1.本实用新型涉及一种集中控制系统,更具体地,本实用新型涉及一种纯水处理器远程集中控制系统。
背景技术:
2.工业生产过程的监控技术经历了一个较长的发展阶段。对生产设备的操作最早完全依靠操作人员在现场手动操作每台设备,对生产状况的了解也只能靠操作者直接观察现场设备运行情况。今天随着计算机技术、网络信息技术和工业技术领域的不断发展,出现了由上位机、下位机和plc构成的监控控制系统,它能更生动、全面地反映现场信息。上位机一般是集中管理监控机,下位机是指现场直接控制器或控制机。上位机面向管理级用户,下位机面向底层设备控制。其中,上位机有小型hmi、专用工控机和工业pc机等种类。相较于传统方式的由按钮、开关、模拟屏来操作的监控制系统,现在已经被应用的由上位机、下位机和plc构成的监控控制系统,能够进行更灵活的操作,实现更多的控制功能。
3.对于纯水处理器控制系统,很多旧设备采用的技术是将现场数据通过指示灯、铃声、光字牌、显示仪表反映到仪表盘上,以按钮和开关切换的方式进行操作。但是工业现场中存在很多纯水冷却设备,这些设备分散、间隔距离远,如果单靠操作人员进行控制,几乎不可能对多个设备进行有效的监控,而且单一的控制方式存在调节时间慢、环节繁琐,统计困难、协调能力差、错误率较高的问题。
技术实现要素:
4.为解决上述一个或多个技术问题,本实用新型提出一种纯水处理器远程集中控制系统,用于把工业现场不同地点的多个纯水处理器在一个上位机系统中进行集中监控,解决了多地点多设备分散难以控制的问题,节省了人力物力。
5.为此,本实用新型在如下的多个方面中提供方案。
6.在一个实施例中,一种纯水处理器远程集中控制系统包括:纯水处理器、纯水监控装置、plc、光纤交换机和集控上位机,纯水监控装置包括:ph传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器、温度传感器、数据采集电路和控制电路。
7.在一个实施例中,所述ph传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器和温度传感器连接所述纯水处理器,分别用于检测纯水处理器的纯水处理器的ph值、水位、流量、压力和温度。
8.在一个实施例中,所述ph传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器和温度传感器还连接所述数据采集电路,用于将纯水处理器的检测数据传送到数据采集电路;所述数据采集电路连接所述plc,用于将采集的数据传送到plc。
9.在一个实施例中,所述plc连接光纤交换机,用于将plc处理后的数据传送到光纤交换机;所述光纤交换机连接所述集控上位机,用于将所有数据传送到集控上位机,并通过集控上位机进行集中显示和控制;所述plc还连接所述纯水监控装置的控制电路,用于发送
控制命令到控制电路;所述控制电路连接所述纯水处理器,用于控制纯水处理器水泵的启停。
10.在一个实施例中,所述ph传感器包括ph电极和放大器,所述ph电极放置于纯水处理器水泵的出水口,获取对应的电动势信号,所述电动势信号放大后传送到所述数据采集电路。
11.在一个实施例中,所述液位传感器包括红外线发射器和红外线接收器,所述红外线发射器和红外线接收器放置于纯水水箱的上方,检测对应的光信号,所述光信号放大后传送到所述数据采集电路。
12.在一个实施例中,所述流量传感器包括水流转子组件和霍尔元件,所述水流转子组件位于水泵的进水端,所述霍尔元件输出对应的脉冲信号,所述脉冲信号放大后传送到所述数据采集电路。
13.在一个实施例中,所述温度传感器包括红外线发射器和红外线接收器;所述红外线发射器和红外线接收器位于纯水水箱的上方,用于检测对应的光信号,所述光信号放大后传送到所述数据采集电路。
14.在一个实施例中,所述压力传感器包括镀金属薄膜和固定电极,所述镀金属薄膜放置于水泵口的两侧,所述镀金属薄膜与固定电极之间的电容量发生变化产生对应的电信号,所述电信号放大后传送到所述数据采集电路。
15.在一个实施例中,所述数据采集电路包括模数转换器,所述模数转换器将ph传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器和温度传感器输出的信号转换为数字信号,并将对应的数字信号通过接口传送到所述plc。
16.在一个实施例中,所述集控上位机为pc,所述pc通过显示屏和按钮实现显示和控制。
17.本实用新型一种纯水处理器远程集中控制系统包括:纯水处理器、纯水监控装置、plc、光纤交换机和集控上位机,纯水监控装置连接纯水处理器用于检测纯水处理器的ph值、水位、流量、压力和温度,plc连接纯水检测装置用于接收纯水监控装置的检测数据并对数据进行处理;光纤交换机连接plc,用于将plc的数据通过以太网传送到集控上位机;集控上位机用于对所有数据进行集中显示和控制。本实用新型通过上述纯水处理器远程集中控制系统可以把工业现场不同地点的多个纯水处理器在一个上位机系统中进行集中监控,解决了多地点多设备分散难以控制的问题,节省了人力物力。
附图说明
18.通过参考附图阅读下文的详细描述,本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式,并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:
