、焦炭塔模块接收控制系统的指令，并将状态回讯给控制系统，在绝缘盘面上安装模拟的管道和阀门，组成焦化生产流程的模拟管道系统；阀门模块包括阀门、阀门电路模块显示控制盘和阀门电路，阀门电路对阀门的动作时间和特性进行模拟控制，阀门电路模块显示控制盘用于显示阀门的状态并对阀门进行手动控制，阀门电路模块显示控制盘包括阀门状态条、按键，阀门的开度状态由阀门状态条来指示，通过按键手动控制模拟阀门的开关操作;焦炭塔模块包括焦炭塔电路模块显示盘和焦炭塔电路，焦炭塔电路用于模拟焦炭塔的生产状态，焦炭塔电路模块显示盘用于显示焦炭塔电路所模拟的焦炭塔的压力、温度、物料状态。管道模块包括阀门的上游管道、阀门的下游管道、管道LED显示器件，管道LED显示器件用于指示阀门的上游管道、阀门的下游管道内有无介质流动。阀门的上游管道、阀门的下游管道与阀门之间分别通过门电路连通。阀门电路、焦炭塔电路分别通过Modbus总线与控制系统相连通。其中，阀门状态条为阀门LED显示器件。如图1所示，(I)对于开关阀门，阀门状态条只使用左边的红色LED指示灯②和右边的绿色LED指示灯③。红色LED指示灯②在控制系统允许关的条件下，将不停闪烁，提示操作人员可以执行“关”操作，此时可以按下按键上的“关”键进行关操作，阀门将执行关动作。当阀门处于全关状态时，红色LED指示灯②将常亮，表示阀门全关闭。绿色LED指示灯③如果在控制系统允许开的条件下，将不停闪烁，提示操作人员可以执行“开”操作，此时可以按下按键⑤上的“开”键进行开操作，阀门将执行开动作。当阀门处于全开状态时，绿色LED指示灯③将常亮，表示阀门全关闭。阀门的开关时间可以根据实际阀门开关比例设定。(2)对于具有开度调节的阀门，阀门LED显示器件④由10个LED灯组成，用来显示阀门开度，多一个LED灯点亮表示阀门的开度增加10%，红色LED指示灯②和绿色LED指示灯③同I)中开关阀门一样，用来提示开关操作。其操作逻辑同I)中所述，不同之处在于由10个LED灯来动态显示其开度。图1中⑥为管道电路接口。
[0030]其中当阀门的上游管道、阀门的下游管道中有介质流动时，点亮其管线上对应的管道LED显示器件。这个功能是通过门控制电路接通供电电源来实现，其原理如图5所示:上游管道和下游管道通过电气接口连接到一个阀门上，如果上游管道内部已经充满介质，则该段管道模块将得到电源，从而点亮管段对应的管道LED显示器件。如果阀门处于关闭状态，则连接上游管道、下游管道电源的门电路将切断，从而使下游管道不得电，从而不点亮管段对应的管道LED显示器件，用来模拟没有介质留到该管道。当阀门打开时，阀门电路控制门电路打开，下游管道的电源和上游管道的电源接通，得电后，下游管道点亮，模拟阀门打开后上游的介质流通到下游管道这个工艺过程。当根据阀门的类型和数量选定好相应的阀门电路后，就可以根据延迟焦化系统的PID图来布置焦化自动控制系统仿真仪表盘的布局。将各阀门和焦炭塔模块固定到绝缘盘面的基面上，通过管道模块将各阀门和管道附件按照PID图的布局连接起来，就可以实现仿真仪表盘的硬件部分。
