殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集模塊和殺菌機相連用于采集殺菌機的溫度的模擬量信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)采集模塊相連將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述PLC控制模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓模擬信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和氣控模塊相連將電壓模擬信號傳輸給氣控模塊，所述上位機監(jiān)控模塊和PLC控制模塊相連。本實用新型采用VC++結(jié)合雙緩沖技術(shù)代替組態(tài)軟件實現(xiàn)圖形化人機交互界面，與PLC組成結(jié)構(gòu)緊湊的現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，直接運行，無需安裝，提高系統(tǒng)的實時管理和操作效率，同時，在溫度出現(xiàn)偏差時，通過語音和文字閃爍，可以迅速發(fā)出警告，使控制、調(diào)節(jié)更加方便。
【專利說明】殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及的是一種殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的產(chǎn)業(yè)控制中，經(jīng)常選用PLC作為現(xiàn)場的控制設(shè)備，用于數(shù)據(jù)采集與處理、邏輯判定、輸出控制；上位機則是利用組態(tài)軟件來完成產(chǎn)業(yè)控制狀態(tài)、流程和參數(shù)的顯示，實現(xiàn)監(jiān)控、治理、分析和存儲等功能。殺菌機廣泛應(yīng)用在乳制品、食品、啤酒、飲料等食品產(chǎn)業(yè)控制中，對其溫度的監(jiān)控尤為重要。關(guān)于溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究，從目前公開的技術(shù)來看，很少是針對殺菌機進行溫度監(jiān)控的；即使也有論文提到殺菌機溫度控制，但大多數(shù)是基于專業(yè)組態(tài)軟件的，安裝難度大，可擴展性較低，成本也較高，例如采用專業(yè)組態(tài)軟件如WINCC實現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)，安裝十分復(fù)雜，且操作系統(tǒng)重裝時，需重新安裝WINCC監(jiān)控系統(tǒng)，不便于用戶使用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，成本低并易于使用。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本實用新型包括殺菌機、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、氣控模塊、PLC控制模塊和上位機監(jiān)控模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊和殺菌機相連用于采集殺菌機的溫度的模擬量信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)采集模塊相連將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述PLC控制模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓模擬信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和氣控模塊相連將電壓模擬信號傳輸給氣控模塊，所述上位機監(jiān)控模塊和PLC控制模塊相連。
[0005]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括設(shè)置于多個殺菌機內(nèi)的多個熱電阻溫度傳感器和溫度變送器，所述熱電阻溫度傳感器和溫度變送器相連，溫度變送器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連。實現(xiàn)多個殺菌機中不同溫度量的采集。
[0006]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，所述模擬量輸入模塊和溫度變送器相連實現(xiàn)對模擬量信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，模擬量輸出模塊和模擬量輸入模塊相連對數(shù)字量進行模擬轉(zhuǎn)換，并輸出標準電控信號。
[0007]所述氣控模塊包括電磁閥和氣動薄膜閥，所述電磁閥和模擬量輸出模塊相連以傳輸標準電控信號，電磁閥和氣動薄膜閥相連將電控信號轉(zhuǎn)換成氣控信號。通過控制蒸汽量，使各溫區(qū)溫度得到控制。
[0008]所述PLC控制模塊和上位機監(jiān)控模塊之間的通信采用自由口通信模式，通信協(xié)議根據(jù)實際應(yīng)用自定義。
[0009]所述上位機監(jiān)控模塊為PC工控機，所述PC工控機包括繪圖模塊、語音報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、歷史曲線繪制模塊、報表生成模塊、參數(shù)設(shè)置模塊和CPU，所述CPU分別與繪圖模塊、語音報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、歷史曲線繪制模塊、報表生成模塊和參數(shù)設(shè)置模塊相連，繪圖模塊顯示各個殺菌機的溫度，語音報警模塊用于各溫區(qū)溫度出現(xiàn)偏差時進行語音報警提示；數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；歷史曲線繪制模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的數(shù)據(jù)繪制歷史曲線圖；報表生成模塊用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的數(shù)據(jù)生成報表；參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置各個參數(shù)。
