[實(shí)用新型]一種攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320465885.3
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN203376632U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟志立;胡旭峰
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州三和水工機(jī)械有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的攪拌站（樓）的控制系統(tǒng)大多由一臺工業(yè)控制計算機(jī)通過板卡或PLC等外部控制單元對攪拌站（樓）各設(shè)備進(jìn)行控制。計算機(jī)的操作系統(tǒng)容易受到病毒或文件丟失而遭到破壞，并且計算機(jī)的硬件長期在惡劣環(huán)境下運(yùn)行也容易出現(xiàn)故障，從而造成整個控制系統(tǒng)不能正常工作。為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在的攪拌站控制系統(tǒng)采用增加一臺工業(yè)控制計算機(jī)的方式，把信號簡單并聯(lián)起來同時運(yùn)行，這樣可靠性雖有提高，但卻忽略了兩臺計算機(jī)并聯(lián)后會造成信號輸出阻抗減小，導(dǎo)致控制計算機(jī)的接受信號不準(zhǔn)確，兩臺計算機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換無法實(shí)現(xiàn)同步，即使是同一信號輸入，兩臺計算機(jī)卻得到兩個不同的數(shù)據(jù)；另外，系統(tǒng)中的任何設(shè)備若出現(xiàn)故障，在脫離系統(tǒng)或恢復(fù)后加入系統(tǒng)時都必需關(guān)閉整個系統(tǒng)后才能進(jìn)行，實(shí)際應(yīng)用時具有很大的不便之處。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有雙機(jī)控制系統(tǒng)信號不同步及穩(wěn)定性差的問題。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)，包括PLC與其控制連接的兩臺工控機(jī)及，所述兩臺工控機(jī)之間及兩臺工控機(jī)與PLC之間均通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊連接，兩臺工控機(jī)為采用雙機(jī)熱備主從工作方式的計算機(jī)。

所述PLC具有用于與隔離繼電器、信號放大器連接的輸入端子，還具有用于與中間繼電器控制連接的輸出端子。

所述PLC還具有用于與料倉料位器和砂含水檢測儀連接的信號輸入端子。

本實(shí)用新型的攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)的兩臺工控機(jī)為采用雙機(jī)熱備主從工作方式的計算機(jī)，并將兩臺工控機(jī)與PLC之間均通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊連接。控制運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理都在工業(yè)控制計算機(jī)，PLC僅作為數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成工業(yè)控制計算機(jī)前端數(shù)據(jù)處理和后端命令的執(zhí)行。工業(yè)控制計算機(jī)根據(jù)PLC送來各個開關(guān)和各個秤的模擬信號進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算和生產(chǎn)流程控制，控制命令以數(shù)字方式送給PLC，PLC把接收的數(shù)字命令轉(zhuǎn)換為一個個具體的開關(guān)命令經(jīng)中間繼電器隔離和放大后驅(qū)動電磁閥或接觸器；另外，該控制系統(tǒng)采用帶電熱插拔的方式，主控機(jī)故障時輔控機(jī)自動接管系統(tǒng)，保證系統(tǒng)正常連續(xù)運(yùn)行，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時（帶電）故障機(jī)可脫離系統(tǒng)，修復(fù)后又可實(shí)時并入系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

如圖1所示為本實(shí)用新型攪拌站雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖，由圖可知，該控制系統(tǒng)包括兩臺工控機(jī)及與其控制連接的PLC，兩臺工控機(jī)與PLC之間均通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊連接，兩臺工控機(jī)為采用雙機(jī)熱備主從工作方式的計算機(jī)。

PLC具有用于與隔離繼電器、信號放大器連接的輸入端子及與料倉料位器和砂含水檢測儀連接的信號輸入端子，還具有用于與中間繼電器控制連接的輸出端子。

外部的各秤斗限位開關(guān)、攪拌機(jī)位置開關(guān)及電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的信號經(jīng)隔離繼電器隔離后送入PLC中，PLC把這些開關(guān)輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送給工業(yè)控制計算機(jī)。

外部的各個秤斗稱重傳感器的毫伏電壓信號經(jīng)放大器放大為4～20毫安標(biāo)準(zhǔn)信號送入PLC，各料倉料位器、砂含水檢測儀等的4～20毫安標(biāo)準(zhǔn)信號直接送入PLC中，PLC把接收的4～20毫安標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值送給工業(yè)控制計算機(jī)。

本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)中的控制軟件用DELPHI編程，控制運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理都在工業(yè)控制計算機(jī)，PLC僅作為數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成工業(yè)控制計算機(jī)前端數(shù)據(jù)處理和后端命令的執(zhí)行。

工業(yè)控制計算機(jī)根據(jù)PLC送來各個開關(guān)和各個秤的模擬信號進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算和生產(chǎn)流程控制，控制命令以數(shù)字方式送給PLC，PLC把接收的數(shù)字命令轉(zhuǎn)換為一個個具體的開關(guān)命令經(jīng)中間繼電器隔離和放大后驅(qū)動電磁閥或接觸器。電磁閥通過汽缸控制外部倉門、秤斗門及氣動閥門的打開或關(guān)閉。接觸器通過電機(jī)控制螺旋機(jī)、皮帶機(jī)、攪拌機(jī)等的啟動和停止。

為提高控制系統(tǒng)可靠性的同時又能準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型的雙機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)采用兩臺工業(yè)控制計算機(jī)作為控制主機(jī)，用高可靠性的PLC做數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。計算機(jī)和PLC采用成熟、可靠的以太網(wǎng)連接和TCP/IP協(xié)議傳輸，兩臺工業(yè)控制計算機(jī)以“令牌”方式確定主控計算機(jī)和監(jiān)控計算機(jī)。

攪拌站（樓）的開關(guān)輸入信號直接送入PLC，每個稱重單元的模擬信號放大后由PLC進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換，PLC把采集和轉(zhuǎn)換后的開關(guān)信號及每個稱重單元模擬量信號以廣播方式發(fā)送給兩臺工業(yè)控制計算機(jī)，兩臺工業(yè)控制計算機(jī)同時接收PLC發(fā)送的同一信息并行控制運(yùn)算，擁有“令牌”的主控計算機(jī)根據(jù)運(yùn)算向PLC發(fā)送控制指令，PLC根據(jù)接收的指令控制攪拌站（樓）的外部機(jī)械設(shè)備完成生產(chǎn)過程。監(jiān)控計算機(jī)在生產(chǎn)過程中同步接收PLC發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算并監(jiān)控主控計算機(jī)發(fā)出的指令，當(dāng)主控計算機(jī)出現(xiàn)故障中斷指令發(fā)送時，監(jiān)控計算機(jī)會在100毫秒內(nèi)獲得“令牌”變?yōu)橹骺赜嬎銠C(jī)，同時向PLC發(fā)送控制指令使生產(chǎn)過程繼續(xù)進(jìn)行下去，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)控制的實(shí)時切換。當(dāng)原主控計算機(jī)故障排除后又可實(shí)時地連入系統(tǒng)中作為新的監(jiān)控計算機(jī)，整個操作過程可在系統(tǒng)正常運(yùn)行時帶電熱插拔完成，實(shí)現(xiàn)了真正的熱備份功能。