一种焦炉智能控制管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种焦炉智能控制管理系统，主要包括中控室、数据采集系统、智能车辆控制子系统，以及由若干电机执行机构组成的电动执行机构群，所述中控室主要由服务器、监控操作站、中控PLC、视频处理器组成，所述数据采集系统主要由流量计、压力变送器、红外测温仪主站、热电偶PLC子站、以及上升管和氨水系统I/O柜、车辆定位地面编码电缆、交换信号传感器组成，所述智能车辆控制子系统主要由车载PLC、车载嵌入式工控机、人机接口、以及车载视频处理器、机车PLC组成，本发明专利技术系统稳定性高，抗干扰能力强，首次投入成本低，后期维护方便真正实现了企业效益最大化，满足了各系统信息共享、协同工作，使系统整体信息化优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焦炉智能控制
，具体而言，涉及一种焦炉智能控制管理系统。
技术介绍
焦炉作为焦化厂的主要设备，与其紧密相连的许多设备大部分(例如，上升管、氨水、单孔调节)都还是人工调节，即使部分已有自动化控制系统，但由于各系统参差不齐，缺乏整体控制，导致数据信号分散，设备协调能力差，设备工艺衔接不紧密，人工调节信息滞后大，整体控制效果不够理想等问题。为了解决该类问题，本公司以焦炉智能中心为核心，对焦炉加热过程、上升管和氨水、集气管、智能车辆进行集中管理，分散控制，减少人工调节带来的设备调节不同步和滞后性问题，协同各设备，提高生产效率和生产质量。
技术实现思路
为克服上述现有技术系统分散、异构、数据利用率低、系统成本高的不足，本专利技术的目的在于对现有焦炉主要设备进行集中管理、分散控制，提供一种共用数据平台、系统平台、硬件平台、网络平台，以及系统管理组件的焦炉智能控制管理系统，该系统稳定性高，抗干扰能力强，首次投入成本低，后期维护方便。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:一种焦炉智能控制管理系统，主要包括中控室、数据采集系统、智能车辆控制子系统，以及由若干电机执行机构组成的电动执行机构群，所述中控室主要由服务器、监控操作站、中控PLC、视频处理器组成，所述服务器分别与监控操作站、视频处理器、以及设置于中控柜中的中控PLC相连接，并与智能车辆嵌入式工控机、手持PDA进行无线通信。所述数据采集系统主要由采集煤气主管流量的流量计、采集分烟道吸力和集气管压力的压力变送器、红外测温仪主站、热电偶PLC子站、以及上升管和氨水系统I/O柜、车辆定位地面编码电缆、交换信号传感器组成，所述流量计、压力变送器、上升管和氨水系统I/O柜、交换信号传感器、车辆定位地面编码电缆、红外测温仪主站、热电偶PLC子站分别与所述中控PLC相连接，所述红外测温仪主站分别与红外测温仪子站、部分红外测温仪相连接，所述红外测温仪子站与红外测温仪相连接，所述热电偶PLC子站与热电偶相连接，所述上升管和氨水系统I/O柜与电动执行机构相连接；数据采集也包括系统产生的推焦装煤记录、上升管氨水操作记录、集气管操作记录、煤气主管和分烟道操作记录，以及人工录入/MES获得的生产计划、加热制度、车辆基本信息、焦炉、集气管、氨水、上升管基本信息等。所述智能车辆控制子系统主要由车载PLC、车载嵌入式工控机、人机接口、以及车载视频处理器、机车PLC组成，所述车载PLC、机车PLC分别与嵌入式工控机相连接，所述嵌入式工控机与中央服务器无线通信，所述车载PLC、机车PLC与车上传感器相连接，所述车载嵌入式工控机同时与机车原有控制系统中的机车PLC相连接，所述机车PLC与电动执行机构相连接，所述车载视频处理器分别与中控室内视频处理器、摄像头相连接，所述人机接口与中央服务器相连接；所述红外测温仪主站、红外测温仪子站均设置有控制器和无线电台，所述红外测温仪主站通过无线网络与红外测温仪子站相连接。本专利技术所述的智能控制系统采用三层网络结构，即监控网、系统网和控制网，所述监控网用于连接操作端与服务器，所述系统网用于连接服务器与中控PLC，所述控制网采用双总线DP网络，用于现场传感器、DCS主控单元和中控PLC之间的连接和通信。本专利技术所述的智能控制系统还设置有无线AP访问点，用于连接无线和有线网络。采用本专利技术所述的技术方案具有以下有益效果:本专利技术对焦化行业中焦炉加热过程、集气管、智能车辆(装煤车、推焦车、熄焦车、拦焦车、导烟除尘车)、上升管和氨水进行集中管理和分散控制，共用数据平台、系统平台、硬件平台、网络平台，以及系统管理组件等，满足了系统信息共享、设备协同工作，达到企业整体信息化目标最优。并且数据中心的建立为高层决策提供支持，满足企业的长期发展。这种整合方案系统稳定性高，抗干扰能力强，首次投入成本低，后期维护方便真正实现了企业效益最大化。