一种阀门无线控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种阀门无线控制系统，包括一台用于安装操作画面软件的计算机、一个安装于生产现场操作台的无线发送装置以及安装于生产现场对冷却水阀门进行控制的阀门无线控制装置；无线发送装置与计算机通过串行通讯口进行通讯连接和数据交换；阀门无线控制装置根据所控制阀门的数量进行相应配置；无线发送装置与阀门无线控制装置之间通过GPRS通用分组无线业务网进行无线通讯连接和数据交换。其优点是：操作方便、部署简便、简单实用，通过无线通讯的方式对生产现场的冷却水阀门进行控制，自动化程度高，完全克服了现有技术的不足。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阀门无线控制系统，属于冶金钢铁行业的电气自动化控制领域。
技术介绍
在冶金钢铁企业的棒材轧钢生产线中,轧制线的轧机、轧辊、倒卫、过桥、侧活套、立活套、热金属检测器、高温仪等许多生产设备都需要使用冷却水进行冷却,对这些生产设备进行冷却水冷却时通常的做法是，从就近的冷却水管道通过连接阀门及胶管将冷却水引到各台生产设备的冷却部位，并通过手动操作进行阀门开闭或调节阀门开度的大小，以实现对冷却水的控制。现实生产中，由于这些被冷却的设备分布范围广，同时对冷却水阀门的操作又不太便利，当交接班或换品种时，生产线停轧不再需要对生产设备进行冷却的情况下，这些冷却水阀门也没有被及时关闭，由此也造成了不小的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过无线通讯的方式从生产现场操作台的操作画面对分布于生产现场各处的冷却水阀门进行控制的阀门无线控制系统。本专利技术的阀门无线控制系统包括一台用于安装操作画面软件的计算机、一个安装于生产现场操作台的无线发送装置以及安装于生产现场对冷却水阀门进行控制的阀门无线控制装置；无线发送装置与计算机通过串行通讯口进行通讯连接和数据交换；阀门无线控制装置根据所控制阀门的数量进行相应配置；无线发送装置与阀门无线控制装置之间通过GPRS通用分组无线业务网进行无线通讯连接和数据交换；无线发送装置，安装一个GPRSDTU无线数据传输单元模块，该模块与安装计算机之间通过RS232通讯协议进行通讯连接和数据交换；计算机的操作画面软件，使用Delphi软件开发平台进行设计，通过软件编程，设计与每台阀门无线控制装置进行无线通讯连接和数据交换的配置界面，并通过软件编程，设计对每台阀门无线控制装置进行冷却水阀门打开或关闭以及设置阀门开度大小的操作画面；阀门无线控制装置，硬件以单片机和GPRSDTU无线数据传输单元为核心进行设计；单片机的串行通讯口与GPRSDTU无线数据传输单元的通讯接口之间以RS485通讯规约进行底层硬件连接，并通过MODBUSRTU通讯协议进行数据交换；设计冷却水阀门正反向两个限位开关的电气信号输入端口，该端口由单片机的输入口、光电隔离单元及接线端子构成；设计直流电机驱动电路，并由单片机的输出口通过光电隔离单元对该直流电机驱动电路发出正转或反转的控制信号。本专利技术的计算机安装在生产现场操作台上，计算机的操作画面通过操作按钮图标及数值输入框，实现对生产现场的各台阀门无线控制装置进行阀门打开、阀门关闭或阀门开度大小的操作；由操作画面产生的阀门控制命令通过RS232串行通讯传送给无线发送装置的GPRSDTU无线数据传输单元模块，再由该模块将阀门控制命令发送到GPRS通用分组无线业务网，进行无线数据传输；生产现场的阀门无线控制装置通过其安装的GPRSDTU无线数据传输单元从GPRS通用分组无线业务网接收阀门的控制命令，并将接收的阀门控制命令通过MODBUSRTU通讯协议传送给阀门无线控制装置的单片机；阀门无线控制装置的单片机对接收的阀门控制命令进行分析、处理后，输出对直流电机进行驱动的信号。本专利技术的优点是：操作方便、部署简便、简单实用，通过无线通讯的方式对生产现场的冷却水阀门进行控制，使用本专利技术，生产工人从生产现场的操作台，通过操作画面对分布于生产现场各处的冷却水阀门发出开闭或调节阀门开度大小的控制命令，这些控制命令通过操作台安装的无线发送装置传送给GPRS通用分组无线业务网，生产现场的阀门无线控制器从GPRS通用分组无线业务网接收这些阀门控制命令并作相应的处理后，驱动直流电机运行，同时带动阀门减速器旋转将阀门打开到一定角度或者关闭阀门，完全克服了现有技术的不足。附图说明图1为无线发送装置及计算机操作画面的原理结构图；图2为阀门无线控制装置电气原理框图；图3为直流电机驱动电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述：图1所示，为本专利技术的无线发送装置及计算机操作画面的原理结构图，参照图1，本专利技术的无线发送装置及安装本专利技术操作画面软件的计算机安装在生产现场的操作台，无线发送装置的串行通讯口与计算机的COM通讯口之间建立RS232通讯协议的底层硬件连接；计算机安装的本专利技术的操作软件由两部分组成，分别是冷却水阀门无线通讯连接与数据交换配置界面和冷却水阀门打开、关闭及阀门开度调节操作画面；用户从操作软件的冷却水阀门无线通讯连接与数据交换配置界面对生产现场安装的每台阀门无线控制装置进行通讯参数及读写缓存单元的设置，以便与每台阀门无线控制装置建立无线通讯连接和数据交换；用户从操作软件的冷却水阀门打开、关闭及阀门开度调节操作画面通