專利名稱：基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統的制作方法
技術領域：
基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種蘭炭生產配套的自動控制系統，尤其是涉及一種基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統。
背景技術：
[0002]蘭炭是利用神府、榆林、東勝煤田盛產的優質侏羅精煤塊燒制而成的，具有固定碳含量高、比電阻率高、化學活性高、含灰分低、鋁低、硫低、磷低的特性，被廣泛運用于電石、 鐵合金、硅鐵、碳化硅等產品，成為一種不可替代的碳素材料。[0003]上世紀70年代末，傳統工藝生產的蘭炭都是利用塊煤在平地堆積，用明火點燃， 等燒透后用水熄滅而制成。由于其工藝簡單，不能收集利用塊煤燃燒產生的煤焦油和煤氣， 極其浪費資源，而且嚴重污染環境，于上世紀末開始逐漸停產。目前鄂爾多斯地區在SJ-VII 型低溫干餾方爐技術的基礎上開發了大型蘭炭生產系統進行蘭炭生產，克服了傳統工藝的缺陷，在生產過程中收集利用蘭炭生產時所產生煤氣和煤焦油，同時通過改進生產設備和生產工藝，提高了蘭炭和焦油的生產率，提高了蘭炭生產在煤氣方面的利用率，節約了生產用水，減少了污水、煙塵的排放，具有典型的示范作用。但是，現有技術還沒有實現對蘭炭生產過程中工藝參數的實時監控與優化控制，蘭炭生產過程的自動化生產管理水平還比較低。實用新型內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其結構簡單，設計合理，實現方便，智能化程度高，使用操作便捷，監控精度高，功能完備，實現了蘭炭生產過程中各個生產工藝參數的實時監控， 工作可靠性高，可維護性好，實用性強，便于推廣使用。[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于包括多個分別對多個區域中蘭炭生產工藝參數進行實時采集控制的下位數據采集控制系統、分別對應與多個下位數據采集控制系統相接的多個區域監控中心和與多個區域監控中心均相接的總監控中心，每個所述區域監控中心均包括相接并雙向通信的區域監控主機和區域監控從機，所述總監控中心包括相接并雙向通信的總監控主機和總監控從機。[0006]上述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于每個所述區域監控中心均包括區域打印機，所述區域監控主機和區域監控從機均與區域打印機連接；所述總監控中心包括總打印機，所述總監控主機和總監控從機均與總打印機連接。[0007]上述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于所述區域監控中心和下位數據采集控制系統以及總監控中心和區域監控中心均通過以太網相接。[0008]上述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于所述區域監控主機、 區域監控從機、總監控主機和總監控從機均為配置有以太網卡、并口和液晶顯示器的工業控制計算機IPCH-610H。[0009]上述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于每個所述下位數據采集控制系統均包括可編程邏輯控制器模塊以及多個用于對爐體溫度、橋管溫度和熱環總管溫度進行巡檢的溫度巡檢儀，所述可編程邏輯控制器模塊的模擬量輸入端接有用于對集氣管壓力進行檢測的集氣管壓力傳感器、用于對回爐空氣流量進行檢測的回爐空氣流量傳感器、用于對空氣總管壓力進行檢測的空氣總管壓力傳感器、用于對回爐煤氣流量進行檢測的回爐煤氣流量傳感器、用于對回爐煤氣壓力進行檢測的回爐煤氣壓力傳感器、用于對煤氣單爐總管流量進行檢測的煤氣單爐總管流量傳感器和對變頻器速度進行檢測的變頻器速度傳感器，所述可編程邏輯控制器模塊的模擬量輸出端與變頻器相接并對變頻器的速度進行控制，所述可編程邏輯控制器模塊的數字量輸入端接有用于對煤倉位置進行檢測的煤倉位置傳感器，所述可編程邏輯控制器模塊的數字量輸出端接有用于對煤倉到達下限位進行報警的煤倉下限位報警器，所述可編程邏輯控制器模塊通過以太網與區域監控中心相接；多個所述溫度巡檢儀均通過RS-485轉以太網模塊和以太網與區域監控中心相接。