[0010]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本實用新型采用VC++結(jié)合雙緩沖技術(shù)代替組態(tài)軟件實現(xiàn)圖形化人機交互界面，與PLC組成結(jié)構(gòu)緊湊的現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，直接運行，無需安裝，提高系統(tǒng)的實時管理和操作效率，同時，在溫度出現(xiàn)偏差時，通過語音和文字閃爍，可以迅速發(fā)出警告，使控制、調(diào)節(jié)更加方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的硬件配置連接圖。
【具體實施方式】
[0013]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0014]如圖1和圖2所示，本實施例包括殺菌機1、數(shù)據(jù)采集模塊2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3、氣控模塊6、PLC控制模塊4和上位機監(jiān)控模塊5 ;所述數(shù)據(jù)采集模塊2和殺菌機I相連用于采集殺菌機I的溫度的模擬量信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3和數(shù)據(jù)采集模塊2相連將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述PLC控制模塊4和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3相連將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓模擬信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3和氣控模塊6相連將電壓模擬信號傳輸給氣控模塊6，所述上位機監(jiān)控模塊5和PLC控制模塊4相連。
[0015]所述數(shù)據(jù)采集模塊2包括設(shè)置于多個殺菌機I內(nèi)的多個熱電阻溫度傳感器和溫度變送器，所述熱電阻溫度傳感器和溫度變送器相連，溫度變送器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3相連。實現(xiàn)多個殺菌機I中不同溫度量的采集。本實施例的熱電阻溫度傳感器采用鉬熱電阻PtlOO溫度傳感元件，溫度變送器將各溫區(qū)溫度轉(zhuǎn)換為4?20mA信號，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3。
[0016]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3由多個模擬擴展模塊組成，每個模擬擴展模塊包括模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，所述模擬量輸入模塊和溫度變送器相連實現(xiàn)對模擬量信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，模擬量輸出模塊和模擬量輸入模塊相連對數(shù)字量進行模擬轉(zhuǎn)換，并輸出標準電控信號。模擬量輸入模塊采用EM231完成對模擬量信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換。如果有多個EM231模塊，則其它EM231轉(zhuǎn)換模塊與殺菌機I的連線和圖中EM231與殺菌機I的連線一樣；模擬量輸出模塊采用EM232完成對數(shù)字量的模擬轉(zhuǎn)換，并輸出標準電控信號直流O?24V給電磁閥。
[0017]所述氣控模塊6包括電磁閥和氣動薄膜閥，所述電磁閥和模擬量輸出模塊相連以傳輸標準電控信號，電磁閥和氣動薄膜閥相連將電控信號轉(zhuǎn)換成氣控信號。通過控制蒸汽量，使各溫區(qū)溫度得到控制。
[0018]所述PLC控制模塊4和上位機監(jiān)控模塊5之間的通信采用自由口通信模式，通信協(xié)議根據(jù)實際應(yīng)用自定義。
[0019]本實施例的PLC控制模塊4采用西門子專用軟件STEP7Micro/WIN SP3V4.0實現(xiàn)下位機PLC的控制功能，主要完成下位機溫度量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的溫度值通過RS485/RS232通訊線發(fā)送至上位機監(jiān)控模塊5 ;還接收上位機發(fā)送過來的參數(shù)設(shè)置值，進行PID運算，輸出到模擬量輸出模塊EM232。
[0020]所述上位機監(jiān)控模塊5為PC工控機，所述PC工控機以Visual C++6.0作為開發(fā)平臺，上位機監(jiān)控模塊5包括繪圖模塊、語音報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、歷史曲線繪制模塊、報表生成模塊、參數(shù)設(shè)置模塊和CPU，所述CPU分別與繪圖模塊、語音報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、歷史曲線繪制模塊、報表生成模塊和參數(shù)設(shè)置模塊相連，繪圖模塊顯示各個殺菌機I的溫度，語音報警模塊用于各溫區(qū)溫度出現(xiàn)偏差時進行語音報警提示；數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；歷史曲線繪制模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的數(shù)據(jù)繪制歷史曲線圖；報表生成模塊用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的數(shù)據(jù)生成報表；參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置各個參數(shù)。