过操作打开、关闭按钮图标或从数值输入框输入阀门开度数值分别对生产现场的每台冷却水阀门进行操作控制；通过操作软件产生的无线通讯配置信息及对冷却水阀门的操作控制命令，通过计算机与无线发送装置之间的串行通讯连接传送给无线发送装置，并由无线发送装置的GDPRSDTU无线数据传输单元模块通过GPRS通用分组无线业务网发送给生产现场的阀门无线控制装置；无线发送装置由开关电源、GPRSDTU无线数据传输单元模块及插入该模块的SIM卡插槽中的手机SIM卡构成，实际使用时应对该SIM手机卡开通网络运营商提供的上网包流量服务；无线发送装置中的开关电源为GPRSDTU无线数据传输单元模块提供直流12V的工作电源，GDPRSDTU无线数据传输单元模块，该模块通过与计算机建立RS232串行通讯连接，从计算机接收无线通讯配置信息或对冷却水阀门的操作控制命令，并将这些接收的数据信息通过GPRS通用分组无线业务网发送给生产现场的阀门无线控制装置。图2所示，为本专利技术的阀门无线控制装置电气原理框图，参照图2，阀门无线控制装置的硬件由开关电源，单片机，两个光电隔离单元，MAX485通信芯片、DB9通讯连接器，GPRSDTU无线数据传输单元，SIM手机卡，直流电机驱动电路以及用于连接阀门限位开关的接线端子等构成；开关电源为单片机、光电隔离单元、MAX485芯片、GPRSDTU无线数据传输单元、直流电机驱动电路等提供直流工作电源；MAX485芯片分别与单片机的串行通讯口及DB9通讯连接器连接，同时，DB9通讯连接器与GPRSDTU无线数据传输单元的通讯端子连接，从而构成RS485通讯协议的底层硬件连接；SIM手机卡插入GPRSDTU无线数据传输单元的SIM卡插槽，在实际工作中应对该手机卡号开通网络运营商提供的上网包流量服务；选取单片机的两个输出IO端口与光电隔离单元的输入连接，光电隔离单元的输出与直流电机驱动电路的正反转控制输入端连接；选取单片机的两个输入IO口与光电隔离单元的输出相连接，光电隔离单元的输入与连接阀门限位开关的接线端子相连接；通过对单片机进行软件编程，设计MODBUSRTU通讯处理功能块，用于从GPRSDTU无线数据传输单元读取无线通讯配置信息或冷却水阀门的操作控制命令；通过对单片机进行软件编程，设计直流电机控制功能块，该功能块依据接收的冷却水阀门的操作控制命令以及阀门全开限位开关及全闭限位开关的输入信号，对直流电机驱动电路的正转输入端或反转输入端输出相应的控制信号，并由直流电机驱动电路对直流电机进行正转或反转的驱动控制，从而带动阀门减速器旋转并将阀门打开到一定角度或将阀门关闭。图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门无线控制系统，其特征是：包括一台用于安装操作画面软件的计算机、一个安装于生产现场操作台的无线发送装置以及安装于生产现场对冷却水阀门进行控制的阀门无线控制装置；无线发送装置与计算机通过串行通讯口进行通讯连接和数据交换；阀门无线控制装置根据所控制阀门的数量进行相应配置；无线发送装置与阀门无线控制装置之间通过GPRS通用分组无线业务网进行无线通讯连接和数据交换；无线发送装置，安装一个GPRS DTU无线数据传输单元模块，该模块与安装计算机之间通过RS232通讯协议进行通讯连接和数据交换；计算机的操作画面软件，使用Delphi软件开发平台进行设计，通过软件编程，设计与每台阀门无线控制装置进行无线通讯连接和数据交换的配置界面，并通过软件编程，设计对每台阀门无线控制装置进行冷却水阀门打开或关闭以及设置阀门开度大小的操作画面；阀门无线控制装置，硬件以单片机和GPRS DTU无线数据传输单元为核心进行设计；单片机的串行通讯口与GPRS DTU无线数据传输单元的通讯接口之间以RS485通讯规约进行底层硬件连接，并通过MODBUS RTU通讯协议进行数据交换；设计冷却水阀门正反向两个限位开关的电气信号输入端口，该端口由单片机的输入口、光电隔离单元及接线端子构成；设计直流电机驱动电路，并由单片机的输出口通过光电隔离单元对该直流电机驱动电路发出正转或反转的控制信号。...

【技术特征摘要】
1.一种阀门无线控制系统，其特征是：包括一台用于安装操作画面软件的计算机、一个安装于生产现场操作台的无线发送装置以及安装于生产现场对冷却水阀门进行控制的阀门无线控制装置；无线发送装置与计算机通过串行通讯口进行通讯连接和数据交换；阀门无线控制装置根据所控制阀门的数量进行相应配置；无线发送装置与阀门无线控制装置之间通过GPRS通用分组无线业务网进行无线通讯连接和数据交换；无线发送装置，安装一个GPRSDTU无线数据传输单元模块，该模块与安装计算机之间通过RS232通讯协议进行通讯连接和数据交换；计算机的操作画面软件，使用Delphi软件开发平台进行设计，通过软件编程，设计与每台阀门无线控制装置进行无线通讯连接和数据交换的配置界面，并通过软件编程，设计对每台阀门无线控制装置进行冷却水阀门打开或关闭以及设置阀门开度大小的操作画面；阀门无线控制装置，硬件以单片机和GPRSDTU无线数据传输单元为核心进行设计；单片机的串行通讯口与GPRSDTU无线数据传输单元的通讯接口之间以RS485通讯规约进行底层硬件连接，并通过MOD...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨虎，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15