一种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于仿真平台技术领域，具体涉及一种对炼铁烧结生产工艺流程进行仿真的平台，主要用于炼铁烧结生产工艺控制操作人员实训。
【背景技术】
[0002]炼铁烧结工业规模宏大，工艺流程复杂，现场环境恶劣。在生产现场学习工艺流程、训练设备操作都十分困难。已有技术手段中，对炼铁烧结生产工艺流程的再现，大多采用计算机仿真软件实现，系统运行时使用显示器或投影仪展示烧结现场情形并显示状态参数；对参数进行调整时，操作人员仅需通过鼠标、键盘等输入指令即可实现。在此条件下，操作人员远离生产现场，无法亲身感受到工艺流程参数调整与控制对象状态变化之间的关联，无法达到熟练操控设备、积累现场经验、提高业务水平的目的。另外，操作人员长时间观看计算机画面，容易产生疲劳或分神，一旦错失调整系统参数的最佳时机，造成的经济损失很大。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对炼铁烧结工艺监控人员培训，以及高等院校相关专业学生课程实验开展，不宜采用真实的炼铁烧结生产设备这一现实问题，提供一种人机可交互的炼铁烧结生产工艺流程仿真平台，以仿真、展示炼铁烧结生产工艺流程中各环节响应与状态变化，通过形式多样的人机接口与平台展开广泛的信息交互。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台，包括显示屏、操作面板、信号处理电路、计算机、数据无线传送器。
[0005]所述显示屏是模拟炼铁烧结生产工艺的显示屏，显示屏内含有触摸显示器、音箱等计算机外部设备，以及低压指示灯、LED数字仪表等工控输出设备；触摸显示器、音箱通过USB接口直接连接计算机；低压指示灯、LED数字仪表通过数据驱动总线与信号处理电路相连。
[0006]所述操作面板是模拟调整炼铁烧结生产工艺参数的操作面板，操作面板内含有的主令控件包括旋钮开关、按键开关、滑动变阻器、键盘，各主令控件通过指令传输总线连接信号处理电路；操作面板上还含有数字仪表，数字仪表与信号处理电路连接；操作面板的各个主令控件通过指令传输总线向信号处理电路传送人员操作指令，操作指令经信号处理电路数字化后，驱动数字仪表，实时显示参数变化情况。
[0007]所述信号处理电路与计算机连接；计算机与数据无线传送器连接。
[0008]所述信号处理电路主要完成电信号接收、处理、转换、发送等任务，具有信号采集、A/D转换、与计算机进行双向通信、器件驱动等模块。
[0009]所述计算机是整个炼铁烧结生产工艺流程仿真平台的中心，内部存有炼铁烧结工艺仿真、控制程序(代码)；计算机通过信号处理电路、数据无线传送器获得炼铁烧结生产工艺参数；经分析计算、逻辑判断后，计算机通过信号处理电路向显示屏下发需要显示的炼铁烧结生产工艺、状态数据。
[0010]所述数据无线传送器通过标准接口与计算机直接相连，功能是为炼铁烧结生产工艺流程仿真平台与远端真实炼铁烧结生产设备提供一条数据远程、双向传输通道，使显示屏6不仅能显示炼铁烧结工艺仿真数据，亦可显示远端生产设备真实数据；使操作面板不仅能输入仿真指令，亦可控制远端真实生产设备。
[0011]本实用新型的有益效果是:(I)本实用新型采用模块化部件进行设计，因此具有高度的集成性、灵活性和安全性，整个仿真平台系统架构合理，各部件配合运行流畅，信息传输及时且误码率低，操作设置简洁明了，显示画面贴近实际，人机交互性好；(2)本实用新型针对炼铁烧结生产工艺流程及其控制系统进行仿真模拟，为操作人员提供一个安全、稳定、经济、便利的训练环境，有效提高他们生产工艺技术水平，因此本实用新型具有很强的实践性和可操作性。
【附图说明】
[0012]图1是一种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台的机构示意图。
[0013]图中:1.数据无线传送器；2.计算机；3.触摸显示器；4.音箱；5.指示灯；6.显示屏；7.数字仪表；8.信号处理电路；9.数据驱动总线；10.指令传输总线；11.操作面板；12.旋钮开关；13.按键开关；14.滑动变阻器；15.键盘。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0015]一种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台，其结构如图1所示，包括显示屏6、操作面板11、信号处理电路8、计算机2、数据无线传送器1，显示屏6内含有触摸显示器3、音箱4，指示灯5、LED数字仪表7 ;触摸显示器3、音箱4连接计算机2 ;指示灯5、LED数字仪表7通过数据驱动总线9与信号处理电路8相连；操作面板11内含有的主令控件包括旋钮开关12、按键开关13、滑动变阻器14、键盘15，各主令控件通过指令传输总线10连接信号处理电路8 ;操作面板11上还含有数字仪表7，数字仪表7与信号处理电路8连接；信号处理电路8与计算机2连接；计算机2与数据无线传送器I连接。
[0016]显示屏6展示了炼铁烧结生产工艺流程画面，可与操作人员进行信息交互。
[0017]触摸显示器3作为标准外设与计算机2直接连接，用于显示操作系统下的应用软件(程序)界面，供操作人员直接点选操作。
[0018]音箱4通过USB接口与计算机2直接相连，用于播放炼铁烧结工艺流程中的警告、操作提不等音频?目息。