19.图1是根据本实用新型实施例的一种纯水处理器远程集中控制系统的结构示意图;
20.图2是根据本实用新型实施例一种纯水处理器远程集中控制系统纯水监测装置的工作原理图;
21.图3是根据本实用新型实施例一种纯水处理器远程集中控制系统多机组运行的硬
件连接图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
23.下面结合附图来详细描述本实用新型的具体实施方式。
24.图1是一种纯水处理器远程集中控制系统的结构示意图。
25.如图1所示,一种纯水处理器远程集中控制系统包括:集控上位机、光纤交换机、plc和纯水监控装置。纯水监控装置包括:ph传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、温度传感器、数据采集电路和控制电路。纯水监测装置通过接口连接plc,用于将监测数据传送到plc;纯水监测装置还连接纯水处理器,用于检测纯水处理器的模拟量(ph值、水位、温度等);plc通过光纤电缆连接光纤交换机,用于将所有模拟量数据集中处理,并将数据传送到光纤交换机中;光纤交换机通过以太网光纤通讯方式将所有数据传送到集控上位机,集控上位机用于对所有数据进行集中显示和控制。
26.具体工作过程中,纯水监测装置的ph传感器、液位传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器对纯水处理器的模拟量进行检测;数据采集电路接收对应的模拟量信号,并通过数据采集电路的模数转换器将对应的传感器输出信号转换为数字信号;plc和数据采集电路连接,用于接收检测数据的信号并将检测数据集中处理,plc通过光纤电缆将所有信号传送到光纤交换机,光纤交换机将信号传送到集控上位机,集控上位机通过显示屏显示对应的监测数据,同时集控上位机还通过光纤交换机发送控制命令到plc,plc将控制命令发送到纯水监测装置的控制电路,控制电路响应于控制命令,通过开关的通断控制水泵的启停。
27.在一个实施例中,集控上位机采用可以直接发出操控命令的计算机,一般是pc,在pc的屏幕上显示各种信号的变化(ph值、水位、温度等)。上位机软件连接设备并与之通信,通过上位机软件实现用户权限管理、开关量监控、模拟量监控、高级参数设定、历史报警查询、操作查询、实时声光报警、趋势曲线查询、报表查询、水泵控制。集控上位机通过上述功能对纯水处理器的状态进行显示和控制。关于上述各种功能,例如开关量监控、高级参数设定、历史报警查询等软件可以直接采用现有技术的成熟软件代码实现。
28.本纯水处理器远程集中控制系统具有良好的人机交互界面,便于操作人员的操作,集成度高,操作直观、方便,减少了现场操作人员数量,改善了运行人员的劳动环境,提高了生产效率,解决了多地点多设备分散难以控制的问题,节省了人力物力。
29.图2是一种纯水处理器远程集中控制系统纯水监测装置的工作原理图。
30.如图2所示,纯水监测装置通过ph传感器、液位传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器连接纯水处理器对纯水处理器的模拟量进行检测,数据采集电路连接传感器,用于将传感器输出的信号通过数据采集电路的模数转换器转换为数字信号,plc连接数据采集电路用于接收数据采集电路输出的数字信号,同时plc还连接纯水监控装置的控制电路,用于将控制命令传送到控制电路,控制电路连接纯水处理器,通过开关的通断控制水泵
的启停。
31.其中,ph传感器、液位传感器用于检测纯水处理器纯水的ph值、水位。压力传感器、温度传感器、流量传感器用于检测纯水处理器水泵的进水压力、水泵的进水温度、水泵的流量。
32.纯水处理器的ph传感器实时检测纯水处理器纯水的ph值,并将ph的数值信息传送到plc中。当ph值大于上限或者小于下限时,plc中触发报警信号,集控上位机接收plc的报警信号并进行显示和报警。
33.在一个实施例中,ph传感器采用ph电极为玻璃电极的ph传感器。在实际应用场景中将ph传感器的ph电极放置于纯水处理器水泵的出水口,用于获取对应的电动势信号。ph传感器的ph电极检测对应的电动势信号,电动势信号经过低噪声放大器放大后传送到数据采集电路,数据采集电路的模数转换器将电信号转换为数字信号,并将对应的数字信号传送到plc,plc对采集到的ph信号进行处理,从而计算出对应的ph值,然后通过光纤交换机传送到集控上位机。
34.纯水处理器的液位传感器实时检测纯水处理器水箱的水位状态,并将水位数值信息传送到plc中。当纯水处理器水箱的水位大于上限或者小于下限时,plc中触发报警信号,集控上位机接收plc的报警信号并进行显示和报警。
35.在一个实施例中,采用光学液位传感器检测纯水处理器水箱的水位。在实际应用场景中将光学液位传感器的红外线发射器和红外线接收器放置于纯水水箱的上方,利用光信号的变化获取对应的水位信息。液位传感器检测到对应的光信号,光信号经过低噪声放大器放大后传送到数据采集电路,数据采集电路的模数转换器将电信号转换为数字信号,并将对应的数字信号传送到plc,plc对采集到的水位信号进行处理,从而计算出对应的水位值,然后通过光纤交换机传送到集控上位机。
