基于PLC的工艺流程监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于PLC的工艺流程监控装置，包括显示模块、控制模块、电源模块、数据处理模块、散热模块和数据通信模块。本发明专利技术利用西门子S7‑300型PLC实现对工艺流程的实时监控，将PLC控制箱内的采集器、可编程控制器、开关电源、采集模块与网络通信设备整合在一起；提前给PLC芯片烧入控制程序后，无需远端工控机，即可实现工艺流程监控的各项功能；电源模块自带稳压源，可将AC 220V民用电转换为DC 24V，便于部分模块供电；增设散热模块，有效控制设备的发热，确保用电安全；设备数据支持多种媒介的灵活传输；设备监测数据支持本地与移动端的灵活查看，可广泛应用于智慧工厂内的仪表自动化系统中。

【技术实现步骤摘要】
基于PLC的工艺流程监控装置
本专利技术公开了一种基于PLC的工艺流程监控装置，属于智能仪表领域。
技术介绍
随着智能建筑、物联网和计算机信息技术的发展，越来越多的设备及硬件产品加入到智慧工厂中，智能化已经从设想逐步发展到理念、现实。我国幅员辽阔、工厂众多，随着自动化仪表的安装部署，对工艺流程的远程监控势在必行，尤其是大型厂区或者有一定危险性的厂区等。目前，大型厂区为了便于监控工艺流程，安装了大量自动化仪表，但与此同时，由于智能化技术的推广还需要相当长的时间，很多厂区还在使用人工进行巡查，消耗了大量人力物力，同时制约了厂区的工作效率。在电厂、化工厂、核电站已经推广了智慧工厂理念，通过安装自动化仪表实现数据采集，在总控室实现对工艺流程的监管。不过，由于厂区网络环境复杂，造成数据传输不稳定；工艺流程的自动化监管需要使用到采集器、可编程控制器、开关电源、采集模块与网络通信设备，占用空间、耗费资金，集成度低。监管人员只能在总控室的工控机上实现设备工艺流程监控，如果在离开总控室在厂区现场，无法实现设备的远程监控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对以上技术的缺陷和不足，提供一种基于PLC的工艺流程监控装置，本专利技术采用模块化定制，利用西门子S7-300型PLC实现对智慧工厂工艺流程的实时监控，监测各种工艺设备(水泵、电磁阀、风机等)的状态参数，根据工艺要求对设备实施远程控制；将现有PLC控制箱内的采集器、可编程控制器、开关电源、采集模块与网络通信设备整合在一起，缩小产品体积，方便客户使用；自带显示模块与控制模块，通过按键可以根据需要调取指定设备的状态参数，并对指定设备实施远程控制；设备具备一定的数据处理能力，提前给PLC芯片烧入控制程序后，无需远端工控机，即可实现工艺流程监控的各项功能；电源模块自带稳压源，可将AC220V民用电转换为DC24V，便于部分模块供电，压缩了开关电源的空间；增设散热模块，有效控制设备的发热，确保用电安全；设备数据支持无线wifi、双绞线、光纤和SD卡四种媒介的灵活传输；设备监测数据支持LED显示屏、智能手机、平板电脑等的灵活查看，可广泛应用于智慧工厂内的仪表自动化系统中。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术所述的基于PLC的工艺流程监控装置，包括显示模块、控制模块、电源模块、数据处理模块、散热模块和数据通信模块；所述的显示模块由LED显示屏、报警指示灯和开关组成，所述的控制模块由按键组成，所述的电源模块由电源插口、电源开关和模块指示灯组成，所述的数据处理模块由PLC芯片插口、数据接口和模块指示灯组成，所述的散热模块由散热孔和风扇组成，所述的数据通信模块由RJ-45网络接口、USB接口、SD卡插口、光纤插口和模块指示灯组成。在本专利技术中：所述的显示模块中，开关用于控制该模块的运行。