一种选矿生产过程的分布式集成控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种选矿生产过程的分布式集成控制系统，所述控制系统包括现场控制层、协调控制层和管理控制层；所述现场控制层包括通过现场总线连接多个PLC，其中，PLC通过串口通信线缆分别与变频器、料位检测计和皮带秤连接，同时PLC还与现场控制器和现场传感器连接；所述协调控制层包括服务器和工作站，所述工作站通过现场总线与现场控制层的PLC连接，同时通过以太网和服务器连接；所述管理控制层包括若干客户机，所述客户机通过以太网与协调控制层的服务器连接，用户通过访问客户机访问服务器提供的数据服务。本实用新型专利技术分布式集成控制系统可靠性、稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种选矿生产过程的分布式集成控制系统
本技术涉及一种选矿生产过程的分布式集成控制系统。
技术介绍
面向冶金行业，对典型生产过程控制、分布式集成控制、管控一体化等关键技术进行攻关，在冶金企业构建连续生产过程分布式控制系统(DCS)，促进冶金生产自动化水平和产品质量的提高。一种选矿生产过程的分布式集成控制系统的多功能主要包括实时数据平台、分布式控制系统组态、本地或远程过程监控等。
技术实现思路
技术目的：本技术所要解决的技术问题是提供一种选矿生产过程的分布式集成控制系统。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：一种选矿生产过程的分布式集成控制系统，所述控制系统包括现场控制层、协调控制层和管理控制层；所述现场控制层包括通过现场总线连接多个PLC，其中，PLC通过串口通信线缆分别与变频器、料位检测计和皮带秤连接，同时PLC还与现场控制器和现场传感器连接；PLC通过现场控制器控制相关设备的正常运行，通过现场传感器获取现场设备的运行状态；所述协调控制层包括服务器和工作站，所述工作站通过现场总线与现场控制层的PLC连接，同时通过以太网和服务器连接；所述工作站与PLC进行通信，协调管理现场设备的通信并通过以太网与服务器进行数据交互；所述管理控制层包括若干客户机，所述客户机通过以太网与协调控制层的服务器连接，用户通过访问客户机访问服务器提供的数据服务。其中，所述PLC的型号为西门子1200或西门子S7-300PLC。其中，所述服务器的型号为戴尔R730。其中，所述料位检测计为超声波料位检测计。其中，所述超声波料位检测计包括中央处理单元、超声波发送模块、超声波接收模块以及与中央处理单元连接的接口模块，超声波发送模块通过驱动单元与中央处理单元连接，超声波接收模块通过信号采集模块和信号处理模块与中央处理单元连接。其中，中央处理单元通过驱动模块驱动超声波发送模块发射探测超声波，探测超声波由物料发射后由超声波接收模块对超声波进行接收，接收的超声波信号经由信号采集模块采集并在信号处理模块处理后传送至中央处理单元，中央处理单元对超声波信号进行解析，从而解析出物料的位置信息；中央处理单元通过接口模块与PLC进行通讯，将探测到的物料位置信息传送给PLC。与现有技术相比，本技术技术方案具有的有益效果为：用户通过访问客户机访问服务器提供的数据服务，实现远程数据传输；每个工作站是相互独立进行信息的传输，当一个工作站网络发生问题时不会影响到上位客户机与其它工作站的信息传输，增强了系统的可靠性。附图说明图1为本技术选矿生产过程的分布式集成控制系统的系统原理图；图2为系统中超声波料位检测计的功能框图。具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案做进一步说明，但是本技术要求保护的范围并不局限于此。如图1～2所示，本技术选矿生产过程的分布式集成控制系统，控制系统包括现场控制层、协调控制层和管理控制层；现场信号的检测和设备的直接控制处于现场控制层，监督、优化控制处于协调控制层，生产调度处于管理控制层；现场控制层包括通过现场总线连接多个PLC，其中，PLC通过串口通信线缆分别与变频器、料位检测计和皮带秤连接，同时PLC还与现场控制器和现场传感器连接；PLC通过现场控制器控制相关设备的正常运行，通过现场传感器获取现场设备的运行状态；协调控制层包括服务器和工作站，工作站通过现场总线与现场控制层的PLC连接，同时通过以太网和服务器连接；工作站与PLC进行通信，协调管理现场设备的通信并通过以太网与服务器进行数据交互；管理控制层包括若干客户机，客户机通过以太网与协调控制层的服务器连接，用户通过访问客户机访问服务器提供的数据服务。