基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电气控制技术领域，具体涉及基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统及方法。该系统应用于与现场所有整机设备连接的上位机，包括设备PLC控制模块、现场控制总线、集中管理控制中心以及上位机，控制系统结合工业以太网与现场控制总线技术，实现对现场所有整机设备自动化控制，设备按照顺序控制运行设备，降低故障率，减轻操作强度，减少不必要的时间浪费，多种操作模式，尽可能降低设备停机风险，采用冗余配置的传感器避免了传感器故障给带来的误动作，更稳定、安全，也方便维护人员快速锁定故障原因，缩短维护人员排查故障的时间；利于远程维护，缩短维护人员排查故障的时间。时间。时间。

【技术实现步骤摘要】
基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及电气控制
，尤其涉及基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着现代化工业设备的不断发展，针对现场整机设备的控制大部分依然保留着有线连接控制，现场设备的控制及维护通常由现场作业人员手动控制操作，大大增加了现场操作人员人工确认的工作，而且，手动切换状态，手动控制运行，影响工业设备的稳定性。
[0003]其次，在现场整机设备的控制过程中，为了达到对现场独立的单体设备的控制，需要进行远距离的现场布线，需要手动按钮操作，不方便检修以及调试，使得设备停机风险增加，使用网线或者光纤通过拖链连接移动时容易断线，增加断线风险。