启用工艺流程监控装置通电后，摁下开关，LED显示屏亮起，显示提示语；依托控制模块按键的帮助，选择需要查询的设备类型、编号，调取相应的实时状态示数。当设备状态示数超出规定范围时，报警指示灯自动亮起，LED显示屏自动跳转，显示出现异常的设备基本信息，便于值班人员及时安排现场查看与设备维护。当工艺流程监控装置停止使用时，首先摁下开关关闭LED显示屏，再切断电源。在本专利技术中：所述的控制模块中，有16个按键。启动工艺流程监控装置时，摁下“#”键切换到设备(车间)类型选择界面，目前设备类型有风机、水泵、电磁阀三个选项(用户可根据用户实际需求调整或增加)，车间类型可根据用户实际需求设定；“↑”、“↓”用于调节选择项，确定后摁下“*”键确认。0～9十个按键用于录入所需查询的设备(车间)编号，根据用户实际需求支持5～8位编码，选择好设备(车间)类型后只需要输入设备(车间)编号、摁下“*”键确认，LED显示屏即可切换到指定设备(车间)的实时状态参数。当需要切换设备(车间)时，若是同一种类型，直接输入另一个设备(车间)编号、摁下“*”键确认即可；若是不同种类型，摁下“#”键重复上述步骤即可。在本专利技术中：所述的电源模块中，将配套的两眼电源插头接到电源插口，给设备各模块供电；由于数据处理模块和数据通信模块均支持DC24V供电，其余模块支持AC220V供电，为了压缩设备空间、增强电源模块的供电兼容性，本电源模块自带稳压源，可根据需要将AC220V民用电自动转化为DC24V给数据处理模块和数据通信模块供电，其余模块由AC220V直接供电，节约了开关电源的空间。启用工艺流程监控装置时，拨动电源开关，控制电源供电的通断；模块指示灯指示电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。关闭设备时，先关闭显示模块的开关，再切断电源开关。在本专利技术中：所述的数据处理模块中，右上角是PLC芯片插口，选入西门子S7-300型PLC芯片，设备启用前根据需求导入控制程序；启用设备时，用数据线将各种被监控的设备(风机、水泵、电磁阀等)接到数据处理模块的各种数据接口上，各种控制指令也通过数据线由工艺流程监控装置向被监控的设备(风机、水泵、电磁阀等)传达。模块指示灯用于显示该模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。在本专利技术中：所述的散热模块中，工艺流程监控装置工作时，风扇自动开启，通过散热孔将热量向外排出，确保工艺流程监控装置的散热效果，保证设备的正常运行。在本专利技术中：所述的数据通信模块中，为了便于适应不同网络条件下的数据传输，设置了RJ-45网络接口、USB接口、SD卡插口、光纤插口。有无线wifi的条件下，在USB接口插入无线网络接收器，通过显示模块和控制模块配合，接入该无线局域网，通过无线wifi实现数据的传输；没有无线wifi、数据仅需要短距离传输的条件下，在RJ-45网络接口插入双绞线，通过无线路由器实现数据的传输；没有无线wifi、数据需要长距离传输的条件下，可以采用光纤传输，将光纤插入数据通信模块上的光纤插口，省去了光端机等设备，直接通过光纤即可实现数据的远距离传输；在一些无法覆盖网络或涉密的工程中，可提前在SD卡插口中插入标准的MicroSD卡(与智能手机、数码相机中采用的数据卡相同)，工艺流程监控装置采集到的数据自动存储到MicroSD卡上，需要数据共享时通过读卡器读取MicroSD卡里的数据即可实现数据传输。模块指示灯用于显示该模块的电源供电情况，绿灯表示电源接通，红灯表示电源未接通。采用上述结构后，本专利技术有益效果为：1.本专利技术采用模块化定制，利用西门子S7-300型PLC实现对智慧工厂工艺流程的实时监控，监测各种工艺设备(水泵、电磁阀、风机等)的状态参数，根据工艺要求对设备实施远程控制；2.