現(xiàn)場智能控制箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電氣控制箱，尤其涉及一種現(xiàn)場智能控制箱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊技術(shù)和微處理器技術(shù)在現(xiàn)場工業(yè)的廣泛應(yīng)用、智能配電裝置的不斷成熟，工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制水平得到了進(jìn)一步提高，人們對于生產(chǎn)過程的掌握和控制要求更加精細(xì)化。然而，作為生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場基層控制設(shè)備，現(xiàn)場操作控制箱和操作臺(tái)仍采用硬接線方式完成控制信號的傳遞，借助電子式儀表、機(jī)械儀表和指示燈進(jìn)行測量顯示，借助機(jī)械按鈕進(jìn)行操控，這種傳統(tǒng)控制模式已經(jīng)慢慢的不能滿足現(xiàn)場更為復(fù)雜多樣的生產(chǎn)工藝要求，也越來越跟不上先近自動(dòng)化控制高速發(fā)展的節(jié)奏。其主要存在的缺點(diǎn)有:1、每個(gè)回路都需要大量的控制線路敷設(shè)來完成較為復(fù)雜的控制要求，這樣造成橋架、控制電纜及人工等敷設(shè)成本較高;2、機(jī)械按鈕存在機(jī)械磨損，控制線路轉(zhuǎn)接點(diǎn)多，造成故障率高、生產(chǎn)控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，且故障的排除工作需要有經(jīng)驗(yàn)的維修人員來完成。3、指示燈、電子式儀表、機(jī)械儀表顯示功能單一，需要安裝空間，特別是儀表占用箱體面板空間較大，造成控制箱箱體尺寸增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于生產(chǎn)過程控制、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、運(yùn)行穩(wěn)定的現(xiàn)場智能控制箱。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種現(xiàn)場智能控制箱，包括箱體，其特征是，箱體的正面安裝有工業(yè)平板電腦、機(jī)械點(diǎn)動(dòng)按鈕和急停按鈕，機(jī)械點(diǎn)動(dòng)按鈕與工業(yè)平板電腦控制相連，箱體的反面固定安裝有導(dǎo)軌和光纖熔接盒，導(dǎo)軌上固定安裝有空氣斷路器、開關(guān)電源、工業(yè)交換機(jī)和線路連接用的端子排，空氣斷路器與電源相連，開關(guān)電源的輸入端與空氣斷路器通過線路相連，開關(guān)電源的輸出端與工業(yè)交換機(jī)和工業(yè)平板電腦通過線路相連，工業(yè)平板電腦的網(wǎng)絡(luò)通訊接口與工業(yè)交換機(jī)的通訊接口相連，工業(yè)交換機(jī)的通訊光口與光纖熔接盒相連、并進(jìn)入工廠工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、經(jīng)環(huán)網(wǎng)與PLC完成通訊連接。
[0005]根據(jù)所述的現(xiàn)場智能控制箱，其特征是，所述箱體的尺寸為450mm*300mm*270mm。
[0006]本發(fā)明可代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制箱和操作臺(tái)上的電流表、二次計(jì)量儀表及信號指示燈，通過組態(tài)畫面形象的向操作人員顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及詳細(xì)全面的運(yùn)行參數(shù)，可通過觸摸控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制箱和操作臺(tái)通過機(jī)械按鈕完成生產(chǎn)設(shè)備的啟?？刂啤１景l(fā)明通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)及組態(tài)節(jié)點(diǎn)對話實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場智能控制箱及調(diào)度集控上位機(jī)之間的通訊對話，代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制箱和操作臺(tái)通過硬接線及機(jī)械電鈴來完成崗位之間的單一信號傳遞。