其中，料位检测计为超声波料位检测计，超声波料位检测计包括中央处理单元、超声波发送模块、超声波接收模块以及与中央处理单元连接的接口模块，超声波发送模块通过驱动单元与中央处理单元连接，超声波接收模块通过信号采集模块和信号处理模块与中央处理单元连接；中央处理单元通过驱动模块驱动超声波发送模块发射探测超声波，探测超声波由物料发射后由超声波接收模块对超声波进行接收，接收的超声波信号经由信号采集模块采集并在信号处理模块处理后传送至中央处理单元，中央处理单元对超声波信号进行解析，从而解析出物料的位置信息；中央处理单元通过接口模块与PLC进行通讯，将探测到的物料位置信息传送给PLC。PLC具有强大的网络和通信功能，以S7-300系列为例，它具有多种不同的通信接口：1.多种通信处理器用来连接AS-I接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统；2.串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；3.多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。PLC、I/O模块、智能化现场总线设备可通过现场总线来连接；I/O模块可安装在传感器和执行机构的附近；过程信号可就地转换和处理。现场控制层是整个分布式集成控制系统的控制核心。采用总线技术和PLC控制技术，通过对现场设备及仪表的监测、采集现场信号，实现对生产流程和设备的自动控制。破碎过程分别采用日本欧姆龙OMRON公司ControllerLink控制网及协议宏实现现场各PLC站点及智能仪表的连接；在磨矿过程自动化系统项目中，采用西门子SIEMENS的PROFIBUS总线实现现场各PLC站点及智能仪表的连接。协调控制层采用先进的计算机网络技术，它采用先进的计算机网络技术，以组态软件的实时数据库为核心，主要实现对工艺流程和所有现场设备运行状态显示、工艺参数调整及报表查询功能。采用Intellution的Fix组态软件开发监控级，该级通过ControllerLink控制网与对应现场控制级相连；在磨矿系统自动化项目改造中，采用iFix组态软件开发该级，通过PROFIBUS总线实现与过程控制级的连接。同时，在该级通过不同的信息集成技术，实现控制网与信息网的信息集成。主要实现磨矿系统所有现场设备运行状态检测、工艺参数调整及报表查询功能。上位监控层设置两台操作计算机和一台服务器。两台操作计算机互为备份，互为冗余，确保数据完整、准确。管理控制层主要是管理人员根据当前的生产画面和设备运行情况，便于指导生产、合理调度、加强管理。在该层我们采用信息集成技术建立了基于WEB的系统监控、信息查询应用；同时通过该Ethernet网与企业MIS系统互联，系统具有更高级的远程访问功能，方便访问、共享有关信息。管理人员可以通过Web方式浏览生产过程画面，根据当前的生产画面和设备运行情况，便于指导生产、合理调度、加强管理。操作站使用与PLC的接口把现场数据采集到iFix的过程数据库中后，系统信息集成主要实时数据库与关系数据库的通讯以及控制系统的网页发布两个方面。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本技术的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选矿生产过程的分布式集成控制系统，其特征在于：所述控制系统包括现场控制层、协调控制层和管理控制层；所述现场控制层包括通过现场总线连接多个PLC，其中，PLC通过串口通信线缆分别与变频器、料位检测计和皮带秤连接，同时PLC还与现场控制器和现场传感器连接；所述协调控制层包括服务器和工作站，所述工作站通过现场总线与现场控制层的PLC连接，同时通过以太网和服务器连接；所述管理控制层包括若干客户机，所述客户机通过以太网与协调控制层的服务器连接，用户通过访问客户机访问服务器提供的数据服务。

【技术特征摘要】
1.一种选矿生产过程的分布式集成控制系统，其特征在于：所述控制系统包括现场控制层、协调控制层和管理控制层；所述现场控制层包括通过现场总线连接多个PLC，其中，PLC通过串口通信线缆分别与变频器、料位检测计和皮带秤连接，同时PLC还与现场控制器和现场传感器连接；所述协调控制层包括服务器和工作站，所述工作站通过现场总线与现场控制层的PLC连接，同时通过以太网和服务器连接；所述管理控制层包括若干客户机，所述客户机通过以太网与协调控制层的服务器连接，用户通过访问客户机访问服务器提供的数据服务。2.根据权利要求1所述的选矿生产过程的分布式集成控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：童国道，唐声阳，朱丽平，谭文彬，
申请(专利权)人：南京鼎尔特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32