本实用新型涉及石墨膜烧制过程控制技术领域，尤其是涉及一种用于石墨膜烧制工艺过程监控与管理装置及DCS监控与管理系统。
背景技术：
传统的高导热材料主要是金属材料，这些材料的密度较大，膨胀系数高，热导率不够高。炭材料具有高的热导率，是传统金属材料的5—10倍，具有优良的机械性能，低密度、热膨胀系数小等优点，是一种新型高导热材料。
目前，由于其具有表面可以与金属、塑胶、不干胶等其它材料组合以满足更多的设计功能和需要，可裁切冲压成任意形状，多次弯折等优点，石墨膜已大量应用于通讯工业、医疗设备等领域。石墨膜的需求量越来越大，但是在石墨膜的高温生产工艺过程中数据提取困难，对过程控制管理缺乏数据依据。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种监控与管理装置及DCS监控与管理系统，可以对石墨膜的高温生产工艺过程数据进行采集与管理，为过程控制管理提供数据依据。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种监控与管理装置，应用于石墨膜生产设备，包括操作站、服务器、第一组PLC和第二组PLC；第一组PLC与生产设备相连接，用于采集和管理石墨膜生产设备的运行参数；第二组PLC与第一组PLC相连接，第二组PLC用于获取第一组PLC采集的运行参数；服务器分别与第二组PLC和操作站连接，用于接收运行参数，并将运行参数发送给操作站进行显示；操作站接收到用户输入的控制指令时，通过服务器和第二组PLC将控制指令发送至第一组PLC以管理石墨膜生产设备。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，第一组PLC与生产设备的电柜相连接，第一组PLC设有控制模块和显示模块。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，第二组PLC设置有多个接口，接口和第一组PLC分别连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，服务器通过交换机和操作站连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，操作站包括操作员站和工程师站，操作员站与工程师站通过以太网相连接。
结合第一方面及其第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括输出设备，输出设备和操作员站和/或工程师站相连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括显示屏，显示屏和操作员站和/或工程师站相连接。
结合第一方面及其第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，显示屏包括工艺显示模块、设备运行状态显示模块和故障报警显示模块。
结合第一方面及其任意一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，操作站、服务器、第一组PLC和第二组PLC使用光纤作为通信线。
第二方面，本实用新型实施例还提供一种DCS监控与管理系统，包括石墨膜生产设备和第一方面及其任意一种可能的实施方式中的监控与管理装置；石墨膜生产设备与监控与管理装置连接。
本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型提供了一种监控与管理装置及DCS监控与管理系统，
将第一组PLC与生产设备相连接，采集到石墨生产设备的运行参数后，通过第二组PLC和服务器将运行参数发送给操作站进行显示、监控和管理，为过程控制管理提供了数据依据，从而实现在远离生产现场的操作站对高温生产工艺过程进行集中控制和管理，与现有技术中只能依靠员工到现场对生产设备进行逐一操作相比，节省了人力成本。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的监控与管理装置结构框图；
图2为本实用新型实施例提供的监控与管理装置中第一组PLC结构框图；
图3为本实用新型实施例提供的监控与管理装置包括交换机结构框图；
图4为本实用新型实施例提供的监控与管理装置中操作站结构框图；
图5为本实用新型实施例提供的监控与管理装置包括显示屏结构框图；
图6为本实用新型实施例提供的监控与管理装置中显示屏结构框图；
