基于上位机构成控制系统集成

一、系统构成

    系统主要由上位机、打印机、现场温度控制柜、通讯设备等组成。一般该系统运用于热处理车间多区单炉监控或者多炉群的监控，被控对象可以为井式炉、台车炉、箱式炉、真空炉、窑炉等等。使用智能PID温度控制模块HD-M-MA5000系列或者KY-1000/2000/3000系列一体化智能电炉温度控制器，通讯方式为RS485方式，通讯协议使用MODBUS协议。

系统软件由组态软件MCGS组态软件设计开发，实现对所有热处理设备的监控，包含实时数据显示和记录、实时曲线、历史数据曲线、用户权限管理、工艺曲线管理、报警监控等等功能。

二、系统主要功能

1、上、下位机分级控制，实现程序控制。整套控制系统，计算机监测系统可以监控下位机工作状态，可以接管下位机的控制功能，实施对下位机的程序控制，实现高品质的工艺需求。同时也可以直接通过下位机进行操作控制，下位机可独立工作，不依赖上位机或通信线路，避免因上位机出现故障而导致不良后果，危险系数降低。

2、通过上位机实现多区炉的温度同步控制。通过上位机程序设置可以控制下位机执行多区同步控制的命令，保证电炉多区的工艺温度同步进行，严格控制多区炉的温度，保证产品的质量。

3、热处理工艺的数据有多种表现形式。实时数据、实时趋势曲线、历史趋势曲线、总貌图实时数据显示等等。把分散凌乱的工业现场集中到一台工控机上，实现高度集中的自动化控制。同时系统拥有用户权限管理，数据的记录、保存、查询、打印等收到安全保护。

4、热处理设备的整体监控。通过计算机可以直观全面的看到热处理车间每一台电炉的工作情况，系统总貌图可以直接显示整个系统的运行状况，显示各个炉子各个温区的温度采集值、给定值、功率输出百分比、电流、电压、报警状态、控制模式、运行模式等等状态。一般情况下直接在操作室计算机前进行操作，而不用时刻都前往工作环境不太好的车间去。计算机上的操作系统菜单和界面简洁明了，程序功能齐全、结构清晰、独立性强，操作简单，占用资源小，更好的保证数据的实时性和可靠性，同时调试和维护也十分的方便。

5、过程报警和记录。在热处理工艺过程中，出现超温、断偶等故障时，系统会发出声光报警，及时提醒操作人员进行处理，并且此次报警的时间、出现故障的具体设备原因、具体类型等报警情况会被记录存储下来，便于以后的查询。

6、管理人员权限。本套系统设计了多个用户登陆权限，管理人员、操作人员、工艺员分别拥有不同的权限，上位机一开机，不同权限的用户登陆进入后分别就进入自己权限内的画面进行操作，不能越级操作，可以防止一线操作工对专业数据的误操作，具有安全保护功能。

三、实际应用效果

本套基于上位机方式的计算机监控系统应用于武汉某钢铁企业热处理车间马弗炉炉群控制项目、中冶南方台车炉炉群集中控制项目、中山华佑32区窑炉控制项目等众多项目中，总体来说，运行良好，稳定可靠、操作便捷简单且维护方便。实时的给用户提供热处理车间的详细数据情况，高效、准确的保存热处理车间大量的珍贵历史数据，集中化的管理系统，数字化的监控系统整体提升了热处理车间的整体效益和市场竞争优势。