现场智能控制箱的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种电气控制箱，尤其涉及一种现场智能控制箱。
【背景技术】
[0002]随着通讯技术和微处理器技术在现场工业的广泛应用、智能配电装置的不断成熟，工业生产过程自动化控制水平得到了进一步提高，人们对于生产过程的掌握和控制要求更加精细化。然而，作为生产过程中的现场基层控制设备，现场操作控制箱和操作台仍采用硬接线方式完成控制信号的传递，借助电子式仪表、机械仪表和指示灯进行测量显示，借助机械按钮进行操控，这种传统控制模式已经慢慢的不能满足现场更为复杂多样的生产工艺要求，也越来越跟不上先近自动化控制高速发展的节奏。其主要存在的缺点有:1、每个回路都需要大量的控制线路敷设来完成较为复杂的控制要求，这样造成桥架、控制电缆及人工等敷设成本较高;2、机械按钮存在机械磨损，控制线路转接点多，造成故障率高、生产控制系统不稳定，且故障的排除工作需要有经验的维修人员来完成。3、指示灯、电子式仪表、机械仪表显示功能单一，需要安装空间，特别是仪表占用箱体面板空间较大，造成控制箱箱体尺寸增大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于生产过程控制、结构简单、价格低廉、运行稳定的现场智能控制箱。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
一种现场智能控制箱，包括箱体，其特征是，箱体的正面安装有工业平板电脑、机械点动按钮和急停按钮，机械点动按钮与工业平板电脑控制相连，箱体的反面固定安装有导轨和光纤熔接盒，导轨上固定安装有空气断路器、开关电源、工业交换机和线路连接用的端子排，空气断路器与电源相连，开关电源的输入端与空气断路器通过线路相连，开关电源的输出端与工业交换机和工业平板电脑通过线路相连，工业平板电脑的网络通讯接口与工业交换机的通讯接口相连，工业交换机的通讯光口与光纤熔接盒相连、并进入工厂工业以太环网、经环网与PLC完成通讯连接。
[0005]根据所述的现场智能控制箱，其特征是，所述箱体的尺寸为450mm*300mm*270mm。
[0006]本发明可代替传统控制箱和操作台上的电流表、二次计量仪表及信号指示灯，通过组态画面形象的向操作人员显示设备运行状态及详细全面的运行参数，可通过触摸控制代替传统控制箱和操作台通过机械按钮完成生产设备的启停控制。本发明通过TCP/IP网络及组态节点对话实现现场智能控制箱及调度集控上位机之间的通讯对话，代替传统控制箱和操作台通过硬接线及机械电铃来完成岗位之间的单一信号传递。
[0007]该智能控制箱体积小、安装简单、防护等级高(IP65)、线路敷设成本低，特别针对控制方式多样、保护功能复杂的设备控制，可有效降低生产现场控制桥架、控制线路的敷设，减少线路压接点，提尚控制稳定性。
【附图说明】
[0008I图1是本发明的正面结构示意图；
图2是本发明的反面结构示意图；
图3是本发明中工业平板电脑的软件菜单流程图。
[0009]附图中:
1、箱体;2、工业平板电脑;3、机械点动按钮;4、急停按钮;5、空气断路器;6、开关电源；
7、工业交换机;8、端子排;9、导轨;1、光纤熔接盒。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述:
一种现场智能控制箱，如图1和图2所示，包括箱体I，箱体I的正面安装有工业平板电脑
2、机械点动按钮3和急停按钮4，机械点动按钮3与工业平板电脑2控制相连，箱体I的反面固定安装有导轨9和光纤熔接盒10，导轨9上固定安装有空气断路器5、开关电源6、工业交换机7和线路连接用的端子排8，空气断路器5与电源相连，开关电源6的输入端与空气断路器通过线路相连，开关电源6的输出端与工业交换机7和工业平板电脑2通过线路相连，工业平板电脑2的网络通讯接口与工业交换机7的通讯接口相连，工业交换机7的通讯光口与光纤熔接盒10相连、并进入工厂工业以太环网、经环网与PLC完成通讯连接。所述箱体I的尺寸为
4501X1111*300111111*270111111。
