一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，包括內(nèi)部設(shè)置有組態(tài)監(jiān)控模塊、報(bào)表自動(dòng)生成模塊和報(bào)警模塊的監(jiān)控中心PC機(jī)、通過串行通信接口與監(jiān)控中心PC機(jī)進(jìn)行信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器和通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器連接的多個(gè)分控制器，多個(gè)所述分控制器的數(shù)量與電渣爐的數(shù)量相等；本發(fā)明采用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、投入成本低，能夠?qū)Χ鄠€(gè)電渣爐運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和綜合信息進(jìn)行完整記錄和監(jiān)控，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電渣爐是一種利用重熔電流產(chǎn)生熱能熔化插入渣池的自耗電極，金屬熔滴通過渣液清洗后，在水冷結(jié)晶器中結(jié)晶成電渣錠的一種特殊冶煉設(shè)備，是特殊鋼廠必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展，要求冶金企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)價(jià)廉、精細(xì)優(yōu)良且純凈度高的特種鋼材。因此冶金工業(yè)在工藝設(shè)備上必須不斷創(chuàng)新，并采用現(xiàn)代化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)過程的精確、高效、增產(chǎn)及降耗的目的。
[0003]現(xiàn)有的電渣爐控制系統(tǒng)只針對單個(gè)電渣爐工作情況，且大量信息需要依賴現(xiàn)場操作人員觀察記錄，成本高，生產(chǎn)效率低，不適用于含有多臺(tái)冶煉設(shè)備的大型煉鋼廠的集中監(jiān)控。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、投入成本低，能夠?qū)Χ鄠€(gè)電渣爐運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和綜合信息進(jìn)行完整記錄和監(jiān)控。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括內(nèi)部設(shè)置有組態(tài)監(jiān)控模塊、報(bào)表自動(dòng)生成模塊和報(bào)警模塊的監(jiān)控中心機(jī)、通過串行通信接口與監(jiān)控中心機(jī)進(jìn)行信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器和通過21^66無線通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器連接的多個(gè)分控制器，多個(gè)所述分控制器的數(shù)量與電渣爐的數(shù)量相等；所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器包括總控處理器和21^66無線模塊一，所述總控處理器分別與串行通信接口和21^66無線模塊一相接，所述21^66無線模塊一通過218866無線通信網(wǎng)絡(luò)連接分控制器；所述分控制器包括分控處理器、218866無線模塊二、下位機(jī)和電渣爐測控單元，所述分控處理器分別與21^66無線模塊二和下位機(jī)相接，所述218866無線模塊二通過21^66無線通信網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器；所述電渣爐測控單元包括信號采集模塊、調(diào)壓模塊和電極升降控制模塊，所述信號采集模塊、調(diào)壓模塊和電極升降控制模塊均分別與下位機(jī)和電渣爐相接。
[0006]上述一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述下位機(jī)為西門子87系列？100
[0007]上述一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述21^66無線模塊一 (2-2)和21曲66無線模塊二( 3-2)均為同一模塊電路，所述模塊電路由II公司的(^2430芯片和與所述￠^2430芯片相接的輔助電路組成。
[0008]上述一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述信號采集模塊包括對電渣爐的電壓進(jìn)行檢測的電壓互感器、對電渣爐的電流進(jìn)行檢測的電流互感器、對電渣爐結(jié)晶器的重量進(jìn)行檢測的稱重傳感器和對所述電渣爐結(jié)晶器的底部水箱中的溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器，所述電壓互感器、電流互感器、稱重傳感器和溫度傳感器均分別與下位機(jī)和電渣爐相接。
[0009]上述一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述調(diào)壓模塊包括移相觸發(fā)電路、磁性調(diào)壓器和二次電壓電路，所述移相觸發(fā)電路分別與下位機(jī)和所述磁性調(diào)壓器相接，所述二次電壓電路分別與所述磁性調(diào)壓器和電渣爐相接。
[0010]上述一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述電極升降控制模塊包括與下位機(jī)相接的變頻器和分別與所述變頻器和電渣爐相接的電極升降電路。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、實(shí)時(shí)性:能夠及時(shí)的記錄在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
[0013]2、準(zhǔn)確性:能夠減少人為因素的影響，減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0014]3、實(shí)用性:能夠隨時(shí)打印報(bào)警記錄、工藝報(bào)表，供有關(guān)人員分析研究。
[0015]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、投入成本低，能夠?qū)Χ鄠€(gè)電渣爐運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和綜合信息進(jìn)行完整記錄和監(jiān)控，提高了生產(chǎn)效率。
[0016]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]1 一監(jiān)控中心機(jī)；2—網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器；2-1—總控處理器；
[0020]2~2—218866無線模塊一 ； 3—分控制器；3-1—分控處理器；
[0021]3-2 — 21^66無線模塊二； 3-3—電渣爐測控單元；
[0022]3-3-1 一^[目號米集模塊3-3-2—調(diào)壓模塊；
[0023]3-3-3—電極升降控制模塊； 3-4—下位機(jī)；
[0024]4一21^66無線通信網(wǎng)絡(luò)；5—電渣爐；6—串行通信接口。