[0019]LED数字仪表7、指示灯5通过数据驱动总线9与信号处理电路8相连，LED数字仪表7接收并显示来自信号处理电路8输出的状态值，如:料位、混料机转速、阀门开度、水流量、水分含量、水压、温度、台车速度、抽风机速度等，供操作人员查看、记录。
[0020]指示灯5的亮、灭指示显示屏6上不同炼铁烧结生产设备的显示状态，当操作人员发出查看某监控对象参数值的动作指令(如旋转旋钮)时，对应指示灯就会点亮，触摸显示器3、仪表7自动切换至操作人员所需的监控对象上并显示其状态参数。
[0021]操作面板11用于接收操作人员发出的动作指令，将其转化为电信号传输至信号处理电路8。
[0022]旋钮开关12、按键开关13用来接收操作人员发出的切换指令，使显示屏6上的触摸显示器3、仪表7显示操作人员需要观看的炼铁烧结设备状态参数；切换对象包括:一混/ 二混混料机状态参数，煤气/空气/蒸汽配送状态参数，I号/2号/3号在线检测仪状态参数等。
[0023]操作面板11上的LED数字仪表7，用来显示正在调整的参数的变化情况，方便操作人员调整参数，数据来自信号处理电路8。
[0024]滑动变阻器14用来接收操作人员发出的参数调整指令，变阻器滑动部分位置对应了不同的阻值，经信号处理电路8A/D转换后作为参数调整输入值传送至计算机2进行运算；另外，A/D转换后滑动变阻器14阻值经信号处理电路8处理后，直接驱动操作面板上的LED数字仪表7，实现“显示正在调整的参数的变化情况”功能。
[0025]键盘15用来接收操作人员发出的按键指令，经转换、传输后直接调整炼铁烧结控制模型参数。
[0026]信号处理电路8主要完成电信号接收、处理、转换、发送等任务，具有信号采集、A/D转换、与计算机进行双向通信、器件驱动等模块。信号处理电路8与显示屏6上的工控部件、操作面板11所有部件连接，定时观测各输入端口信号变化情况，收发串行端口数据，根据操作人员动作、计算机2发出的控制指令驱动各数字仪表7、指示灯5更新状态。
[0027]计算机2内部预装有炼铁烧结工艺仿真、控制软件(程序)，当信号处理电路8将数字化的操作人员操作指令上传，或无线数据传送器I接收到远端生产设备状态参数时，计算机将调用相应软件功能模块，运算并作出逻辑判断，最终向信号处理电路8或无线数据传送器I下发决策控制指令数据。另外，计算机2还具有数据库、信息管理、软件升级等功能；显示屏6上的触摸显示器3、音箱4等标准外部设备，也由计算机2直接驱动。
[0028]无线数据传送器I与计算机2直接连接，用来接收远端生成设备发来的炼铁烧结工艺状态真实参数并作为输入数据传输至计算机2，计算机2对远端数据可进行运算、存储、管理、VGA显示等操作处理，也可经由信号处理电路8处理后由显示屏6上的数字仪表7进行显示。另一方面，操作人员在操作面板11上发出的指令，也可经由信号处理电路8、计算机2接收处理后，通过无线数据传送器I发送至远端生产设备上，从而实现仿真平台远程操作功能。
【主权项】
1.一种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台，包括显示屏(6)、操作面板(11)、信号处理电路(8 )、计算机(2 )、数据无线传送器(I)，其特征在于: 显示屏(6)是模拟炼铁烧结生产工艺的显示屏，显示屏(6)内含有触摸显示器(3)、音箱(4)，指示灯(5)、LED数字仪表(7);触摸显示器(3)、音箱(4)连接计算机(2);指示灯(5)、LED数字仪表(7)通过数据驱动总线(9)与信号处理电路(8)相连； 操作面板(11)是模拟调整炼铁烧结生产工艺参数的操作面板，操作面板(11)内含有的主令控件包括旋钮开关(12)、按键开关(13)、滑动变阻器(14)、键盘(15)，各主令控件通过指令传输总线(10)连接信号处理电路(8);操作面板(11)上还含有数字仪表(7); 信号处理电路(8)与计算机(2)连接；计算机(2)与数据无线传送器(I)连接。
2.—种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台，其特征在于:操作面板(11)上的数字仪表(7)与信号处理电路(8)连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种炼铁烧结生产工艺流程仿真平台。包括显示屏6、操作面板11、信号处理电路8、计算机2、数据无线传送器1，显示屏6内含有触摸显示器3、音箱4，指示灯5、数字仪表7；触摸显示器3、音箱4连接计算机2；指示灯5、LED数字仪表7通过数据驱动总线9与信号处理电路8相连；操作面板11内含有的主令控件包括旋钮开关12、按键开关13、滑动变阻器14、键盘15，各主令控件通过指令传输总线10连接信号处理电路8；操作面板11上还含有数字仪表7；信号处理电路8与计算机2连接；计算机2与数据无线传送器1连接。本仿真平台采用模块化部件，架构合理，各部件配合运行流畅，操作设置简洁明了，显示画面贴近实际，人机交互性好，具有很强的实践性和可操作性。
【IPC分类】G09B9-00
【公开号】CN204480510
【申请号】CN201520159631
【发明人】张良力, 刘翔, 潘昪, 王斌, 杨大兵
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月20日