本专利技术中的焦炉智能中心可以根据实时装煤信息进行实时能量调节，并且发送实时火落时间到智能车辆控制系统，指导推焦，提高焦炭质量和生产效率，并可以依据实时装煤信息自动调节上升管和氨水，保证工艺操作衔接紧密，并依据装煤和交换信号实时调节集气管压力，保证装煤时无烟气泄Mo【附图说明】图1为本专利技术整体框架示意图；图2为本专利技术功能结构示意图；图3为本专利技术体系结构示意图；图4为本专利技术软件结构示意图；图5为本专利技术硬件结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图及【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细描述。然而可以理解的是，下述【具体实施方式】仅仅是本专利技术的优选技术方案，而不应该理解为对本专利技术的限制。如图1所示，根据数据流的方向，焦炉智能控制管理系统可分为智能控制中心子系统(包括服务器端主控制和操作台端监控)、中央控制子系统(中控PLC)、数据采集子系统(人工操作端录入、子系统自动发送、现场采集等)、网络通信子系统(Internet、DP、opc等)、智能车辆控制子系统组成。中央控制服务器端接收来自中控PLC子系统，智能车辆、以及人工录入的实时数据，通过智能计算模块和逻辑判断，输出控制量到执行机构群，输出操作提示信息到监控操作端。其中，输出智能车辆控制量到其嵌入式工控机，嵌入式工控机结合自己的逻辑判断和计算，最终输出车辆控制信号到机车PLC，完成车辆自动控制。监控操作端包括参数显示、动画显示、工艺操作控制、以及各种操作提示、报警等。并且，通过监控端用户可以完成系统参数和生产参数的录入、修改、查询和打印等工作，完成整个控制系统的配置和管理。手持PDA满足现场工作人员实时获取操作提示，数据查询，实时数据监控等，给予现场人工调节信息支持。如图2所示，以焦炉智能中心为业务核心，通过数据采集子系统采集装煤信号、推焦信号、装煤车底板行程信号，温度信号等业务有关数据。并依据数据实时值，自动调节煤气主管、分烟道吸力，以及单孔调节提示，进行焦炉加热自动控制。同时，依据火落时间到进行推焦指导；依据火落时间进行上升管翻板关闭和上升管盖打开提示，防止过早操作导致进入荒煤气，降低荒煤气含氧量，为电铺正常工作提供保障，并且可以同时降低该孔炉墙温度，维持各炉孔装煤时的初始温度和结焦时间趋于一致，使各孔尽量按照推焦序序列成熟，即对各孔进行归序，保证生产正常和焦炉寿命。当推焦结束时关闭上升管盖，当开始装煤时，通过“装煤车底板行程”实时数据，其距离炉内边缘3m左右时，给予开启高压氨水提示，并同时进行集气管前馈调节，即可以防止高压氨水开启过早影响煤气荒煤气成分，又可以使集气管提前调节；当装煤车与炉内边缘接触时，即装煤动作实质性进行时，再给予打开上升管翻板提示(连通集气管)，弊端是给予提示后人工必须马上手动调节，给予配合；装煤结束时，关闭高压氨水提示，减少高压氨水对集气管压力的影响。所述数据采集子系统具有如下功能:I)数据采集:采集装煤推焦等生产数据，采集现场各传感器信号，DCS已有数据，设备基本信息数据等。2)煤气主管流量设定值、分烟道吸力设定值调节:煤气主管阀门和机焦侧分烟道阀门依据设定值自动调整，实现焦炉加热过程气量总调。3)单孔调节提示:全炉各孔温度均匀性异常孔提示、单孔火落时间提示，单孔横排均匀性异常火当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉智能控制管理系统，其特征在于：主要包括中控室、数据采集系统、智能车辆控制子系统，以及由若干电机执行机构组成的电动执行机构群，所述中控室主要由服务器、监控操作站、中控PLC、视频处理器组成，所述服务器分别与监控操作站、视频处理器、以及设置于中控柜中的中控PLC相连接，并与智能车辆嵌入式工控机、手持PDA进行无线通信；所述数据采集系统主要由采集煤气主管流量的流量计、采集分烟道吸力和集气管压力的压力变送器、红外测温仪主站、热电偶PLC子站、以及上升管和氨水系统I/O柜、车辆定位地面编码电缆、交换信号传感器组成，所述流量计、压力变送器、上升管和氨水系统I/O柜、交换信号传感器、车辆定位地面编码电缆、红外测温仪主站、热电偶PLC子站分别与所述中控PLC相连接，所述红外测温仪主站分别与红外测温仪子站、部分红外测温仪相连接，所述红外测温仪子站与红外测温仪相连接，所述热电偶PLC子站与热电偶相连接，所述上升管和氨水系统I/O柜与电动执行机构相连接；所述智能车辆控制子系统主要由车载PLC、车载嵌入式工控机、人机接口、以及车载视频处理器、机车PLC组成，所述车载PLC、机车PLC分别与嵌入式工控机相连接，所述嵌入式工控机与中央服务器无线通信，所述车载PLC、机车PLC与车上传感器相连接，所述车载嵌入式工控机同时与机车原有控制系统中的机车PLC相连接，所述机车PLC与电动执行机构相连接，所述车载视频处理器分别与中控室内视频处理器、摄像头相连接，所述人机接口与中央服务器相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛荣芬，陈勇波，柳佳，陈龙，
申请(专利权)人：湖南千盟智能信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43