36.纯水处理器的流量传感器实时检测纯水处理器水泵的流量状态,并将流量数值信息传送到plc中。当流量大于上限或者小于下限时,plc中触发报警信号,集控上位机接收plc的报警信号并进行显示和报警。
37.在一个实施例中,采用由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成的水流量传感器。在实际应用场景中将水流量传感器的水流转子组件装在水泵的进水端,用于测量水泵进水口的流量。当纯水流过水流转子组件时,水流转子组件转动,并且转速随着流量成线性变化,霍尔元件输出相应的脉冲信号,脉冲信号经过低噪声放大器放大后传送到数据采集电路,数据采集电路的模数转换器将电信号转换为数字信号,并将对应的数字信号传送到plc,plc对采集到的电信号进行处理,从而计算出对应的流量值,然后通过光纤交换机传送到集控上位机。
38.纯水处理器的温度传感器实时检测纯水处理器水泵进水温度,并将温数值信息传送到plc中。当纯水水箱的温度大于上限或者小于下限时,plc中触发报警信号,集控上位机接收plc的报警信号并进行显示和报警。
39.在一个实施例中,可以采用红外线温度传感器对纯水处理器的温度进行检测。在实际应用场景中将温度传感器的红外线发射器和红外线接收器放置于纯水水箱的上方,红外温度传感器将采集到的红外光信号转化为电信号,电信号经过低噪声放大器放大后传送到数据采集电路,数据采集电路的模数转换器将电信号转换为数字信号,并将对应的数字
信号传送到plc,plc对采集到的数字信号进行处理,从而计算出对应的温度值,然后通过光纤交换机传送到集控上位机。
40.纯水处理器的压力传感器实时检测纯水处理器水泵进水压力,并将压力数值信息传送到plc中。当水泵进出口的水压大于上限或者小于下限,plc中触发报警信号,集控上位机接收plc的报警信号并进行显示和报警。
41.在一个实施例中,可以采用电容式压力传感器检测水泵进水口的压力。在实际应用场景中将电容式压力传感器的镀金属薄膜放置于水泵口的两侧,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,输出与电压成一定关系的电信号,电信号经过低噪声放大器放大后传送到数据采集电路,数据采集电路的模数转换器将电信号转换为数字信号,并将对应的数字信号传送到plc,plc对采集到的电信号进行处理,从而计算出对应的电压值,然后通过光纤交换机传送到集控上位机。
42.图3是一种纯水处理器远程集中控制系统多机组运行的硬件连接图。
43.如图3所示为五机组纯水处理器远程集中控制系统。第一plc与第一纯水监控装置为第一机组,第二plc与第二纯水监控装置为第二机组,第三plc与第三纯水监控装置为第三机组,第四plc与第四纯水监控装置为第四机组,第五plc与第五纯水监控装置为第五机组。各机组通过光纤电缆连接光纤交换机,光纤交换机通过以太网连接集控上位机。
44.各机组纯水监控装置将监控数据传送到各自的plc,plc将数据传送到光纤交换机,集控上位机接收光纤交换机的数据对多机组进行集中显示和控制。纯水处理器远程集中控制系统的硬件部分通过网络进行连接,机组可按需求任意增减,从而实现一个或者多个纯水处理器的集中监测和控制。
45.在本说明书的上述描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如,就术语“连接”来说,其可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此,除非本说明书另有明确的限定,本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.根据本说明书的上述描述,本领域技术人员还可以理解如下使用的术语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的,其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的,而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作,因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。
47.另外,本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的,而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个或更多个等,除非另有明确具体的限定。
48.虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例,但对于本领域技术人
员显而易见的是,这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中,可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围,并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。