图7为本实用新型实施例提供的DCS监控与管理系统结构框图。
图标：10-操作站；11-服务器；12-第二组PLC；13-第一组PLC；14-生产设备；15-交换机；16-显示屏；21-控制模块；22-显示模块；41-工程师站；42-操作员站；43-输出设备；61-工艺显示模块；62-设备运行状态显示模块；63-故障报警显示模块；71-DCS监控与管理系统；72-石墨膜生产设备；73-监控与管理装置。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
目前，石墨膜的高温生产工艺过程中数据提取困难，对过程控制管理缺乏数据依据。行业主要依靠员工对PLC界面手工操作，这样容易导致人为失误。对于生产过程中每个生产工单的管理困难，无法做到系统管理。石墨膜在高温生产过程目前缺乏软件匹配性开发的基础，石墨膜在高温生产过程中因受条件限制没有实现信息化和智能化管理，对自动化生产过程中还有很大的提升空间。基于此，本实用新型实施例提供的一种监控与管理装置及DCS监控与管理系统，可以对石墨膜的高温生产工艺过程数据进行采集与管理，为过程控制管理提供数据依据，优化生产过程中的管理工作。
为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种监控与管理装置进行详细介绍。
实施例一：
本实用新型实施例一提供了一种监控与管理装置，参见图1所示的监控与管理装置结构框图，该装置应用于石墨膜生产设备，包括操作站10、服务器11、第一组PLC13和第二组PLC12。
第一组PLC13与生产设备14相连接，用于采集和管理石墨膜生产设备的运行参数；第二组PLC12与第一组PLC13相连接，第二组PLC12用于获取第一组PLC13采集的运行参数；服务器11分别与第二组PLC12和操作站10连接，用于接收运行参数，并将运行参数发送给操作站10进行显示；操作站10接收到用户输入的控制指令时，通过服务器11和第二组PLC12将控制指令发送至第一组PLC13以管理生产设备14。
生产设备14包括炭化炉、石墨炉等，炭化炉用于高温烧制原材料，石墨炉用于对炭化炉生产的半成品进行二次高温烧制。运行参数包括高温烧制的时长、温度等工艺数据和生产设备运行状态数据。第一组PLC13和生产设备14相连接，用于采集生产设备14的运行参数，并将采集到的运行参数传递给第二组PLC12，第二组PLC12将运行参数通过服务器11发送给操作站10，工人在操作站10对接收到的运行参数进行监控与分析，在操作站10对烧制时长，烧制温度等工艺或者对生产设备14的启动、暂停及停止等状态进行控制，工人在操作站10发出控制指令，操作站10接收到用户输入的控制指令后，通过服务器11和第二组PLC12将控制指令发送至第一组PLC13以管理生产设备14，从而实现对生产设备14的集中监控和控制。
本实用新型实施例将第一组PLC13与生产设备14相连接，采集到石墨生产设备14的运行参数后，通过第二组PLC12和服务器11将运行参数发送给操作站10进行显示、监控和管理，为过程控制管理提供了数据依据，从而实现在远离生产现场的操作站10对高温生产工艺过程进行集中控制和管理，与现有技术中只能依靠员工到现场对生产设备14进行逐一操作相比更加高效，同时节省了人力成本并降低了人工操作的失误率。
第一组PLC13与生产设备14的电柜相连接，参见图2所示的监控与管理装置中第一组PLC结构框图，第一组PLC13设有控制模块21和显示模块22。
每一台生产设备都设有一个电柜，每个第一组PLC13接入一个电柜的电路中，从而实现对电柜中数据的采集；每个第一组PLC13设有控制模块21和显示模块22，工人可以通过显示模块22监看每个第一组PLC13从当前对应的电柜中采集到的数据，并通过控制模块21对当前电柜进行控制，调节当前生产设备14的烧制时长或者温度等工艺数据或者对生产设备14的运行状态进行切换，从而实现在生产现场对每一台生产设备14分别进行控制。如果网络中有终端生产设备14发生故障，均不会影响装置正常运行。现场生产设备14炭化炉、石墨炉可以单独使用或者随机结合，最终与第一组PLC13相连，由PLC完成信息采集和控制。
在实现对生产设备14进行集中统一远程监控的同时，也实现了对生产设备单独、现场控制，用户可需要选择合适的控制模式。
第二组PLC12设置有多个接口，接口和第一组PLC13分别连接。
每一个第二组PLC12可以和多个第一组PLC13分别连接，从而减轻相互间的电磁干扰。
