基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，包括：多個水套，多個水套的回水匯集到一個水套集水箱；檢測水套集水箱處多個水套的回水點的回水溫度并生成溫度信號的多個溫度檢測器；采集溫度信號的多個數(shù)據(jù)采集裝置，多個數(shù)據(jù)采集裝置與多個溫度檢測器連接；控制裝置，控制裝置與多個數(shù)據(jù)采集裝置通過通訊接口相連，控制裝置對溫度信號進行處理以對回水溫度進行監(jiān)測。本實用新型的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，可以節(jié)省大量的電纜和I/O模塊，可以降低電纜敷設工程費用，降低系統(tǒng)及其工程成本，減少由接線點造成的不可靠因素，增強了系統(tǒng)的可維護性。
【專利說明】基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冶金【技術領域】，特別涉及一種基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]閃速爐是一種強化生產(chǎn)的熔煉爐。在結構上閃速爐采用大量不同類型的冷卻元件對爐體進行強制性立體冷卻。閃速爐反應塔設有多層水套，其中包括水平水套、水平保護水套以及在反應塔與沉淀池連接部位設有E性水套，在反應塔裙部安裝有一周立面水套，沉淀池頂部吊掛有豎直水套，沉淀池渣線區(qū)域有一周垂直水套、渣線上方區(qū)域安裝水平水套。上升煙道與沉淀池連接部位采用E型水套以及其上一層水平保護水套，上升煙道與廢熱鍋爐連接部位采用水套拼成箱體。
[0003]閃速爐的冷卻系統(tǒng)采用予埋銅管式的銅水套，冷卻系統(tǒng)包括供水管、水套集水箱和排水管。在水套集水箱處設置水套回水溫度檢測裝置，各個冷卻元件根據(jù)冷卻強度大小，采用單元件供水或幾個元件串聯(lián)供水的方式。
[0004]通過對閃速爐水套進行溫度檢測，根據(jù)溫度可以掌握閃速爐爐體耐火磚的大致使用情況。目前，監(jiān)測閃速爐水套回水溫度的傳統(tǒng)做法是:將閃速爐水套集水箱處所有水套回水點的約600多個溫度檢測點的檢測信號，直接通過硬線接入閃速爐的DCS (distributedcontrol systems,分散控制系統(tǒng))機柜。在控制室內(nèi)顯示各個水套的回水溫度，從而掌握各個冷卻元件的工作狀況。
[0005]但是現(xiàn)有技術存在缺點有:直接通過硬線將溫度檢測信號傳輸至閃速爐的DCS系統(tǒng)機柜由于大量的電纜敷設以及需要DCS系統(tǒng)配置大量的I/O卡件，使得工程成本增加，同時給閃速爐的安裝、調(diào)試、檢修和維護帶來了困難和不便。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題。
[0007]為此，本實用新型的目的在于提出一種基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可以節(jié)省大量的電纜和I/o模塊，可以降低電纜敷設工程費用，降低系統(tǒng)及其工程成本，減少由接線點造成的不可靠因素，增強了系統(tǒng)的可維護性。
[0008]為達到上述目的，本實用新型提出一種基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括多個水套，所述多個水套的回水匯集至水套集水箱；檢測所述水套集水箱處多個水套回水點的回水溫度并生成溫度信號的多個溫度檢測器；采集所述溫度信號的多個數(shù)據(jù)采集裝置，所述多個數(shù)據(jù)采集裝置與所述多個溫度檢測器連接；控制裝置，所述控制裝置與所述多個數(shù)據(jù)采集裝置通過通訊接口相連，所述控制裝置對所述溫度信號進行處理以對所述回水溫度進行監(jiān)測。
[0009]本實用新型實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，通過多個數(shù)據(jù)采集裝置采集多個溫度檢測器檢測的水套回水點的回水溫度，并通過通訊接口將回水溫度信號傳送至控制裝置，即通過總線傳輸方式將回水溫度信號傳輸至控制裝置，進而控制裝置對水套的回水溫度進行監(jiān)測，數(shù)據(jù)傳輸量大，可以節(jié)省大量電纜及I/o模塊，可以降低電纜敷設工程費用，降低系統(tǒng)及工程成本，減少由接線點造成的不可靠因素，增強系統(tǒng)的可維護性。
[0010]其中，每個數(shù)據(jù)采集裝置均具有兩個通訊接口，所述每個數(shù)據(jù)采集裝置通過所述兩個通訊接口與所述控制裝置連接。
[0011]具體地，所述多個數(shù)據(jù)采集裝置與所述控制裝置通過Modbus通訊總線進行通訊。
[0012]進一步地,所述控制裝置還包括=Modbus通訊卡；以及與所述Modbus通訊卡對應的終端接線塊，所述終端接線快具有兩個接口，所述兩個接口與每個數(shù)據(jù)采集裝置的兩個通訊接口對應連接。
[0013]進一步地，所述控制裝置還包括:用于存儲所述回水溫度以及回水溫度歷史記錄報表的存儲器；以及用于顯示所述回水溫度以及所述回水溫度歷史記錄報表的控制界面。
[0014]通過控制界面可以實時對水套回水溫度進行監(jiān)控，并可以對回水溫度的歷史記錄進行查詢。
[0015]進一步地，所述控制裝置還包括:報警器，在所述回水溫度高于預設溫度閾值時所述控制裝置控制所述報警器進行報警。
[0016]當回水溫度過高時，通過報警器進行報警，可以提醒操作人員及時核實現(xiàn)場情況。
[0017]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1為根據(jù)本實用新型的一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的框圖；