[0011]本发明结合现有的PLC技术、智能配电保护装置、底层传感设备的数据采集，通过总线通讯模式，借助于工业平板电脑技术完成生产系统运行过程中数据在生产岗点的集中显示，实现复杂多样的生产控制要求。
[0012]本发明包括防护等级为IP65的箱体、空气断路器、开关电源、工业交换机、光钎熔接盒、急停按钮、控制按钮、线路连接用端子排和固定用导轨，箱体尺寸为450mm(宽)*300mm(高)*270mm(深)，工业平板电脑、急停按钮、控制按钮安装在箱体面板位置，空气断路器、开关电源、工业交换机、光钎熔接盒、端子排固定在导轨上。
[0013]电源经线路连接空气断路器，空气断路器连接开关电源输入，开关电源输出连接工业交换机及经控制按钮连接工业平板电脑(为其提供电源)，工业平板电脑网络通讯接口连接工业交换机的通讯接口，工业交换机通讯光口连接光纤熔接盒并进入工厂工业以太环网、经环网与PLC完成通讯连接。
[0014]配电柜内，回路开关/分合闸状态、接触器吸合/释放状态、设备故障等配电回路状态信号经硬接线进入集控PLC，PLC通讯接入工业以太网，工业平板电脑通讯接入工业以太网，配电柜内配电回路状态、设备控制位信息由PLC完成采集，经设计的组态画面在工业平板电脑上显示，操作人员视觉接受;设备运行时的电流、电压及警报、故障类型等运行信息经电动机启动管理器通讯至PLC，经工业以太网在工业平板电脑上显示。
[0015]本发明的安装只需要敷设通讯线、电源线及急停按钮控制线，不需要敷设其他控制电缆即可完成设备控制及信息显示。当工业平板电脑与PLC的通讯距离小于150米时，可直接通过超5类以上的网线进行通讯连接，无需在智能控制箱内配置光纤熔接盒和工业交换机；当工业平板电脑与PLC的通讯距离大于150米时，智能控制箱才需配置光纤熔接盒和工业交换机。
[0016]当设备或生产系统出现故障时，可通过组态软件上的急停按钮完成设备或生产系统的立即停止，可也通过智能控制箱上配置的机械急停按钮强制终止PLC输出电源；当设备处于非正常生产运行时，可由调度管理人员通过上位机节点对话，将设备的控制方式由集中控制方式转为智能控制箱就地控制方式;操作人员可通过智能控制箱的节点通讯功能完成与其他岗位的“打点”通讯，代替传统的机械电铃“打点”控制方式。
[0017]通过智能控制箱上配置的机械按钮可实现工业平板电脑的开关控制，确保设备不工作时关闭工业平板电脑；智能控制箱内录入设备检查、维护、保养说明，为现场设备维护提供指导。
[0018]本发明箱体内除为工业平板电脑提供供电电源外，不含任何主回路配电元件及强电电源，提高智能控制箱使用安全性;本发明设计采用工业以太网通讯方式，由于通讯距离足够，箱体内不含控制PLC，便于系统组网。
[0019]本发明基于PLC控制技术、TCP/IP通讯技术及工业平板电脑技术，代替传统机械按钮式就地控制箱和操作台，用于工业生产设备就地控制及相关运行参数检测显示，本发明可有效避免传统控制箱和操作台在安装使用过程中存在的限制，可在现场复杂的生产环境中稳定运灯。
[0020]本发明中的主要元件技术参数如下:
1、控制箱箱体:
为确保控制箱适应恶劣的工业生产环境，箱体选用聚碳酸酯材质，并在安装配置元件时，对其开孔处进行密封处理，确保智能控制箱安装箱体具有全绝缘、高达IP65防护等级、耐腐蚀、机械强度高和耐热等优点。
[0021 ]同时为提高控制箱自身安全性，控制箱箱体内仅提供工业平板电脑、工业交换机电源及实现按钮急停控制的控制电源，不引入其他生产设备负荷电源，确保产品本身的安全性。
[0022] 2、工业平板电脑:
工业平板电脑是本发明的核心元件，平板电脑的配置高低、性能的好坏直接影响智能控制箱在生产过程控制中的使用效果及使用寿命。本发明采用一套以嵌入式低功耗CPU为核心(主频1.2GHz)的高性能嵌入式一体化人机界面。该平板电脑采用了 10.4英寸高亮度TFT真彩液晶屏、电阻式触摸屏以及具有电磁屏蔽性好、美观坚固的铝合金结构。同时平板电脑还预装微软嵌入式实时多任务操作系统WinCE (中文版)，其主要技术参数如下:
广品特性
液晶屏:10.4〃 TFT真彩液晶屏，分辨率(800 X 600)
CPU主板:嵌入式低功耗CPU主板，主频1.6G Hz双核内存:DDR3 2GB
存储设备:16GB固态硬盘(up to 64GB)
接口: 3 X RS-232，I X RS-232