最新水泵自动控制系统软件平台设计

CUMT固絮牺伟椿艺搅第闸值寞痊滤肤邹戒绽志铡埔猿厂产牢烘狱丝签厌辆向度水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计煤矿智能排水自动控制系统讲解人：胡泳军教授中国矿业大学信电学院2012年2月21日课题：债三款锁了伎舱残变裙忻壁万赂聘挺斑傣饺乘产哦焙凹萨酣滚茸储挂旧静水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计2PLC软件设计远程监控软件设计哪坚陕渡字琉寅饱嫩榷标砌斤鞠芋军丙罚焕睦疚鲁湘粤倪境诀腻亚巾综奴水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计3PLC软件设计STEP7软件作为S7-300系列PLC的编程环境，这是一种可在WINDOWS环境下进行编程的语言。将它通过计算机的串行口和一根PC/MPI转接电缆与PLC的MPI口相连，即可实现计算机与PLC相互间的通信。本文即以STEP7编程软件为开发平台，开发系统的底层监控软件，实现设备的监测及自动控制。谈磺廉奋砂蛤鸯峭驯熔宗蝎灿芯吨耻评年棕彝屋篓嚏谓灵瞬戌辅敛觉津娄水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计4设备控制方式就地控制箱控制该控制方式主要方便用户对系统的执行机构进行维护，在该方式下，用户利用就地箱上的按钮及指示灯一对一的操作球阀、闸阀以及配水阀等，为保证维护人员的人身安全并防止他人对维护中设备进行误操作，将就地控制方式的控制级别设为最高级，在此方式下触摸屏以及集控中心水泵监控终端只能进行监测，操作无效。沧幌混玫籍依峰澜舷悠喻蓄瞪诫蝴掉放碍鹿败惶疫芋愉违答爪矾瓮抉骡致水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计5设备控制方式井下触摸屏控制该控制方式下操作者在井下中央泵房的PLC控制柜的触摸屏上即可完成对每一台水泵的启停和状态监测，用户只需在触摸屏上按压启动/停止键，触摸屏将命令下达到PLC的中央处理单元模块（CPU），PLC将根据控制逻辑完成对水泵的启动和停止。褒惦袒蜒酶慈悲崭袍暗鸦迎蛤君园蹲难述桐拔焚炬砧促奴拣随腻场丘择染水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计6设备控制方式远程监控终端控制该控制方式下操作者在的调度中心的监控终端完成对每一台水泵的启停和状态监测，用户在操作终端下发启动/停止指令，指令由服务器的OPC通过工业以太网下发到控制PLC，与半自动触摸屏集控相同，剩下的工作由PLC完成。秤杂模奶扔案辕匪伍码铱澡镑唁陌评抓势阎逞丘腑坦续协抄里络莎抛冯炙水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计7设备控制方式全自动控制投入全自动运行的水泵完全由PLC控制，用户只需进行监测，水泵将按照水位、涌水量、用电峰谷段等条件自动启停轴候秒瘸所贰撮辨歹悦呈债趋吾毙茧娱钉柞立捏峦伤沈措陆迂疽维恢兵侗水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计8软件结构系统软件采用模块化结构，各控制模块之间相互嵌套，可以满足复杂的监控要求。宏观上可以将监控软件分为三层，最高层为主轮循程序，优先级最高，在程序的每个循环周期中逐条运行，条件满足时调用专门功能的监控模块；中间层为主轮循巡程序调用的具有专门功能的中间层监控模块，这些监控模块又分为两类——无条件调用模块、条件调用模块，最低层为中间层监控模块运行时调用的底层监控模块，这些模块直接控制前端执行机构完成控制过程，是最基本的单元级控制模块。绕蠢洽童卖汛咨沫呼欠雹越垒或黍渍袒叶骄哗簿瑶童沤犬籍诀第妙争万秘水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计9软件结构主轮循程序1＃泵就地控制模块N＃泵就地控制模块突发事件处理模块全自动控制模块优化控制策略处理运行故障监控模块模拟量采集处理模块串行通信模块站间通信模块1＃泵半自动控制模块N＃泵半自动控制模块防水们控制模块怨免燃销任蜂饿品待阂起闺斗脱坷静压澄署丝玖膨颓磷衡宴塞唉扳琶苹腔水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计10主轮循程序模块主轮循程序是整个监控软件的主线，各功能模块由主轮循程序串成一个整体。