[0020]圖2為根據(jù)本實用新型的一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖3為根據(jù)本實用新型的一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的部分連線示意圖；
[0022]圖4為根據(jù)本實用新型的另一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的框圖；以及
[0023]圖5為根據(jù)本實用新型的再一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0024]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。[0025]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0026]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。
[0027]參照下面的描述和附圖，將清楚本實用新型的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實用新型的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本實用新型的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本實用新型的實施例的范圍不受此限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0028]針對相關技術中的技術問題，本實用新型采取以下技術方案，通過總線傳輸技術，在現(xiàn)場閃速爐的水套集水箱處就近安裝溫度數(shù)據(jù)采集裝置。將水套回水溫度信號先采集進數(shù)據(jù)采集裝置。數(shù)據(jù)采集裝置采用Modbus RTU通訊協(xié)議，通過Modbus總線方式將所有溫度信號送入DCS控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對閃速爐水套回水溫度的在線智能監(jiān)測。
[0029]下面參照附圖描述根據(jù)本實用新型實施例提出的一種基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)。
[0030]圖1為根據(jù)本實用新型一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，本實用新型實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)包括多個水套10、多個溫度檢測器20、多個數(shù)據(jù)采集裝置30和控制裝置40。其中，多個水套10的回水匯集至水套集水箱101，在水套集水箱101的多個水套回水點可以設置對應的溫度檢測器，多個溫度檢測器20用于檢測多個水套10回水點的回水溫度并生成溫度信號。多個數(shù)據(jù)采集裝置30與多個溫度檢測器20連接，每個數(shù)據(jù)采集裝置可以接入多個水套回水溫度檢測點的溫度信號，也就是說，每個數(shù)據(jù)采集裝置可以連接多個例如20個溫度檢測器，多個數(shù)據(jù)采集裝置30采集多個溫度檢測器20檢測的溫度信號?？刂蒲b置40 (例如DCS系統(tǒng))與多個數(shù)據(jù)采集裝置30通過通訊接口相連，控制裝置40對溫度信號進行處理以對回水溫度進行監(jiān)測。
[0031]為了確保信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性，在本實用新型的一個實施例中，每個數(shù)據(jù)采集裝置均具有兩個通訊接口，每個數(shù)據(jù)采集裝置通過該兩個通訊接口與控制裝置40連接。具體地，如圖2所示，在現(xiàn)場多個水套10的回水所匯集到的水套集水箱101處就近安裝多個數(shù)據(jù)采集裝置30，通過多個溫度檢測器20，例如多個測溫熱電阻，檢測多個水套10的回水點的回水溫度，每個數(shù)據(jù)采集裝置可以接入多個水套回水溫度的溫度信號，例如接入溫度檢測器TE-1Ol至TE-120檢測的20個溫度信號，溫度信號類型可以為RTDUesistanceTemperature Detector,電阻溫度探測器)三線制或4_20mA (毫安)。每個數(shù)據(jù)采集裝置30上配置兩個通訊接口，即在每個數(shù)據(jù)采集裝置上配置雙串口測量前端，例如配置具有兩個RS485串行接口的CPU，構成A網(wǎng)和B網(wǎng)，實現(xiàn)雙網(wǎng)冗余確保信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
[0032]另外，在本實用新型的一個實施例中，如圖2所示，多個數(shù)據(jù)采集裝置30與控制裝置40可以通過Modbus通訊總線進行通訊。具體地，控制裝置40例如DCS系統(tǒng)機柜內(nèi)配置一對專用的Modbus通訊卡401和與Modbus通訊卡401對應的終端接線塊402,終端接線塊402具有兩個接口，兩個接口與每個數(shù)據(jù)采集裝置的兩個通訊接口對應連接。多個數(shù)據(jù)采集裝置30與控制裝置40之間采用Modbus RTU通訊協(xié)議，如圖3所示，為本實用新型一個實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套10回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)的線路連接示意圖，如圖3所示，可以通過兩根Modbus通信總線，例如采用計算機雙絞屏蔽電纜，將所有數(shù)據(jù)采集裝置之間通過線路串聯(lián)起來，構成兩條同時在線獨立通訊的線性總線，多個數(shù)據(jù)采集裝置30的A網(wǎng)通訊總線和B網(wǎng)通訊總線通過終端接線塊402和Modbus通訊卡401接入控制裝置40,進而閃速爐所有水套的回水溫度信號通過總線傳輸?shù)姆绞絺魉椭灵W速爐的控制裝置40例如DCS系統(tǒng)，在DCS系統(tǒng)中進行相應的硬件及軟件組態(tài)，同時對現(xiàn)場所有的多個數(shù)據(jù)采集裝置30進行地址分配以及波特率設定，從而實現(xiàn)將所有溫度信號采集到控制裝置40中。