[0031]根据“一种延迟焦化焦炭塔自动操作系统”(专利号:ZL200720085318.X)提出的自动操作的安全控制功能，通过软件来实现对阀门控制的模拟。该软件的实施过程如下:所有的智能节点，包括各个阀门、焦炭塔、和智能阀门附件(如温度、压力显示仪表)通过ModBus总线相连接，其连接拓补图可以如图7所示。整个系统构成一个一主多从的ModBus网络。主控制器(以下简称主节点)作为系统的主节点完成整个控制系统的连锁控制功能，该主控制器在仿真仪表盘系统中可以使用一台PC机配上相应的控制软件来实现，也可以通过一台PLC进行编程来实现。各阀门及智能管道附件作为从节点，每个智能从节点分配一个从机号，以便于同主节点进行通信。各从节点要能够响应主节点发出的控制指令和查询指令。控制指令包含:允许从节点开操作、允许从节点关操作、允许从节点动作(即可开、也可关)；查询指令用于查询从节点的状态。从节点响应控制指令，在面板上进行提示:如允许开操作，则开提示LED灯闪烁，此时操作员可以按“开”键，以模拟开阀操作，由于主控器只给允开权限，没有给允关权限，所以此时如果操作员按“关”键，阀门也不执行关操作。同样如果是允关控制指令，则只有关阀操作有效，开阀操作将无效，以保证安全。模拟阀门、焦炭塔、管道仪表的电路模块在电路逻辑上使用Modbus总线相连接，通过内嵌在电路模块内部的Modbus协议实现各模块之间的通信，RS485电路作为ModBus协议的物理层。
[0032]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种焦化自动控制系统仿真仪表盘，其特征在于，包括绝缘盘面、阀门模块、焦炭塔模块、管道模块，阀门模块、焦炭塔模块分别与控制系统连通，在绝缘盘面上安装模拟的管道和阀门，组成焦化生产流程的模拟管道系统；阀门模块包括阀门、阀门电路模块显示控制盘和阀门电路，阀门电路对阀门的动作时间和特性进行模拟控制，阀门电路模块显示控制盘用于显示阀门的状态并对阀门进行手动控制，阀门电路模块显示控制盘包括阀门状态条、按键，阀门的开度状态由阀门状态条来指示，通过按键手动控制模拟阀门的开关操作；焦炭塔模块包括焦炭塔电路模块显示盘和焦炭塔电路，焦炭塔电路用于模拟焦炭塔的生产状态，焦炭塔电路模块显示盘用于显示焦炭塔电路所模拟的焦炭塔的压力、温度、物料状??τ O2.根据权利要求1所述的焦化自动控制系统仿真仪表盘，其特征在于，管道模块包括阀门的上游管道、阀门的下游管道、管道LED显示器件，管道LED显示器件用于指示阀门的上游管道、阀门的下游管道内有无介质流动。3.根据权利要求2所述的焦化自动控制系统仿真仪表盘，其特征在于，阀门的上游管道、阀门的下游管道与阀门之间分别通过门电路连通。4.根据权利要求1或2所述的焦化自动控制系统仿真仪表盘，其特征在于，阀门电路、焦炭塔电路分别通过Modbus总线与控制系统相连通。5.根据权利要求1或2所述的焦化自动控制系统仿真仪表盘，其特征在于，阀门状态条为阀门LED显示器件。
【专利摘要】本实用新型公开了一种焦化自动控制系统仿真仪表盘，包括绝缘盘面、阀门模块、焦炭塔模块、管道模块，阀门模块、焦炭塔模块分别与控制系统连通，在绝缘盘面上安装模拟的管道和阀门，组成焦化生产流程的模拟管道系统。阀门模块包括阀门、阀门电路模块显示控制盘和阀门电路，阀门电路对阀门的动作时间和特性进行模拟控制，阀门电路模块显示控制盘包括阀门状态条、按键，阀门的开度状态由阀门状态条来指示，通过按键手动控制模拟阀门的开关操作。本实用新型焦化自动控制系统仿真仪表盘，可以通过模块化的设计方便地组成不同延迟焦化自动控制系统的仿真培训系统，从而在不影响焦化生产的前提下，进行操作工的学习培训。
【IPC分类】G05B17/02
【公开号】CN205263530
【申请号】CN201521030829
【发明人】王利恒, 吴崧, 华洋
【申请人】武汉工程大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月11日