基于PLC的泥沙输送实验平台冗余控制系统

为了解决泥沙输送实验平台控制系统可靠性不高的问题,采用硬冗余技术,以西门子400H PLC为控制核心,分别在CPU、通信网络和上位机等方面进行了冗余设计,并进行了组态和编程实现,建立了具有冗余和容错功能的泥沙输送实验台控制系统。同时,通过USS通信协议,实现了315 k W西门子MIDIMASTER系列变频器的控制和参数采集,并利用Y-Link组件将其融入到冗余系统中,降低了大功率变频器对控制系统的干扰,丰富了采集参数。实验结果表明,冗余控制系统具有很高的容错性能,可以有效避免因宕机、通信中断或CPU报错等故障所造成的实验平台失控现象,从而大大提高了实验平台的控制可靠性。

基于VC++的S7-300PLC高速采集系统设计

由于进行疏浚实验时,泥泵扬程、真空和管道流速、浓度等关键参数的变化较快,为了更为准确地研究泥泵性能和管道输送特性,需要进一步提高泥砂输送实验平台的数据采集和存储速度;下位机S7-300PLC控制系统选择了利用逐次逼近法进行采样的高速采集模块,使其AD转换速度缩短至μs级,同时采用中断定时技术,保证了传感器数据每隔50 ms更新、缓存一次,并通过OPC通讯协议将采样信号传送至上位机;上位机软件采用多线程技术保证采集的连续性和可靠性,同时采用顺序存储标志位确保Excel中存储的数据顺序与实际变化完全一致,解决了存储时易造成的数据重复、跳变等问题;通过对多个传感器的长时间采集、存储实验发现,在生成的Excel报表中数据的采集次数恒定为20次/秒,且无重复、跳变现象,满足了疏浚泥沙实验对数据采集系统的要求。

基于USS协议的泥泵输送实验台变频控制系统设计

为解决因泥泵输送试验台变频器使用端子控制方式与可编程逻辑控制器连接而引发的现场布线复杂、抗干扰能力弱、采集信号数量较少等问题,设计了基于USS协议通信的变频器控制系统,并根据实验台现有系统组成,分别设计了基于西门子200PLC与300PLC的USS协议通信方案,并对其进行了分析比较。结果表明,采用USS协议通信方式的变频器控制系统抗干扰能力强,可采集信号数量也有所提高。

基于多种通讯的土壤切削实验台监控系统

为了实现土壤切削实验台监控系统的远程监控和测量,提高系统的可维护性及各设备高效运行要求,设计了一套基于多种通讯方式的土壤切削实验台监控系统。根据土壤切削监控系统组成,介绍了以太网通讯、PPI通讯、Modbus通讯以及OPC通讯在监控系统中的应用。进行了硬件组态及OPC客户端程序设计,实现了通讯和实验。结果显示,系统自建立运行以来,设备运转正常,数据传输可靠;同时,由多种通讯方式在土壤切削中的应用,证明了该实验通讯的稳定性和多种通讯方式之间良好的兼容性。