吊箱纜道系統(tǒng)是我國現(xiàn)階段河流流量測驗使用最廣泛的測流技術(shù),吊箱纜道系統(tǒng)除了最常用的旋槳流速儀外,而且能搭載微波流速儀、電磁流速儀、ADCP等測流設(shè)備,然而目前吊箱纜道系統(tǒng)的控制軟件都默認(rèn)測流設(shè)備是旋槳流速儀,不能支持多種測流設(shè)備,同時控制軟件也是封閉的,不能提供數(shù)據(jù)接口和指令接口。針對上述問題,本課題在結(jié)合以往吊箱纜道系統(tǒng)控制軟件設(shè)計經(jīng)驗和計算機遠(yuǎn)程通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上,對控制軟件通訊過程中的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究,開發(fā)出了ACS型綜合測流平臺。ACS型綜合測流平臺不僅能完成傳統(tǒng)吊箱纜道系統(tǒng)控制軟件控制吊箱纜道系統(tǒng)完成測流工作,還實現(xiàn)了兼容多種測流設(shè)備和為上位測流控制軟件提供數(shù)據(jù)接口和控制指令接口的功能,實現(xiàn)了測流軟件的平臺化。ACS型綜合測流平臺不僅可以作為測流軟件完成測流工作,還能作為平臺為其他測流系統(tǒng)的測流控制軟件提供必要的數(shù)據(jù)和運動控制接口。作為上位軟件,采用Modbus協(xié)議與下位可編程控制器進行信息交換,從而控制吊箱纜道系統(tǒng)。作為下位平臺采用TCP/IP套接字(Sockets)協(xié)議與上位軟件建立通訊。綜合測流平臺具有調(diào)試模式、人工模式、測流模式和平臺模式四種工作模式,四種模式分別實現(xiàn)不同的功能。調(diào)試模式用于軟件的調(diào)試和安裝;人工模式用于完成傳統(tǒng)的測流工作;測流模式用于搭載不用的測流設(shè)備完成測流工作;平臺模式為上位軟件提供接口,又分為受控模式和編程運行模式,受控模式用于配合其他測流設(shè)備配套軟件完成測流,編程運行模式用于運行編寫的全自動測流程序。軟件遵循模塊化設(shè)計原則,在結(jié)構(gòu)上可以分為控制程序、測流程序、調(diào)試程序、儀器程序、運行程序和解釋程序、數(shù)據(jù)庫�？刂瞥绦虿捎肕odbus通訊協(xié)議實現(xiàn)對吊箱纜道系統(tǒng)的控制;測流程序針對不同測流設(shè)備的特性控制吊箱纜道系統(tǒng)運動;調(diào)試程序通過讀取PLC中某個數(shù)據(jù)塊的常量完成通訊連接調(diào)試,通過對起點距坐標(biāo)、吊箱坐標(biāo)、懸桿坐標(biāo)的進行四則運算處理模擬吊箱纜道系統(tǒng)的運動,通過手動按鈕模擬測深的水面信號和水滴信號,通過手動按鈕模擬測流設(shè)備的流速信號;儀器程序為其他測流設(shè)備提供接口;運行程序運用綜合測流平臺提供的控制指令表完成編程模式運行;解釋程序采用字符串分割技術(shù)和switch多分支語句解析和執(zhí)行全自動測流程序;數(shù)據(jù)庫程序采用SQL語句實現(xiàn)對測流數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)的讀取、寫入、刪除和更改等功能。綜合測流平臺的成功研制和應(yīng)用,推動了水文測流智能化和現(xiàn)代化的進一步發(fā)展,為各科研單位對測流技術(shù)的研究提供了運動控制平臺,為水文工作做出了不可代替的貢獻。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P332.4
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的背景
    1.2 國內(nèi)外測流平臺概況
        1.2.1 國外測流平臺概況
        1.2.2 國內(nèi)測流平臺概況
        1.2.3 測流平臺發(fā)展趨勢
    1.3 選題的研究意義
    1.4 選題的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 選題的總體技術(shù)方案
        1.4.2 選題的具體方案
第二章 平臺的功能分析和總體設(shè)計
    2.1 概述
    2.2 平臺的功能和特點
        2.2.1 平臺的功能
        2.2.2 平臺的特點
    2.3 平臺的工作模式
        2.3.1 調(diào)試模式
        2.3.2 人工模式
        2.3.3 測流模式
        2.3.4 平臺模式
    2.4 智能校驗
    2.5 本章小結(jié)
第三章 平臺的通訊方式
    3.1 概述
    3.2 平臺與PLC的通訊
        3.2.1 Modbus通訊協(xié)議
        3.2.2 平臺與PLC的信息傳輸協(xié)議
        3.2.3 平臺與PLC通訊的技術(shù)實現(xiàn)
    3.3 平臺與測流控制軟件的通訊
        3.3.1 套接字（Sockets）
        3.3.2 平臺與測流控制軟件的信息傳輸協(xié)議
        3.3.3 平臺與測流控制軟件通訊的技術(shù)實現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 平臺的軟件系統(tǒng)
    4.1 控制模塊
    4.2 測流模塊
    4.3 調(diào)試模塊
    4.4 數(shù)據(jù)庫
    4.5 本章小結(jié)
第五章 平臺化關(guān)鍵技術(shù)
    5.1 指令系統(tǒng)
    5.2 解釋程序
    5.3 接口
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 課題研究成果
    6.2 前景展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄

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本文編號：2880423