/IP协议；所述通讯协议为RS-232。

所述报警信号包括现场输送设备堵转信号、料仓阀门开关信号、料仓料位信号和消防报警信号。

所述信息数据包括能耗数据、运行数据和自动控制数据。

所述能耗数据包括破碎工段能耗数据、干燥工段能耗数据、物料缓冲工段能耗数据、制粒工段能耗数据和冷却保证工段能耗数据；所述运行数据包括干燥系统温度采集数据、干燥系统物料水份采集数据、料仓实时物位数据采集数据、各类输送设备转速采集数据、风送设备流量采集数据和液压流量压力采集数据；所述自动控制数据包括生物质破碎机电流信号采集数据、生物质粉碎机电流信号采集数据和生物质颗粒机电流信号采集数据。

所述数字化控制包括调节速度、调节流量和调节排料推力及排料速度。

所述AI模块通过信号隔离器采集信息数据，所述AO模块通过变频器与现场设备相连，所述DO模块通过中间继电器和交流接触器与现场设备相连。

所述监控影墙为液晶显示屏。

所述交换机为16口交换机。

本发明实施例的控制系统的工作原理为：基于PLC总控柜，对生物质生产线上的信息数据和报警信号进行实时采集，配合数据服务器，使采集到的数据准确清晰全面，不需要操作人员现场进行报警记录，节省了人力资源和成本，从而保证生物质生产线安全高效运行。

使用时，PLC总控柜根据设计好的电气原理图进行硬件连接，然后硬件设备接通电源，控制系统进入工作状态；PLC总控柜内DI模块、DO模块、AI模块和DI模块分别开始动作，进行报警信号和信息数据的采集，所述报警信号包括现场输送设备堵转信号、料仓阀门开关信号、料仓料位信号和消防报警信号；所述信息数据包括能耗数据、运行数据和自动控制数据。通过这些数据和信号的采集，使生产线上各个工段进行联动，自动控制，实现生物质生产线的高效安全生产；在控制系统中，数据服务器运行软件将读取采集的数据和信号进行表格形式归档，监控影墙将数据和流程画面显示出来，供用户观察；控制系统还可以提供XY比例趋势图，分析生产线实际机功率百分比与颗粒成品流量比值，系统提供数据表格包含破碎系统主机电流、电压值、功率值，细粉系统主机电流值、电压值、功率值，制粒系统主机电流值、电压值、功率值，各类输送系统转速值，干燥系统各点温度值，干燥物料后的物料水分值，液压仓系统推拉缸流量值、压力值吗。生物质生产线控制系统扩展性强，系统留有扩展接口，供后期设备改造，或者增添设备。

综上所述，本控制系统通过PLC总控柜和16口交换机组成局域网，可以进行信息数据和报警信号的实时采集和传输，以保证生物质生产线高效安全运行，减少了人力资源的浪费，提升了生产线的安全系数，配合计算机软件，可以获取工艺流程的画面。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。