3.WRECS实例——远程液位控制实验
WRECS的实验对象为一套FCS过程控制系统。该系统包含了两个串级的双输入单输出水箱、加热炉、强制对流换热器系统、纯滞后盘管等部件组成。系统中采用的过程检测仪表有上、下水箱扩散硅压力液位传感器、涡轮流量传感器、Pt100热电阻温度传感器和三个Profibus-PA总线型传感器(分别测量温度、液位和流量)。系统中采用的执行器装置有可控硅移相调压装置、电动单座调节阀和三菱变频器和Profibus总线型西门子变频器。基于该实验对象进行PLC的硬件组态和软件组态,然后通过Step7编程实现PLC控制算法,实现单元级控制。
PLC与本地远程实验专用服务器(RLab Server)的数据交互采用了先进的OPC接口实现。西门子公司为其S7-300PLC提供了OPC.SimaticNET OPC Server。通过Step7和SIMATIC NET可以快速实现OPC服务器的配置。RLab Server的OPC Client子系统负责与OPC服务器通讯。此外,RLab Server还完成了远程用户的控制命令和实验参数的处理和其它管理功能(包括用户、实验和网络等管理)。
图3 WRECS实验界面
远程用户登陆网站后,通过提交实验PID参数、设定值等信息给RLab Server实现对本地实验设备的控制。RLab Server根据远程用户发过来的控制命令和实验参数,通过OPC接口控制PLC的运行状态并获取有用信息,并将实验信息保存到XML和文本文件内。远程用户通过读取XML里面的实时数据或在实验结束后下载文本历史数据。把图3为采样简单PID控制液位实验界面。实验过程PID参数分别为4、0.1和0.025;液位设定值从25cm改为35cm,等系统稳定后再改回25cm。整个过渡过程的实验曲线如图3左边所示。图3右边为视频监控界面。通过控制视频界面内【上】【下】【左】【右】和【放大】【缩小】按钮,用户可以控制视频监控云台的视角和焦距,达到最佳视频监控效果。
4.结论
随着能源的相对紧缺,变频技术的不断发展和应用对于大功率的电机设备逐渐实现了变频改造。此外,由于计算机、网络通讯等技术的不断发展,潜移默化的改变着人们的学习、生活和工作等方式。对基于现场总线控制和远程、无线控制技术也将不断推广应用于各个行业。如对上述系统将IPC通过互连网络或PLC端加置无线通信(如GPRS)模块连接到自来水水总公司便可以实现网络的远程集中监控管理(包括远程智能监测和控制、远程故障诊断和维护等)、实现无人值班守泵站建设。
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