[0021]具體實施過程如下:
[0022]設(shè)置EM231模塊的DIP開關(guān)為:SW1/SW2/SW3:0N、0N/0FF，通過四個EM231模塊實現(xiàn)12路溫度模擬量的采集，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采用西門子S7-200PLC計算所述數(shù)字信號對應(yīng)的溫度量，并轉(zhuǎn)換為ASCII碼,自定義通信協(xié)議以ASCII碼“41H”即字符“A”為起始標識符，通過RS485/RS232通訊線將溫度值發(fā)送至上位機監(jiān)控模塊5。上位機監(jiān)控模塊5通過串口讀取PLC控制模塊4傳來的數(shù)據(jù)，根據(jù)PLC控制模塊4中的通信協(xié)議解析數(shù)據(jù)，在界面上顯示各路溫度，表盤指針指向?qū)?yīng)的溫度值，不同數(shù)字顏色標示各殺菌機I的不同溫度狀態(tài)(如“綠色”表示正常狀態(tài)，“黃色”表示預(yù)警狀態(tài)，“紅色”表示異常狀態(tài))，對于預(yù)警或異常狀態(tài)的溫度，對應(yīng)的溫度顯示值將不停閃爍，同時進行語音報警，及時提醒工作人員盡快采取相應(yīng)措施，并將數(shù)據(jù)傳至存儲模塊。在后臺，數(shù)據(jù)存儲模塊以系統(tǒng)當(dāng)前日期為名根據(jù)用戶設(shè)定的采樣率保存數(shù)據(jù)至文本文件。歷史曲線繪制模塊根據(jù)用戶輸入的時間段繪制坐標軸和曲線圖。報表生成模塊根據(jù)用戶輸入的時間段生成Excel報表并自動打開報表。
[0023]操作人員根據(jù)報警情況，進行值等參數(shù)設(shè)定，上位機計算出各溫區(qū)的噴淋水溫度的設(shè)定值，并通過串口傳入PLC控制模塊4。在PLC控制模塊4中經(jīng)過PID運算后輸出標準電控信號給電磁閥，經(jīng)過電磁閥將電控信號轉(zhuǎn)換成氣控信號20~IOOkPa,最后由氣動薄膜閥執(zhí)行自動調(diào)節(jié)，控制各溫區(qū)溫度。
[0024]本實施例采用Visual C++實現(xiàn),無需安裝、簡單易用,可實現(xiàn)與大多數(shù)PLC直接通訊，無需PLC運行任何附加程序即可進行數(shù)據(jù)傳輸。另外，采用了雙緩沖技術(shù)，長時間運行時，界面和串口通?目都很穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括殺菌機(I)、數(shù)據(jù)采集模塊(2)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(3 )、氣控模塊(6 )、PLC控制模塊(4 )和上位機監(jiān)控模塊(5 );所述數(shù)據(jù)采集模塊(2 )和殺菌機(I)相連用于采集殺菌機(I)的溫度的模擬量信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(3 )和數(shù)據(jù)采集模塊(2)相連將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述PLC控制模塊(4)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(3)相連將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓模擬信號，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(3)和氣控模塊(6)相連將電壓模擬信號傳輸給氣控模塊(6)，所述上位機監(jiān)控模塊(5)和PLC控制模塊(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊(2)包括設(shè)置于多個殺菌機(I)內(nèi)的多個熱電阻溫度傳感器和溫度變送器，所述熱電阻溫度傳感器和溫度變送器相連，溫度變送器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(3 )相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(3)包括模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，所述模擬量輸入模塊和溫度變送器相連實現(xiàn)對模擬量信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，模擬量輸出模塊和模擬量輸入模塊相連對數(shù)字量進行模擬轉(zhuǎn)換，并輸出標準電控信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述氣控模塊(6)包括電磁閥和氣動薄膜閥，所述電磁閥和模擬量輸出模塊相連以傳輸標準電控信號，電磁閥和氣動薄膜閥相連將電控信號轉(zhuǎn)換成氣控信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制模塊(4)和上位機監(jiān)控模塊(5)之間的通信采用自由口通信模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的殺菌機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機監(jiān)控模塊(5)為PC工控機，所述PC工控機包括繪圖模塊、語音報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、歷史曲線繪制模塊、報表生成模塊、參數(shù)設(shè)置模塊和CPU，所述CPU分別與繪圖模塊、語音報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、歷史曲線繪制模塊、報表生成模塊和參數(shù)設(shè)置模塊相連。
【文檔編號】G05D23/30GK203422686SQ201320520909
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】烏云, 吳雪蓮, 王玲 申請人:安徽循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)工程院