[0010]上述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于多個所述溫度巡檢儀均為多路溫度巡檢儀SWPMD806。[0011]上述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于所述煤倉下限位報警器為聲光報警器。[0012]本實用新型與現有技術相比具有以下優點[0013]1、本實用新型包括多個分別對多個區域中蘭炭生產工藝參數進行實時采集控制的下位數據采集控制系統、分別對應與多個下位數據采集控制系統相接的多個區域監控中心和與多個區域監控中心均相接的總監控中心，每個區域監控中心均包括相接并雙向通信的區域監控主機和區域監控從機，總監控中心包括相接并雙向通信的總監控主機和總監控從機；本實用新型的結構簡單，設計合理，實現方便。[0014]2、本實用新型基于雙機冗余技術而構建，智能化程度高，使用操作便捷，實現了蘭炭生產過程中各個生產工藝參數的實時監控，能夠對參數報表進行實時顯示、存儲和打印， 方便操作人員查看并采取相應的控制措施，提高了蘭炭生產的自動化和生產管理水平。[0015]3、本實用新型的監控精度高，功能完備，在蘭炭生產的過程中，當有一些典型故障突發時，本實用新型還能夠提示操作人員并自動切換，提高了系統的可靠性和可維護性。[0016]4、本實用新型的實用性強，在陜北和鄂爾多斯地區蘭炭生產領域中具有典型的應用示范作用，便于推廣使用。[0017]綜上所述，本實用新型結構簡單，設計合理，實現方便，智能化程度高，使用操作便捷，監控精度高，功能完備，實現了蘭炭生產過程中各個生產工藝參數的實時監控，工作可靠性高，可維護性好，實用性強，便于推廣使用。[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。[0020]圖2為本實用新型區域監控中心與下位數據采集控制系統的連接關系示意圖。[0021]附圖標記說明[0022]1--1-總監控主機；1-2-總監控從機；1-3-總打印機；[0023]2--區域監控中心；2-1-區域監控主機；2-2-區域監控從機；[0024]2--3-區域打印機；3-下位數據采集控制系統；[0025]3--1-可編程邏輯控制器模塊；3-2-溫度巡檢儀；[0026]3--3-集氣管壓力傳感器；3-4-回爐空氣流量傳感器；[0027]3--5-空氣總管壓力傳感器3-6-回爐煤氣流量傳感器；[0028]3--7-回爐煤氣壓力傳感器；3-8-煤氣單爐總管流量傳感器[0029]3--9-變頻器速度傳感器；3-10-變頻器；[0030]3--11-煤倉位置傳感器；3-12-煤倉下限位報警器；[0031]3-13-RS-485轉以太網模塊。
具體實施方式
[0032]如圖1所示，本實用新型包括多個分別對多個區域中蘭炭生產工藝參數進行實時采集控制的下位數據采集控制系統3、分別對應與多個下位數據采集控制系統3相接的多個區域監控中心2和與多個區域監控中心2均相接的總監控中心，每個所述區域監控中心 2均包括相接并雙向通信的區域監控主機2-1和區域監控從機2-2，所述總監控中心包括相接并雙向通信的總監控主機1-1和總監控從機1-2。[0033]如圖1所示，本實施例中，每個所述區域監控中心2均還包括區域打印機2-3，所述區域監控主機2-1和區域監控從機2-2均與區域打印機2-3連接；所述總監控中心還包括總打印機1-3，所述總監控主機1-1和總監控從機1-2均與總打印機1-3連接。[0034]本實施例中，所述區域監控中心2和下位數據采集控制系統3以及總監控中心和區域監控中心2均通過以太網相接。所述區域監控主機2-1、區域監控從機2-2、總監控主機1-1和總監控從機1-2均為配置有以太網卡、并口和液晶顯示器的工業控制計算機 IPC-610H。