[0007]該智能控制箱體積小、安裝簡單、防護(hù)等級高(IP65)、線路敷設(shè)成本低，特別針對控制方式多樣、保護(hù)功能復(fù)雜的設(shè)備控制，可有效降低生產(chǎn)現(xiàn)場控制橋架、控制線路的敷設(shè)，減少線路壓接點(diǎn)，提尚控制穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0008I圖1是本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的反面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中工業(yè)平板電腦的軟件菜單流程圖。
[0009]附圖中:
1、箱體;2、工業(yè)平板電腦;3、機(jī)械點(diǎn)動(dòng)按鈕;4、急停按鈕;5、空氣斷路器;6、開關(guān)電源；
7、工業(yè)交換機(jī);8、端子排;9、導(dǎo)軌;1、光纖熔接盒。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
一種現(xiàn)場智能控制箱，如圖1和圖2所示，包括箱體I，箱體I的正面安裝有工業(yè)平板電腦
2、機(jī)械點(diǎn)動(dòng)按鈕3和急停按鈕4，機(jī)械點(diǎn)動(dòng)按鈕3與工業(yè)平板電腦2控制相連，箱體I的反面固定安裝有導(dǎo)軌9和光纖熔接盒10，導(dǎo)軌9上固定安裝有空氣斷路器5、開關(guān)電源6、工業(yè)交換機(jī)7和線路連接用的端子排8，空氣斷路器5與電源相連，開關(guān)電源6的輸入端與空氣斷路器通過線路相連，開關(guān)電源6的輸出端與工業(yè)交換機(jī)7和工業(yè)平板電腦2通過線路相連，工業(yè)平板電腦2的網(wǎng)絡(luò)通訊接口與工業(yè)交換機(jī)7的通訊接口相連，工業(yè)交換機(jī)7的通訊光口與光纖熔接盒10相連、并進(jìn)入工廠工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、經(jīng)環(huán)網(wǎng)與PLC完成通訊連接。所述箱體I的尺寸為
4501X1111*300111111*270111111。
[0011]本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有的PLC技術(shù)、智能配電保護(hù)裝置、底層傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，通過總線通訊模式，借助于工業(yè)平板電腦技術(shù)完成生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)在生產(chǎn)崗點(diǎn)的集中顯示，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多樣的生產(chǎn)控制要求。
[0012]本發(fā)明包括防護(hù)等級為IP65的箱體、空氣斷路器、開關(guān)電源、工業(yè)交換機(jī)、光釬熔接盒、急停按鈕、控制按鈕、線路連接用端子排和固定用導(dǎo)軌，箱體尺寸為450mm(寬)*300mm(高)*270mm(深)，工業(yè)平板電腦、急停按鈕、控制按鈕安裝在箱體面板位置，空氣斷路器、開關(guān)電源、工業(yè)交換機(jī)、光釬熔接盒、端子排固定在導(dǎo)軌上。
[0013]電源經(jīng)線路連接空氣斷路器，空氣斷路器連接開關(guān)電源輸入，開關(guān)電源輸出連接工業(yè)交換機(jī)及經(jīng)控制按鈕連接工業(yè)平板電腦(為其提供電源)，工業(yè)平板電腦網(wǎng)絡(luò)通訊接口連接工業(yè)交換機(jī)的通訊接口，工業(yè)交換機(jī)通訊光口連接光纖熔接盒并進(jìn)入工廠工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、經(jīng)環(huán)網(wǎng)與PLC完成通訊連接。
[0014]配電柜內(nèi)，回路開關(guān)/分合閘狀態(tài)、接觸器吸合/釋放狀態(tài)、設(shè)備故障等配電回路狀態(tài)信號經(jīng)硬接線進(jìn)入集控PLC，PLC通訊接入工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)平板電腦通訊接入工業(yè)以太網(wǎng)，配電柜內(nèi)配電回路狀態(tài)、設(shè)備控制位信息由PLC完成采集，經(jīng)設(shè)計(jì)的組態(tài)畫面在工業(yè)平板電腦上顯示，操作人員視覺接受;設(shè)備運(yùn)行時(shí)的電流、電壓及警報(bào)、故障類型等運(yùn)行信息經(jīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)管理器通訊至PLC，經(jīng)工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)平板電腦上顯示。