[0033]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4所示，控制裝置40還可以包括存儲器403和控制界面404。其中，存儲器403用于存儲回水溫度以及回水溫度歷史記錄報表，并可以通過控制界面404顯示回水溫度以及回水溫度歷史記錄報表。例如，如圖2所示，控制裝置40中的Modbus通訊卡401可以通過交換機50連接至工程師站I和操作員站2,工程師站I和操作員站2可以對水套10的回水溫度進行監(jiān)控，工程師站I還可以連接打印機3，通過打印機3將回水溫度報表打印。具體地，可以根據(jù)水套現(xiàn)場實際布置情況和水套號的編排規(guī)律，在控制裝置40例如DCS系統(tǒng)中開發(fā)專門的閃速爐水套回水溫度檢測點的監(jiān)視畫面，使操作人員可以通過控制界面404例如人機界面能夠直觀地觀察爐體各個區(qū)域的水套10回水溫度，控制裝置40可以自動生成相應的報表并存儲于存儲器403中，同時操作人員可以很方便地查看各個回水點回水溫度的歷史趨勢。
[0034]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，如圖5所示，控制裝置40還可以包括報警器405，在回水溫度高于預設溫度閾值時控制裝置40控制報警器405進行報警。即在水套10回水點的溫度偏高時報警器405進行報警，報警器405可以進行語音報警或者文字報警，從而可以提醒操作人員核實現(xiàn)場實際情況，方便操作人員及時掌握爐體各個區(qū)域耐火材料的使用情況。
[0035]綜上所述，根據(jù)本實用新型實施例的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，通過多個數(shù)據(jù)采集裝置采集多個溫度檢測器檢測的多個水套回水點的回水溫度，并通過通訊接口將回水溫度信號傳送至控制裝置，即通過總線傳輸方式將回水溫度信號傳輸至控制裝置，進而控制裝置對水套的回水溫度進行監(jiān)測，數(shù)據(jù)傳輸量大，可以節(jié)省大量電纜及I/o模塊，可以降低電纜敷設工程費用，降低系統(tǒng)及工程成本，減少由接線點造成的不可靠因素，增強系統(tǒng)的可維護性。另外，通過控制界面可以實時對水套回水溫度進行監(jiān)控，并可以對回水溫度的歷史記錄進行查詢。此外，當回水溫度過高時，可以通過報警器進行報警，可以提醒操作人員及時核實現(xiàn)場情況。[0036]在本實用新型各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
[0037]上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0038]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0039]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個水套，所述多個水套的回水匯集至水套集水箱； 檢測所述水套集水箱處多個水套回水點的回水溫度并生成溫度信號的多個溫度檢測器； 采集所述溫度信號的多個數(shù)據(jù)采集裝置，所述多個數(shù)據(jù)采集裝置與所述多個溫度檢測器連接； 控制裝置，所述控制裝置與所述多個數(shù)據(jù)采集裝置通過通訊接口相連，所述控制裝置對所述溫度信號進行處理以對所述回水溫度進行監(jiān)測。
2.如權利要求1所述的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，每個數(shù)據(jù)采集裝置均具有兩個通訊接口，所述每個數(shù)據(jù)采集裝置通過所述兩個通訊接口與所述控制裝置連接。
3.如權利要求1所述的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述多個數(shù)據(jù)采集裝置與所述控制裝置通過Modbus通訊總線進行通訊。
4.如權利要求3所述的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括: Modbus通訊卡；以及 與所述Modbus通訊卡對應的終端接線塊，所述終端接線塊具有兩個接口，所述兩個接口與每個數(shù)據(jù)采集裝置的兩個通訊接口對應連接。
5.如權利要求1所述的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括: 用于存儲所述回水溫度以及回水溫度歷史記錄報表的存儲器；以及 用于顯示所述回水溫度以及所述回水溫度歷史記錄報表的控制界面。
6.如權利要求1所述的基于總線傳輸?shù)拈W速爐水套回水溫度的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括: 報警器，在所述回水溫度高于預設溫度閾值時所述控制裝置控制所述報警器進行報目O
【文檔編號】F27D19/00GK203704689SQ201320849881
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】林成東 申請人:江西瑞林電氣自動化有限公司