本专利技术将现有PLC控制箱内的采集器、可编程控制器、开关电源、采集模块与网络通信设备整合在一起，缩小产品体积，方便客户使用；3.本专利技术自带显示模块与控制模块，通过按键可以根据需要调取指定设备的状态参数，并对指定设备实施远程控制；4.本专利技术具备一定的数据处理能力，提前给PLC芯片烧入控制程序后，无需远端工控机，即可实现工艺流程监控的各项功能；5.本专利技术的电源模块自带稳压源，可将AC220V民用电转换为DC24V，便于部分模块供电，压缩了开关电源的空间；6.本专利技术增设散热模块，有效控制设备的发热，确保用电安全；7.本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PLC的工艺流程监控装置，其特征在于：包括显示模块、控制模块、电源模块、数据处理模块、散热模块和数据通信模块；所述的显示模块由LED显示屏、报警指示灯和开关组成，所述的控制模块由按键组成，所述的电源模块由电源插口、电源开关和模块指示灯组成，所述的数据处理模块由PLC芯片插口、数据接口和模块指示灯组成，所述的散热模块由散热孔和风扇组成，所述的数据通信模块由RJ‑45网络接口、USB接口、SD卡插口、光纤插口和模块指示灯组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的工艺流程监控装置，其特征在于：包括显示模块、控制模块、电源模块、数据处理模块、散热模块和数据通信模块；所述的显示模块由LED显示屏、报警指示灯和开关组成，所述的控制模块由按键组成，所述的电源模块由电源插口、电源开关和模块指示灯组成，所述的数据处理模块由PLC芯片插口、数据接口和模块指示灯组成，所述的散热模块由散热孔和风扇组成，所述的数据通信模块由RJ-45网络接口、USB接口、SD卡插口、光纤插口和模块指示灯组成。2.根据权利要求1所述的基于PLC的工艺流程监控装置，其特征在于：所述的显示模块中，开关用于控制该模块的运行。启用工艺流程监控装置通电后，摁下开关，LED显示屏亮起，显示提示语；依托控制模块按键的帮助，选择需要查询的设备类型、编号，调取相应的实时状态示数。当设备状态示数超出规定范围时，报警指示灯自动亮起，LED显示屏自动跳转，显示出现异常的设备基本信息，便于值班人员及时安排现场查看与设备维护。当工艺流程监控装置停止使用时，首先摁下开关关闭LED显示屏，再切断电源。3.根据权利要求1所述的基于PLC的工艺流程监控装置，其特征在于：所述的控制模块中，有16个按键。启动工艺流程监控装置时，摁下“#”键切换到设备(车间)类型选择界面，目前设备类型有风机、水泵、电磁阀三个选项(用户可根据用户实际需求调整或增加)，车间类型可根据用户实际需求设定；“↑”、“↓”用于调节选择项，确定后摁下“*”键确认。0～9十个按键用于录入所需查询的设备(车间)编号，根据用户实际需求支持5～8位编码，选择好设备(车间)类型后只需要输入设备(车间)编号、摁下“*”键确认，LED显示屏即可切换到指定设备(车间)的实时状态参数。当需要切换设备(车间)时，若是同一种类型，直接输入另一个设备(车间)编号、摁下“*”键确认即可；若是不同种类型，摁下“#”键重复上述步骤即可。4.根据权利要求1所述的基于PLC的工艺流程监控装置，其特征在于：所述的电源模块中，将配套的两眼电源插头接到电源插口，给设备各模块供电；由于数据处理模块和数据通信模块均支持DC24V供电，其余模块支持AC220V供电，为了压缩设备空间、增强电源模块的供电兼容性，本电源模块自带稳压源，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东豪，李玉峰，孙雪梅，
申请(专利权)人：南京嘉宏汇科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32