技术实现思路

[0004]为解决现代化工业设备控制过程中手动切换及布线成本高，风险大的问题，本专利技术提供了一种基于工业以太网与控制总线的现场设备控制方法和系统，以每个工段的独立设备按照工艺预设定的顺序和要求自动运行，通过现场信号或者通讯的方式自动启动设备，大大减轻现场操作人员人工确认的工作，使得系统稳定性更高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下的技术方案：第一方面，在本专利技术提供的一个实施例中，提供了一种基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，应用于与现场所有整机设备连接的上位机，该系统包括：设备PLC控制模块，用于与现场所有整机设备的独立设备的单体连接控制，就近对单体设备进行管理和维护；现场控制总线，用于连接现场所有整机设备的设备PLC控制模块，结合工业以太网连接集中管理控制中心；集中管理控制中心，通过工业以太网组网与现场所有整机设备的设备PLC控制模块连接，用于对现场所有整机设备进行数据采集到上位机；上位机，用于监控现场设备的工作状态，故障信息，还用于对现场设备的工艺数据进行调整，对现场设备进行远程集中操作。
[0006]作为本专利技术的进一步方案，所述现场所有整机设备的独立设备均安装有设备PLC控制模块，设备PLC控制模块构成独立控制单体设备的PLC控制系统，所述PLC控制系统免布线设置于单体设备内，用于设备维护时对单体设备就地操作。
[0007]作为本专利技术的进一步方案，所述基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统还包括集中管理子系统，所述集中管理子系统通过Profinet通信协议与至少一个单体设备的PLC控制系统连接，所述集中管理子系统连接就地操作台，用于在单体设备维护时对单体设备就地操作，通过就地操作台随时可修改现场设备运行参数，满足不同产品的需求，也可以监控现场设备运行状态，随时在电脑显示现场各设备的状态，方便操作人员与维护人员
观察现场设备的运行情况。
[0008]作为本专利技术的进一步方案，所述集中管理子系统通过现场控制总线连接交换机，所述集中管理子系统的交换机通过工业以太网与集中管理控制中心的交换机相连接，用于采集数据的远程传输。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，所述集中管理控制中心的交换机通过工业以太网与上位机连接，所述上位机为与所述集中管理控制中心连接的至少一个中控PC端。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述上位机为以计算机为上位机操作站的中控PC端，所述集中管理控制中心为西门子S7
‑
1500系列PLC，通过以太网组网现场级S7
‑
1200系列和ET200 系列设备，形成全工厂覆盖的工业自动化控制系统。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述单体设备的PLC控制系统在设备自动运行时，每个工段的独立设备按照工艺预设定的顺序和要求自动运行，设备自动运行的起始信号由工艺流程上的上一个设备动作的结果，通过现场信号或者通讯的方式自动启动设备。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，所述集中管理子系统包括配料子系统，所述配料子系统连接配料就地操作台，所述配料子系统通过Profinet通信协议连接粉料单体设备的PLC控制系统和浆料单体设备的PLC控制系统。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述集中管理子系统包括切割子系统，所述切割子系统连接釜前就地操作台，所述切割子系统通过Profinet通信协议连接浇注摆渡PLC控制系统、静停摆渡PLC控制系统、静停地面远程PLC控制系统、堆垛机PLC控制系统、翻转台PLC控制系统、空翻脱模PLC控制系统、进釜PLC控制系统。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，所述集中管理子系统包括釜后子系统，所述釜后子系统连接釜后就地操作台，所述釜后子系统通过Profinet通信协议连接出釜摆渡PLC控制系统、分垛机PLC控制系统、掰板机PLC控制系统、夹坯机PLC控制系统、坯体平移PLC控制系统、釜后地面远程PLC控制系统。
[0015]第二方面，在本专利技术提供的一个实施例中，提供了一种基于工业以太网与控制总线的现场设备控制方法，应用于与现场所有整机设备连接的上位机，该方法包括：获取现场所有整机设备中独立设备自动运行的起始信号，基于所述起始信号自动运行当前设备；与当前设备相连接的设备PLC控制模块对所述当前设备进行数据采集，并通过现场控制总线以及工业以太网将数据传输至集中管理控制中心；所述集中管理控制中心将接收的数据上传至上位机，上位机监控现场设备的工作状态以及故障信息，在所述数据异常时发出警报。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，基于所述上位机对现场设备进行远程集中操作，基于所述就地操作台修改现场设备运行参数，并监控现场设备运行状态，随时在电脑显示现场各设备的状态。
[0017]第三方面，在本专利技术提供的又一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器加载并执行所述计算机程序时实现基于工业以太网与控制总线的现场设备控制方法的步骤。
[0018]第四方面，在本专利技术提供的再一个实施例中，提供了一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时实现所述基于工业以太网与控制总线的现场
设备控制方法的步骤。
[0019]本专利技术提供的技术方案，具有如下有益效果：本专利技术提供的一种基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统及方法，实现对现场所有整机设备自动化控制，通过现场信号联机确认，自动启动下一个工序设备，启动设备后，设备按照顺序控制运行设备，降低故障率，减轻操作强度，减少不必要的时间浪费；采用无人值守全自动的操作模式结合区域集中自动管理以及本机手动、半自动按钮操作相结合的方式，多种操作模式，尽可能降低设备停机风险；利用工业以太网组网进行无线连接的方式，使得移动设备通讯便捷，降低了传统使用网线或者光纤在拖链移动时断线的风险；安全保护效果好，采用冗余配置的传感器避免了传感器故障给带来的误动作，更稳定、安全；在故障判断时，提供设备报警代码，方便维护人员快速锁定故障原因，缩短维护人员排查故障的时间；利用现场设备控制系统度设备程序进行远程维护，缩短维护人员排查故障的时间。
[0020]本专利技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，其特征在于，应用于与现场所有整机设备连接的上位机，该系统包括：设备PLC控制模块，用于与现场所有整机设备的独立设备的单体连接控制，就近对单体设备进行管理和维护；现场控制总线，用于连接现场所有整机设备的设备PLC控制模块，结合工业以太网连接集中管理控制中心；集中管理控制中心，通过工业以太网组网与现场所有整机设备的设备PLC控制模块连接，用于对现场所有整机设备进行数据采集到上位机；上位机，用于监控现场设备的工作状态，故障信息，还用于对现场设备的工艺数据进行调整，对现场设备进行远程集中操作。2.如权利要求1所述的基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，其特征在于，所述现场所有整机设备的独立设备均安装有设备PLC控制模块，设备PLC控制模块构成独立控制单体设备的PLC控制系统，所述PLC控制系统免布线设置于单体设备内，用于设备维护时对单体设备就地操作。3.如权利要求2所述的基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，其特征在于，所述基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统还包括集中管理子系统，所述集中管理子系统通过Profinet通信协议与至少一个单体设备的PLC控制系统连接，所述集中管理子系统连接就地操作台，用于在单体设备维护时对单体设备就地操作，修改现场设备运行参数。4.如权利要求3所述的基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，其特征在于，所述集中管理子系统通过现场控制总线连接交换机，所述集中管理子系统的交换机通过工业以太网与集中管理控制中心的交换机相连接，用于采集数据的远程传输。5.如权利要求4所述的基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，其特征在于，所述集中管理控制中心的交换机通过工业以太网与上位机连接，所述上位机为与所述集中管理控制中心连接的至少一个中控PC端。6.如权利要求5所述的基于工业以太网与控制总线的现场设备控制系统，其特征在于，所述上位机为以计算机为上位机操作站的中控PC端，所述集中管理控制中心为西门子S7
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1500系列PLC，通过以太网组网现场级S7
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1200系列和ET200 系列设备，形成全工...

【专利技术属性】
技术研发人员：康生杰，王友毅，吴常伟，
申请(专利权)人：常州市聚凝电气自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：