[0015]本發(fā)明的安裝只需要敷設(shè)通訊線、電源線及急停按鈕控制線，不需要敷設(shè)其他控制電纜即可完成設(shè)備控制及信息顯示。當(dāng)工業(yè)平板電腦與PLC的通訊距離小于150米時(shí)，可直接通過超5類以上的網(wǎng)線進(jìn)行通訊連接，無需在智能控制箱內(nèi)配置光纖熔接盒和工業(yè)交換機(jī)；當(dāng)工業(yè)平板電腦與PLC的通訊距離大于150米時(shí)，智能控制箱才需配置光纖熔接盒和工業(yè)交換機(jī)。
[0016]當(dāng)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可通過組態(tài)軟件上的急停按鈕完成設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)的立即停止，可也通過智能控制箱上配置的機(jī)械急停按鈕強(qiáng)制終止PLC輸出電源；當(dāng)設(shè)備處于非正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，可由調(diào)度管理人員通過上位機(jī)節(jié)點(diǎn)對話，將設(shè)備的控制方式由集中控制方式轉(zhuǎn)為智能控制箱就地控制方式;操作人員可通過智能控制箱的節(jié)點(diǎn)通訊功能完成與其他崗位的“打點(diǎn)”通訊，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械電鈴“打點(diǎn)”控制方式。
[0017]通過智能控制箱上配置的機(jī)械按鈕可實(shí)現(xiàn)工業(yè)平板電腦的開關(guān)控制，確保設(shè)備不工作時(shí)關(guān)閉工業(yè)平板電腦；智能控制箱內(nèi)錄入設(shè)備檢查、維護(hù)、保養(yǎng)說明，為現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)提供指導(dǎo)。
[0018]本發(fā)明箱體內(nèi)除為工業(yè)平板電腦提供供電電源外，不含任何主回路配電元件及強(qiáng)電電源，提高智能控制箱使用安全性;本發(fā)明設(shè)計(jì)采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式，由于通訊距離足夠，箱體內(nèi)不含控制PLC，便于系統(tǒng)組網(wǎng)。
[0019]本發(fā)明基于PLC控制技術(shù)、TCP/IP通訊技術(shù)及工業(yè)平板電腦技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械按鈕式就地控制箱和操作臺(tái)，用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備就地控制及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)檢測顯示，本發(fā)明可有效避免傳統(tǒng)控制箱和操作臺(tái)在安裝使用過程中存在的限制，可在現(xiàn)場復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)燈。
[0020]本發(fā)明中的主要元件技術(shù)參數(shù)如下:
1、控制箱箱體:
為確?？刂葡溥m應(yīng)惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，箱體選用聚碳酸酯材質(zhì)，并在安裝配置元件時(shí)，對其開孔處進(jìn)行密封處理，確保智能控制箱安裝箱體具有全絕緣、高達(dá)IP65防護(hù)等級、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高和耐熱等優(yōu)點(diǎn)。
[0021 ]同時(shí)為提高控制箱自身安全性，控制箱箱體內(nèi)僅提供工業(yè)平板電腦、工業(yè)交換機(jī)電源及實(shí)現(xiàn)按鈕急?？刂频目刂齐娫?，不引入其他生產(chǎn)設(shè)備負(fù)荷電源，確保產(chǎn)品本身的安全性。
[0022] 2、工業(yè)平板電腦:
工業(yè)平板電腦是本發(fā)明的核心元件，平板電腦的配置高低、性能的好壞直接影響智能控制箱在生產(chǎn)過程控制中的使用效果及使用壽命。本發(fā)明采用一套以嵌入式低功耗CPU為核心(主頻1.2GHz)的高性能嵌入式一體化人機(jī)界面。該平板電腦采用了 10.4英寸高亮度TFT真彩液晶屏、電阻式觸摸屏以及具有電磁屏蔽性好、美觀堅(jiān)固的鋁合金結(jié)構(gòu)。同時(shí)平板電腦還預(yù)裝微軟嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WinCE (中文版)，其主要技術(shù)參數(shù)如下:
廣品特性
液晶屏:10.4〃 TFT真彩液晶屏，分辨率(800 X 600)
CPU主板:嵌入式低功耗CPU主板，主頻1.6G Hz雙核內(nèi)存:DDR3 2GB
存儲(chǔ)設(shè)備:16GB固態(tài)硬盤(up to 64GB)
接口: 3 X RS-232，I X RS-232