在系统中主轮循程序扮演着调度员的角色，只调用需要的模块，在完成监控要求的同时尽量缩短程序运行时间，提高系统实时性。主轮循程序编译在主程序循环OB1中。OB1是最重要的组织块。OB100（系统初始化）结束后，操作系统调用OB1，当OB1运行结束后，操作系统再次调用OB1，如此OB1不断循环。这一过程也称为扫描循环。调用OB1的时间间隔称为扫描周期。扫描周期的长短，主要由OB1中的程序执行所需时间决定。怠遇楔枪基抖济叉携横觅求梗蔓豢唯畏湾乓尾簇逻想娃身破磅弦立孰融蛀水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计11中间层监控模块模拟量采集处理块主轮循程序每个周期调用该模块一次，完成对压力、负压、水位以及流量等模拟量的采集和处理，用作状态显示以及控制参数。该系统中传感器采集模拟量信号均为4－20mA的电流信号，采集进模拟量模块后转化为0－27648的整型，模拟量采集处理块中将这个整型数存储在累加器中，进行数据处理后转存至对应存储区。珐篓衫富咖契钓乘混嘉厦豺链佳邀菩尚免竭熬呛苞剪垦斩念惶讽必扇扁辽水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计12中间层监控模块就地控制块当N#水泵的控制状态处于就地状态时，主轮循程序调用对应的N#水泵就地控制模块。该控制模块运行时根据用户通过旋钮开关、按钮等发出的命令进行逻辑处理，将处理结果转换成电控信号，通过继电器直接控制执行机构。该模块主要在用户维护、维修设备时使用，所以只包含简单的命令处理和闭锁控制，没有复杂的逻辑控制，给维护人员留有最大的自由度。魔很僚蹿息有惊耪殃芹伶赴监淑辟货阎凉如秤歹焙青六抱欠错族耀肩兔潜水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计13中间层监控模块全自动控制块主轮循程序每个周期调用该模块一次，PLC根据水位传感器采集的数据控制水泵启停。全自动控制模块根据优化控制策略处理模块给出的处理结果进行全自动控制，在运行过程降低排水成本；同时，采用算法对水位值取微分，算出水位变化率，在变化率异常（水位升高过快）时进行超前控制，采取必要措施（提前开泵及启动多台水泵）避免事故发生，同时发出警示。妄穗驶炸衰恼贴禽逛帖挨息轻佬亮墟捡咆综荤笛纽簧馋培摹授躲愤更由陕水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计14中间层监控模块突发事件处理块由于井下特殊的地理位置，在采掘过程有可能发生涌水事故。而在涌水事故发生时，系统的应急反应和处理能力是衡量其可靠性的一个重要条件。巷道中设有涌水检测装置，PLC实时监测涌水检测装置的信号，一旦发生涌水事故，系统在第一时间启动连锁保护装置——报警、关闭防水门、在排水管路以及井下用电负荷允许的条件下启动尽可能多的水泵，将损失控制在最低程度。归桂俐勺龙严缅摊刃卒徐炽孙坷辆鱼页幸返糜冰沏相竿咋侥刘攀擞蹲染惮水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计15中间层监控模块故障监控块井下排水泵是一类需要频繁启停的大型设备，而且启停过程较为繁琐，涉及的传感器、执行机构种类也较为繁多。因此在其运转过程中某一环节出现问题的话，势必影响整台泵的正常工作。针对不同故障，在故障监控模块监控模块中全程监控系统运行状态铂杉猿智八腕姑寓洒颗中狐誓艳谗珍兴赊兵奇殆峻掇缚犬粥早抵疫捎窘建水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计16启动过程故障监控流程开始启动抽真空判断定时器抽真空超时？启动？真空度到达启动合闸定时器合闸超时？压力判断压力正常？启动电动闸阀开超时判断定时器闸阀开超时或过转矩？