[0035]結合圖2，本實施例中，每個所述下位數據采集控制系統3均包括可編程邏輯控制器模塊3-1以及多個用于對爐體溫度、橋管溫度和熱環總管溫度進行巡檢的溫度巡檢儀 3-2，所述可編程邏輯控制器模塊3-1的模擬量輸入端接有用于對集氣管壓力進行檢測的集氣管壓力傳感器3-3、用于對回爐空氣流量進行檢測的回爐空氣流量傳感器3-4、用于對空氣總管壓力進行檢測的空氣總管壓力傳感器3-5、用于對回爐煤氣流量進行檢測的回爐煤氣流量傳感器3-6、用于對回爐煤氣壓力進行檢測的回爐煤氣壓力傳感器3-7、用于對煤氣單爐總管流量進行檢測的煤氣單爐總管流量傳感器3-8和對變頻器速度進行檢測的變頻器速度傳感器3-9，所述可編程邏輯控制器模塊3-1的模擬量輸出端與變頻器3-10相接并對變頻器的速度進行控制，所述可編程邏輯控制器模塊3-1的數字量輸入端接有用于對煤倉位置進行檢測的煤倉位置傳感器3-11，所述可編程邏輯控制器模塊3-1的數字量輸出端接有用于對煤倉到達下限位進行報警的煤倉下限位報警器3-12，所述可編程邏輯控制器模塊3-1通過以太網與區域監控中心2相接；多個所述溫度巡檢儀3-2均通過RS-485轉以太網模塊3-13和以太網與區域監控中心2相接。[0036]本實施例中，多個所述溫度巡檢儀3-2均為多路溫度巡檢儀SWP-MD806。所述煤倉下限位報警器3-12為聲光報警器。[0037]本實用新型的工作原理及工作過程是下位數據采集控制系統3中的集氣管壓力傳感器3-3、回爐空氣流量傳感器3-4、空氣總管壓力傳感器3-5、回爐煤氣流量傳感器3-6、 回爐煤氣壓力傳感器3-7、煤氣單爐總管流量傳感器3-8和變頻器速度傳感器3-9分別對集氣管壓力、回爐空氣流量、空氣總管壓力、回爐煤氣流量、回爐煤氣壓力、煤氣單爐總管流量和變頻器速度進行實時檢測并將所檢測到的數據實時地輸出給可編程邏輯控制器模塊 3-1，下位數據采集控制系統3中的煤倉位置傳感器3-11對煤倉位置進行實時檢測并將所檢測到的數據實時地輸出給可編程邏輯控制器模塊3-1，可編程邏輯控制器模塊3-1通過模擬量輸入端口和數字量輸入端口接收以上數據、經過分析處理后通過模擬量輸出端輸出速度控制信號給變頻器3-10、通過數字量輸出端輸出煤倉到達下限位的報警信號給煤倉下限位報警器3-12，實現對變頻器速度的控制及煤倉下限位報警的控制，同時通過以太網傳輸給相應區域中的區域監控中心2 ；下位數據采集控制系統3中的多個溫度巡檢儀3-2分別對爐體溫度、橋管溫度和熱環總管溫度進行巡檢并通過RS-485轉以太網模塊3-13和以太網傳輸給相應區域中的區域監控中心2 ；區域監控中心2中的區域監控主機2-1和區域監控從機2-2接收以上數據、進行分析處理和顯示并同時通過以太網傳輸給總監控中心； 總監控中心中的總監控主機1-1和總監控從機1-2接收以上數據、進行分析處理和顯示。操作人員根據顯示在區域監控主機2-1、區域監控從機2-2、總監控主機1-1和總監控從機1-2 上的信息做出相應的控制決策并輸入相應的控制參數，實現對蘭炭生產過程的自動化智能控制，提高了自動化和生產管理水平。當一些典型故障突發時，本實用新型還能夠提示操作人員并自動切換，提高了系統的可靠性和可維護性。[0038]以上工作過程中，區域監控中心2和總監控中心中的主機和從機均通過TCP/IP網絡連接，正常情況下主機處于工作狀態，從機處于監視狀態，從機以一定的時間間隔(冗余機心跳檢測時間)向主機發出請求，主機應答表示工作正常，主機如果沒有作出應答，從機將切斷與主機的網絡數據傳輸，轉入活動狀態，改由從下位數據采集控制系統3獲取數據， 并產生報警和事件信息。此后，從機還會定時監聽主機狀態，一旦主機恢復工作，就切換到熱備狀態。主從機都正常工作時，主機從下位數據采集控制系統3采集數據，并產生報警信息，從機通過網絡從主機獲取實時數據和報警信息。通過這種方式實現了熱備。[0039]綜上所述，本實用新型基于雙機冗余技術而構建，實現了蘭炭生產過程中各個生產工藝參數的實時監控，能夠對參數報表進行實時顯示和存儲，方便操作人員查看。同時本實用新型還能通過總打印機1-3和區域打印機2-3對參數報表進行打印，更加方便操作人員查看。[0040]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于包括多個分別對多個區域中蘭炭生產工藝參數進行實時采集控制的下位數據采集控制系統C3)、分別對應與多個下位數據采集控制系統C3)相接的多個區域監控中心( 和與多個區域監控中心(2)均相接的總監控中心，每個所述區域監控中心( 均包括相接并雙向通信的區域監控主機 (2-1)和區域監控從機0-2)，所述總監控中心包括相接并雙向通信的總監控主機(1-1)和總監控從機(1-2)。
