[实用新型]一种多晶硅生产工艺中空压机独立监控操作系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产监控领域，尤其是涉及一种多晶硅生产工艺中空压机独立监控操作系统。 

背景技术

现有的多晶硅生产工艺中通常会涉及到空压机的使用与控制。例如：如图1所示，某公司的8台空压机使用ABB的AC800M控制系统，每台空压机的控制系统配置1台AC800M(PM851)控制器和若干S800I/O模块（约60个I/O信号）；AC800M控制器通过Modbus通信链路与工厂的DCS系统进行通信，使DCS系统的操作站能够从中控远程监视和控制空压机运行。具体通讯网络是AC800M控制器的COM3（为RS232接口）接口与Honewell（霍尼韦尔）-DCS控制器的RS485通讯接口（仅有RS485通讯接口）连接，AC800M控制器和Honewell-DCS控制器采用Modbus通信协议进行通讯。为了使不同接口之间能够通讯，需要在总线上增加一个HORNER接口转化器实现RS232转RS485。在程序控制上是AC800M控制器接受所有DI，AI信号，发出所有DO信号，而Honewell-DCS控制器只发送压缩机旁路调节阀的AO信号，控制程序写在AC800M控制器中，上位程序从Honewell-DCS控制器采集数据。这种控制方式基本属于主从站模式，Honewell-DCS作为Master而AC800M作为Salve。这种复杂的控制网络存在以下问题：

1、这样的系统通讯方式复杂，总线采用RS232转RS485，Modbus协议的通讯方式。这种通讯方式存在通讯延时并经常出现通讯故障的现象。

2、系统抗干扰性差，HORNER接口转化器与PM851控制器之间存在较大的接地电压差，在两个设备的串口之间的接地电压形成接地电流环路，使得大量的电流持续流入串口设备，这种维持电流的累加效应或因接地压差的瞬间剧变而产生的吐蕃干扰会对串口设备造成无法修复的损害。

3、在硬件方面原系统的AC800M控制器上的DI模块与信号源之间没有进行任何隔离，由于DCS控制系统接线复杂，极易出现接错线的现象，在实际使用过程中因为接线错误出现烧毁整个控制板的现象。 

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种多晶硅生产工艺中空压机独立监控操作系统。

本实用新型的实用新型的目通过以下技术方案来实现：

一种多晶硅生产工艺中空压机独立监控操作系统，其特征在于，该操作系统包括客户端、第一交换机、第二交换机、控制器、开关量输入信号源及光纤；客户端与第一交换机连接；第一交换机与第二交换机通过光纤连接；第二交换机与控制器连接；控制器与开关量输入信号源连接，接收开关量输入信号源发送的开关量信号。

该操作系统还包括模拟量输出模块，该模拟量输出模块与控制器连接。

该操作系统还包括继电器，该继电器连接在控制器与开关量输入信号源之间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1. 本实用新型系统能提高系统的稳定，长周期平稳运行，减少控制系统的通讯故障。

2. 总线由原来的HORNER接口转化器实现RS232与RS485接口的桥接，改造后使用光纤通讯，通讯协议由Modbus升级为工业以太网，从而效率高，抗信号干扰能力强。

3. 通过增加模拟量输出模块使改造后的空压机控制系统实现了控制器和霍尼韦尔DCS控制器的彻底分离。

4. 原空压机控制系统的DI（开关量输入）模块可能会因为信号引入点短路等故障而损坏，现在通过增加继电器，确保开关量输入信号源（DI 信号源）是干触点，避免了因为信号源的故障而导致整个系统的损坏。

5. 综上，本发明在原系统的基础上进行了的整体改造升级，采用标准工业以态网TCP/IP协议以光纤进行的通讯方式升级，提高系统通讯抗干扰性和资源集中整合，避免串口之间的接地电压差形成接地电流环路，造成串口设备无法修复的损害；增设系统DI隔离继电器，实现现场信号的DI电磁隔离；完成AO（模拟量输出）模块扩展，实现空压机控制系统与现有DCS控制系统的分离。

附图说明

图1为现有的多晶硅生产工艺中空压机独立监控操作系统的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

附图说明：

图1中1为客户端、2为DCS控制器、3为接口转换器、4为AC800M控制器、41为AC800M控制器的COM3串行接口，为RS232接口、42为以太网控制网络接口、43为AC800M控制器的工具接口；