【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本發(fā)明包括內(nèi)部設(shè)置有組態(tài)監(jiān)控模塊、報(bào)表自動(dòng)生成模塊和報(bào)警模塊的監(jiān)控中心？機(jī)1、通過串行通信接口 6與監(jiān)控中心？機(jī)1進(jìn)行信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器2和通過21曲66無線通信網(wǎng)絡(luò)4與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器2連接的多個(gè)分控制器3，多個(gè)所述分控制器3的數(shù)量與電渣爐5的數(shù)量相等。所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器2包括總控處理器2-1和21^66無線模塊一 2-2，所述總控處理器2-1分別與串行通信接口 6和21曲66無線模塊一 2-2相接，所述21曲66無線模塊一 2-2通過21曲66無線通信網(wǎng)絡(luò)4連接分控制器3。所述分控制器3包括分控處理器3-1、21曲66無線模塊二 3-2、下位機(jī)3-4和電渣爐測控單元3-3，所述分控處理器3-1分別與21^66無線模塊二 3-2和下位機(jī)3-4相接，所述21^66無線模塊二 3-2通過21曲66無線通信網(wǎng)絡(luò)4連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器2。所述電渣爐測控單元3-3包括信號采集模塊3-3-1、調(diào)壓模塊3-3-2和電極升降控制模塊3-3-3，所述信號采集模塊3-3-1、調(diào)壓模塊3-3-2和電極升降控制模塊3-3-3均分別與下位機(jī)3-4和電渣爐5相接。其中，組態(tài)監(jiān)控模塊俗稱組態(tài)軟件，譯自英文3010八，即3即61^1801~7 00111:1-01 811(11)3,13, ^0^111811:1011 (數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。
[0026]本實(shí)施例中，所述下位機(jī)3-4為西門子37系列？1^。
[0027]本實(shí)施例中，所述21^66無線模塊一 2-2和21^66無線模塊二 3-2均為同一模塊電路，所述模塊電路由II公司的￠^2430芯片和與所述(^2430芯片相接的輔助電路組成。
[0028]本實(shí)施例中，所述信號采集模塊包括對電渣爐5的電壓進(jìn)行檢測的電壓互感器、對電渣爐5的電流進(jìn)行檢測的電流互感器、對電渣爐結(jié)晶器的重量進(jìn)行檢測的稱重傳感器和對所述電渣爐結(jié)晶器的底部水箱中的溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器，所述電壓互感器、電流互感器、稱重傳感器和溫度傳感器均分別與下位機(jī)3-4和電渣爐5相接。
[0029]本實(shí)施例中，所述調(diào)壓模塊3-3-2包括移相觸發(fā)電路、磁性調(diào)壓器和二次電壓電路，所述移相觸發(fā)電路分別與下位機(jī)3-4和所述磁性調(diào)壓器相接，所述二次電壓電路分別與所述磁性調(diào)壓器和電渣爐5相接。
[0030]本實(shí)施例中，所述電極升降控制模塊3-3-3包括與下位機(jī)3-4相接的變頻器和分別與所述變頻器和電渣爐5相接的電極升降電路。
[0031]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括內(nèi)部設(shè)置有組態(tài)監(jiān)控模塊、報(bào)表自動(dòng)生成模塊和報(bào)警模塊的監(jiān)控中心PC機(jī)(I)、通過串行通信接口(6)與監(jiān)控中心PC機(jī)(I)進(jìn)行信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器(2)和通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)(4)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器(2)連接的多個(gè)分控制器(3)，多個(gè)所述分控制器(3)的數(shù)量與電渣爐(5)的數(shù)量相等；所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器(2)包括總控處理器(2-1)和ZigBee無線模塊一(2_2)，所述總控處理器(2-1)分別與串行通信接口(6)和ZigBee無線模塊一(2-2)相接，所述ZigBee無線模塊一(2-2)通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)(4)連接分控制器(3);所述分控制器(3)包括分控處理器(3-1)、ZigBee無線模塊二(3_2)、下位機(jī)(3_4)和電渣爐測控單元(3_3)，所述分控處理器(3-1)分別與ZigBee無線模塊二( 3-2)和下位機(jī)(3-4)相接，所述ZigBee無線模塊二(3-2)通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)(4)連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制器(2);所述電渣爐測控單元(3-3 )包括信號采集模塊(3-3-1)、調(diào)壓模塊(3-3-2 )和電極升降控制模塊(3-3-3 )，所述信號采集模塊(3-3-1)、調(diào)壓模塊(3-3-2 )和電極升降控制模塊(3-3-3 )均分別與下位機(jī)(3-4)和電渣爐(5)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述下位機(jī)(3-4)為西門子S7系列PLC。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述ZigBee無線模塊一(2-2)和ZigBee無線模塊二(3-2)均為同一模塊電路，所述模塊電路由TI公司的CC2430芯片和與所述CC2430芯片相接的輔助電路組成。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集模塊包括對電渣爐(5)的電壓進(jìn)行檢測的電壓互感器、對電渣爐(5)的電流進(jìn)行檢測的電流互感器、對電渣爐結(jié)晶器的重量進(jìn)行檢測的稱重傳感器和對所述電渣爐結(jié)晶器的底部水箱中的溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器，所述電壓互感器、電流互感器、稱重傳感器和溫度傳感器均分別與下位機(jī)(3-4)和電渣爐(5)相接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)壓模塊(3-3-2 )包括移相觸發(fā)電路、磁性調(diào)壓器和二次電壓電路，所述移相觸發(fā)電路分別與下位機(jī)(3-4)和所述磁性調(diào)壓器相接，所述二次電壓電路分別與所述磁性調(diào)壓器和電渣爐(5)相接。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電渣爐監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電極升降控制模塊(3-3-3)包括與下位機(jī)(3-4)相接的變頻器和分別與所述變頻器和電渣爐(5 )相接的電極升降電路。
【文檔編號】H04W84/18GK104460559SQ201310432916
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】周曉麗 申請人:西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司