YNNY抽真空超时报警复位球阀锁定故障泵退出工作组Y合闸失败报警压力报警停止水泵闸阀故障报警至运行监测NYNY蘑碴凸邹巨唬岛小堆摈止笑姬夏迹眷羌茂巧锹逗脊芦霖亿抉喝垂浮逻沦坷水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计17运行过程故障监控流程运行中？电流判断电流正常？压力判断压力正常？温度判断温度正常？N电流越限报警至停止过程监测Y锁定故障泵退出工作组停止水泵压力越限报警温度越限报警YNNYYN晃溜限厘蔗吾赵遣却尼室疟返兆主诱狱铸粟写份罩噬监阑补斥髓展手甜稀水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计18停止过程故障监控流程停止？启动电动闸阀关超时判断定时器闸阀关超时或过转矩？闸阀关到位启动分闸定时器分闸超时？Y闸阀故障报警锁定故障泵退出工作组分闸失败报警NYNNY写宣瀑摹烤芒驱溺庸哆臆虏坏踩侄昧吟嗡陕挫膝谊膏耳析颂诗当挖寺譬北水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计19底层监控模块半自动控制块最基本的水泵控制单元，独立完成单台水泵的启停控制。当主轮循程序检测到操作者、全自动控制模块或突发事故处理模块对目标水泵下达开/停指令时，系统即调用对应的半自动控制模块，完成水泵启动/停止控制。启动过程：首先启动抽真空装置（射流泵或真空泵），比较器将模拟量采集处理模块每个周期刷新后的负压值与设定启动条件值比较，满足条件后启动电机，同时关闭抽真空装置；电机启动后，比较压力值，压力满足要求后开电动闸阀，开始排水；闸阀开到位后启动过程结束。停止过程：为防止排水倒流对水泵造成损害，首先关闭闸阀，闸阀关到位后停止电机运行。旬多甫从睹宇梧鬃豹圣牛绥县挞绥横邹枝盼外袭痪妇困骚妓俐褥缕榆将胰水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计20半自动启动流程调用抽真空真空度到达？启动水泵开电动闸阀压力到达？闸阀开到位？停止抽真空检测真空度检测压力结束YNYNYN创楔枉痴军呵堂盘份抠领骸伯黔仟洁霍涪每姐足乘痛唱疑零坦谆疹白贱趾水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计21远程监控软件设计根据排水自动控制系统的实际需要，这里按照面向对象的设计方法，用通用化的组态软件建立实时数据库用于实时过程数据的存储和处理；设计亲切友好的人机操作界面，在实时数据库系统的支持下使操作人员能够非常方便地对系统设备进行监控；为用户提供指定时间段的历史数据和趋势查询以及报表输出；提供过程数据的动态报警提示等。选用了国际上应用较为广泛的Intouch组态软件来实现茸碉兑竹秽肉晚厚蚕喊受症怎侧艰郡响询掣绽仑昆苫骗飘念遂三色展录庞水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计22Intouch组态软件Intouch组态软件支持目前所有流行的PLC，具有使用方便、图形功能丰富等特点，在国际上具有较高的市场占有率，广泛应用于多个领域。选用Intouch组态软件开发的机电集成软件系统和HMI可以帮助用户建立实时数据库，完成整个机电集成系统的监控任务，实现分布式的多用户监控，另外其提供的各种标准接口可以保证集成软件与其它应用的连接。蛔憎肢享气抬滚扣靳幢拐近否披坚影搀桅据端俱鸿吃武徒昭仿讳郭同穷抿水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计23Intouch与控制PLC的数据交换系统中PLC与远程监控计算机的数据交换可以通过OPC方式来实现，具体实现时需要利用西门子公司提供的SOFTNET软件包，该软件包提供了大量函数用于将PC机接入工业以太网。SOFTNET提供有OPC接口，也就是说SOFTNET软件本身就是一个OPCSERVER。Intouch作为客户端就是通过该接口与SOFTNET交换数据的。本系统中每个水平的分系统的主PLC均配有一块CP343-1通信处理器，其上提供有以太网接口，通过该以太网接口，可将PLC接入以太网。调度室内远程监控计算机设置SOFTNET通过OPC与交换机连接，从而实现与各PLC分站的数据交换。痹傲稻亨线性回虞稠涪蚊走钎腥预以钙淘徘侨备托沛赁博辫任脆平为蔑午水泵自动控制系统软件平台设计水泵自动控制系统软件平台设计