煤炭堆场水除尘上位机监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤炭堆场水除尘上位机监控系统，包括下位机及控制喷枪的外围继电器，其中它具一个上位机，通过一条数据线将分别与上位机的ＣＯＭ１口和下位机的ＲＳ２３２口以ＭＯＤＢＵＳ通信协议的方式进行连接形成二级控制结构；则上位机连接显示器；所述显示器、上位机安装在泵站内。该系统采用开放式分层分布方式，使其具备互换性和扩展性。在系统结构上，在泵房实行主、从控制。泵站主控制层由增设在泵房内的显示器、主计算机、人机接口等设备构成，通过主从系统的完美结合达到对现场除尘设备的监视和控制。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Monitoring and controlling system of water dust collector in coal storage yard

The utility model discloses a coal yard dust water monitoring system, including the lower machine and the external relay control gun, which has a host computer connected to form two level control structure through a data line COM1 port and lower computer and PC RS232 port to MODBUS communication protocol the way is; PC connected display; the display and the host computer installed in the pump station. The system adopts an open layered distribution mode to make it interchangeable and extensible. In system structure, the master slave control is adopted in the pump house. The main control layer of pumping station is composed of display, main computer, man-machine interface and so on, which can be monitored and controlled by the perfect combination of master-slave system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤炭堆场水除尘上位机监控系统，能实现对工作现 场除尘设备的监视和控制。
技术介绍
秦皇岛港煤一期工程是"六五"期间国家重点工程，是北煤南运的重 要枢纽。煤港堆场是转运煤炭的主要场所，由于工作现场的粉尘较大，对周 围环境造成很大的污染。因此，随着国家对环保重视程度的提高，秦皇岛港于90年代初投入使用堆场洒水控制系统，该控制系统核心采用当时工业控 制领域十分风靡的施耐德公司生产的Modicon 984系列可编程控制器(PLC) 结合现场继电器控制喷枪开关阀，通过阀门开到位、关到位等信号的采集与 反馈，实现对现场喷枪电动执行器开启与关闭的控制。Modicon 984 PLC内 部具有许多输出/输入继电器、保持继电器，计数器、计时器、特殊继电 器，它可代替常规的电流、电压信号、中间继电器等，实现自锁、互锁、顺 序、延时等控制。通过PLC程序对这些功能的充分运用，对现场的144条 喷枪开启顺序进行控制，实现堆场自动洒水除尘。但是，由于应用在煤炭堆场水除尘控制系统是采用Modiccm 984控制外 围电气元件实现堆场自动洒水，由于投用时间较早，受研发年代和技术水平 的制约，没有配置上位机组态控制系统。也就是说，不能对现场除尘设备进 行监控，不能实时地反映出堆场的除尘状况。司泵工在进行除尘作业时不清 楚当前喷水的是哪条枪，以及喷枪的工作状态是否正常。只能靠除尘工到现 场去逐线巡视，来确认喷枪是否出水及其出水状态。由于职工责任心、能力 和环境等多种因素的影响，容易造成因检查不到位，而未发现喷枪不出水 (已故障)，或出水后喷枪没有正常关闭等现象。直接导致的后果是，前者 由于喷枪不出水，使堆场喷枪整体出水率降低，影响正常的除尘效果；后者 则会由于喷枪不能正常关闭而冲塌煤垛给生产带来负面影响，同时也因大量 水资源流失而造成浪费。
技术实现思路