参见图3所示的监控与管理装置包括交换机结构框图，服务器11通过交换机15和操作站10连接。
参见图4所示的监控与管理装置中操作站结构框图，操作站10包括操作员站42和工程师站41，操作员站42与工程师站41通过以太网相连接。
操作站10包括一个工程师站41和多个操作员站42，操作员站42用于对整体装置进行监控和管理，工程师站41用于对整体装置进行监控和管理，还用于对操作员站42进行控、对设备进行维护、软件更新等。
通过操作站10的控制即可实现对整体装置的控制、对每一个生产设备14的控制，与传统的需要对所有生产设备14进行逐个监控和管理的技术相比，节省了人力成本，降低了因需大量人工操作带来的失误率，使得对生产设备14的监控和管理更加简单高效。
参见图4所示的监控与管理装置中操作站结构框图，还包括输出设备43，输出设备43和操作员站42和/或工程师站41相连接。
输出设备43包括打印设备，操作员站42和/或工程师站41与打印设备相连接，可以将采集到的数据进行打印输出，包括：设备开关机时间、设备运行总次数分析数据、设备维修保养记录数据、炭化炉各工序的生产工单号数据、石墨炉各工序的生产工单号数据、检验记录、炭化炉和石墨炉的炉号和生产时间、温度曲线图、检验记录等，方便用户使用过程中，对生产、工艺数据进行总结分析，从而优化相关工艺和流程。本装置支持如下两类报表打印功能：一是周期性报表打印，二是触发性报表打印，用户可以根据需要和喜好生产不同的报表形式。
参见图5所示的监控与管理装置包括显示屏结构框图，还包括显示屏16，显示16屏和操作员站42和/或工程师站41相连接。
显示屏16由液晶拼接屏构成，通过大屏幕控制软件进行维护、备份等系统管理。显示屏16通过壁挂支架进行安装，壁挂支架采用标准化、模块化箱底和底座设计，其高度根据现场条件定制，使用高强度钢制材料，具有上下，左右，前后调节功能。显示屏16使用大屏幕专用线缆和操作员站42和/或工程师站41相连接。
显示屏16可以同步显示操作员站42和/或工程师站41的相关数据，更便于用户对生产、工艺数据进行监控。显示的监控数据包括：炉内温度监控，炉内真空监控，报警监控，各阀门监控，电控柜状态监控，水压监控，水流量监控，水温量监控，设备运行状态监控等，在完成烧制后，对降温温度及警报也进行监控和显示。
通过显示屏16对各项数据指标的监控，实现对生产设备14的监控。
参见图6所示的监控与管理装置中显示屏结构框图，显示屏16包括工艺显示模块61、设备运行状态显示模块62和故障报警显示模块63。
根据不同的显示类别，将显示屏16划分为不同的模块，方便对不同类别的数据进行不同维度的监控，提高用户的工作效率。用户可以在故障报警显示模块监测到故障情况，从而采取措施，避免造成经济损失和人员的危险。
操作站10、服务器11、第一组PLC13和第二组PLC12使用光纤作为通信线。
使用光纤作为通信线，可以避开电磁干扰，保证信息交换不出错，提高装置的效率和可靠性。
本实用新型实施例将第一组PLC13接入电柜电路中，用以采集电柜所在生产设备14的运行参数，将所收集到的数据发送给操作站10进行监控与管理，通过显示屏16使用户更加方便地监控运行参数，通过操作站对生产、工艺数据进行集中、高效地管理。
实施例二：
本实用新型实施例二提供了一种DCS监控与管理系统，参见图7所示的DCS监控与管理系统结构框图，包括石墨膜生产设备和第一方面及其任意一种可能的实施方式中的监控与管理装置；石墨膜生产设备与监控与管理装置连接。
本实用新型实施例提供的DCS监控与管理系统71，可以通过监控与管理装置73对每一台石墨膜生产设备72进行监视与控制，实现工艺曲线的上传与下载，进行实时历史曲线查询，提供故障报警信息，并且能够对生产设备进行集中的管理和监控，极大地提高了管理效率和设备安全运行的可靠性。
本实用新型实施例提供的DCS监控与管理系统71，与上述实施例提供的监控与管理装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的DCS监控与管理系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的监控与管理装置对应过程，在此不再赘述。
另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或模块必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。