2.按照權利要求1所述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于每個所述區域監控中心( 均包括區域打印機0-3)，所述區域監控主機(2-1)和區域監控從機 (2-2)均與區域打印機(2- 連接；所述總監控中心包括總打印機(1-3)，所述總監控主機 (1-1)和總監控從機(1-2)均與總打印機(1-3)連接。
3.按照權利要求1或2所述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于 所述區域監控中心( 和下位數據采集控制系統(3)以及總監控中心和區域監控中心(2) 均通過以太網相接。
4.按照權利要求1或2所述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于 所述區域監控主機0-1)、區域監控從機0-2)、總監控主機(1-1)和總監控從機(1-2)均為配置有以太網卡、并口和液晶顯示器的工業控制計算機IPC-610H。
5.按照權利要求1或2所述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于 每個所述下位數據采集控制系統( 均包括可編程邏輯控制器模塊(3-1)以及多個用于對爐體溫度、橋管溫度和熱環總管溫度進行巡檢的溫度巡檢儀(3-2)，所述可編程邏輯控制器模塊(3-1)的模擬量輸入端接有用于對集氣管壓力進行檢測的集氣管壓力傳感器(3-3)、 用于對回爐空氣流量進行檢測的回爐空氣流量傳感器(3-4)、用于對空氣總管壓力進行檢測的空氣總管壓力傳感器(3-5)、用于對回爐煤氣流量進行檢測的回爐煤氣流量傳感器 (3-6)、用于對回爐煤氣壓力進行檢測的回爐煤氣壓力傳感器(3-7)、用于對煤氣單爐總管流量進行檢測的煤氣單爐總管流量傳感器(3-8)和對變頻器速度進行檢測的變頻器速度傳感器(3-9)，所述可編程邏輯控制器模塊(3-1)的模擬量輸出端與變頻器(3-10)相接并對變頻器的速度進行控制，所述可編程邏輯控制器模塊(3-1)的數字量輸入端接有用于對煤倉位置進行檢測的煤倉位置傳感器(3-11)，所述可編程邏輯控制器模塊(3-1)的數字量輸出端接有用于對煤倉到達下限位進行報警的煤倉下限位報警器(3-12)，所述可編程邏輯控制器模塊(3-1)通過以太網與區域監控中心( 相接；多個所述溫度巡檢儀(3- 均通過RS-485轉以太網模塊(3-13)和以太網與區域監控中心(2)相接。
6.按照權利要求5所述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于多個所述溫度巡檢儀(3- 均為多路溫度巡檢儀SWP-MD806。
7.按照權利要求5所述的基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，其特征在于所述煤倉下限位報警器(3-1 為聲光報警器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于雙機冗余的蘭炭生產過程監控系統，包括多個分別對多個區域中蘭炭生產工藝參數進行實時采集控制的下位數據采集控制系統、分別對應與多個下位數據采集控制系統相接的多個區域監控中心和與多個區域監控中心均相接的總監控中心，每個所述區域監控中心均包括相接并雙向通信的區域監控主機和區域監控從機，所述總監控中心包括相接并雙向通信的總監控主機和總監控從機。本實用新型結構簡單，設計合理，實現方便，智能化程度高，使用操作便捷，監控精度高，功能完備，實現了蘭炭生產過程中各個生產工藝參數的實時監控，工作可靠性高，可維護性好，實用性強，便于推廣使用。
文檔編號G05B19/418GK202331167SQ20112047231
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者吳大猛, 孫國鵬, 張乃祿, 李選峰, 盛小洋, 趙岐 申請人:西安海聯石化科技有限公司