鉴于上述技术的现状，本技术提供了一种煤炭堆场水除尘上位机监 控系统，其具有能利用老设备与现代工控技术有效地结合，达到对现场除尘 实施有效监控的目的。为实现上述目的，本技术提供的煤炭堆场水除尘上位机监控系统， 包括下位机及控制喷枪的外围继电器，其中它具一个上位机，通过一条数据线将分别与上位机的COMl 口和下位机的RS232 口以MODBUS通信协议 的方式进行连接形成二级控制结构；则上位机连接显示器；所述显示器、上 位机安装在泵站内。该系统采用开放式分层分布方式，使其具备互换性和扩 展性。在系统结构上，在泵房实行主、从控制。泵站主控制层由增设在泵房 内的显示器、主计算机、人机接口等设备构成，通过主从系统的完美结合达 到对现场除尘设备的监视和控制。根据本技术的方案，所涉及的显示器画面显示出的喷枪开或闭及出 水与喷枪一一对应。这样，可以通过上位机画面实时地、清楚地观察到堆场 喷枪是否在工作以及工作的状况。在本技术中，所涉及上位机的操作系统选用WINDOWS2000，增 加系统的稳定性。根据本技术的特点，应用软件采用IFIX3* 0组态软件进行组态编 程。通过这个程序采集PLC内每条喷枪的开关量信号，并对采集到的信号 进行组态。上述中，所选用的上位机采用研华工控机作为主机，显示器任选。 上述中，所指的上位机C0M1 口为可编程串口。上述中，因使用串口与MODICON984进行通信，所以I/O驱动程序选 用MB1。需要说明的是为了增加系统的稳定性，该监控系统中的选用 WINDOWS2000作为上位机操作系统。考虑到该软件贴近工程应用对象， 并提供给使用者在集成环境下较为快捷的生成工具，且易于构建控制系统和 完成系统现场调试和维护。因此，采用Intellution公司Ifix3.0组态软件进行 组态编程。因为与MODICON984进行串口通信，所以I/O驱动程序选用 MB1作为驱动。总之，本技术的煤炭堆场水除尘上位机监控系统，增加一条编程数据线，使上位机通过COM1 口，与下位机RS232 口进行通信，上位机可以 通过数据线由I/O接口向下位机写入P L C程序，并主动进行数据的读写， 即发送工作命令与读取数据进行处理及在上位机安装当今工控领域流行的 IFIX组态软件，通过这个程序采集PLC内每条喷枪的开关量信号，并对采 集到的信号进行组态，使它能够与堆场喷枪画面相连结，从而使监控画面能 够真实反映设备的工作状态。这样，司泵工就可以通过上位机画面实时地、 清楚地观察到堆场喷枪是否在工作以及工作的状况，及时发现问题，并对出 现的问题与维修人员取得联系，从而有效地防止因喷枪停不下来而冲塌煤垛 和造成水资源的浪费。并可以通过启、停按钮和方向选择按钮对堆场喷枪进 行控制。上位机与PLC所组成的MODBUS通信网。克服了原系统启动和停 止靠操作台上的按钮来完成，会导致喷枪不能正常关闭而冲塌煤垛给生产带 来的负面影响。通过增加上位机组态监控系统能够有效地对堆场喷枪实施监 控。 一方面大大节省劳动力，减少设备维修的盲目性，对现场喷枪的出水率 可以随时进行统计，不用再逐条喷枪确认出不出水，再计算出水率，从而， 有效地提高维修效率。另一方面，可以有效地避免因喷枪停不下来没有被及 时发现而冲塌煤垛，给生产带来不利影响。同时，也大大减少了水资源的流 失。附图说明图l是本技术的系统框图2是图l显示器显示现场喷枪状态参考图。具体实施方式下面将结合附图实施例，对本技术作进一步的说明。 由图1所示的煤炭堆场水除尘上位机监控系统，包括下位机3及控制喷 枪4的外围继电器(图中未标注)。其中，上位机2由一条数据线连接上位 机2的C0M1 口和下位机3的RS232 口形成二级控制结构；则上位机2连 接显示器l;所述显示器l、上位机2安装在泵站内。为保证IFIX组态软件 与Modicon 984可编程控制器之间的实现正常通信，将上位机安装在泵站 内。并在上位机2安装IFIX组态软件；将MB1 7X 1/0驱动程序安装在Ifix组态软件的文件夹中，通过I / 0 驱动的配置程序MB1 Powertool来对它进行配置。即启动Ifix系统配置实用 工具(SCU: System Configuration Utility)，添加要使用的MB1驱动 器到SCADA配置中。 一旦MB1驱动器被添加，就可以通过IFIX的系统配 置工具箱中SCADA的配置按钮来启动MB1 Powertool，通过它可以对I / O驱动程序进行必要的配置。在本实施例中，使用MB 1 Powertool配置I/ O驱动程序。I / O驱动配置程序中有一些通道(chanel)、设备(device) 和数据块(datablock)供选用。通道是I / O驱动器和字段设备或系统之间的 逻辑连接，这里有多个通道可用。以"Chanel 1"为例，在其端口设置对 话框中，根据工程需要进行如下设置端门为"COM1"，波特率为"9600"，数据位为"8"，停止位为"1 "，协议为(RTU)。此后，再 依次对设备(device)进行配置，再对数据块(datablock)进行必要的配 置，设置I/O地址的起始和结束地址码，数据位数等。每一步配置必须在 ENABLE的复选框中打勾。在本实施例中，对ifix组态数据库标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤炭堆场水除尘上位机监控系统，包括下位机及控制喷枪的外围继电器，其特征是它具一个上位机（２），通过一条数据线将分别与上位机（２）的ＣＯＭ１口和下位机（３）的ＲＳ２３２口以ＭＯＤＢＵＳ通信协议的方式进行连接形成二级控制结构；则上位机（２）连接显示器（１）；所述显示器（１）、上位机（２）安装在泵站内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯永胜，王伟，
申请(专利权)人：秦皇岛港股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]