本文關(guān)鍵詞：基于冗余的電排站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 電排站 PLC冗余系統(tǒng) 圖像處理 WinCC 通信

【摘要】：隨著數(shù)字通信及微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)控制領(lǐng)域的自動化程度越來越高。電排站作為防洪排澇的水利設(shè)施之一,其工作的可靠性和實(shí)時性直接關(guān)系到人們的生產(chǎn)生活。本文以南昌市昌北豐和電排站改造工程項(xiàng)目為設(shè)計(jì)背景,設(shè)計(jì)出一套基于冗余的電排站控制系統(tǒng),并將視覺檢測技術(shù)應(yīng)用于閘門開度的檢測當(dāng)中。本文分別對閘門控制系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)和PLC(Programmable Logic Controller)控制系統(tǒng)的硬件和控制程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。硬件的設(shè)計(jì)側(cè)重于PLC冗余控制系統(tǒng)的硬件模塊選型和硬件組態(tài),控制程序以PLC冗余程序?yàn)楹诵恼归_了設(shè)計(jì)。在PLC冗余系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)中,首先以數(shù)據(jù)同步功能塊FB101為例詳細(xì)地?cái)⑹隽死梦鏖T子SWR_AGSEND_300軟件冗余程序庫實(shí)現(xiàn)冗余功能的原理,然后重點(diǎn)對組織塊OB35、OB86和功能FC100進(jìn)行冗余程序的設(shè)計(jì),最后通過插入其它系統(tǒng)組織塊完成冗余程序的設(shè)計(jì)。在閘門控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)中,主要通過流程圖和STL語句分別對閘門的升降控制和故障處理進(jìn)行程序設(shè)計(jì),并側(cè)重對閘門升降控制中的遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。水泵控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)采用FB6與FC3相結(jié)合的編程方法,提高了程序編制的效率和靈活性。為了實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控,利用西門子組態(tài)軟件WinCC(Windows Control Center)分別對監(jiān)控啟動畫面、閘門運(yùn)行監(jiān)控畫面和水泵運(yùn)行監(jiān)控畫面進(jìn)行了組態(tài)監(jiān)控的設(shè)計(jì),并通過OPC(OLE for Process Control)技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了WinCC與PLC的通訊鏈接。最后,針對閘門開度檢測中存在的不足,本文研究了視覺檢測技術(shù)在閘門開度檢測中的應(yīng)用。首先根據(jù)電排站的運(yùn)行要求繪制出MATLAB圖形用戶界面,然后再側(cè)重闡述利用攝像機(jī)、圖像采集卡和MATLAB圖形用戶界面程序?qū)崿F(xiàn)閘門開度圖像的獲取及處理過程,最終通過本地OPC服務(wù)器成功實(shí)現(xiàn)了將處理結(jié)果直接送至WinCC組態(tài)軟件中,從而根據(jù)運(yùn)行要求發(fā)出相應(yīng)的動作指令。整套控制系統(tǒng)利用冗余和視覺檢測技術(shù)旨在提高電排站運(yùn)行的可靠性、實(shí)時性和精確性,切實(shí)保障了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,真正體現(xiàn)了電排站“無人值班,少人值守”的工作模式。
【關(guān)鍵詞】：電排站 PLC冗余系統(tǒng) 圖像處理 WinCC 通信
【學(xué)位授予單位】：南昌工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV675
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 選題背景及意義8
• 1.2 電排站控制系統(tǒng)概述8-11
• 1.2.1 電排站控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程8-9
• 1.2.2 電排站控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 電排站控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢10-11
• 1.2.4 冗余控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展11
• 1.3 論文的研究內(nèi)容11-13
• 第2章 豐和電排站現(xiàn)地控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)13-22
• 2.1 閘門控制系統(tǒng)13-15
• 2.1.1 閘門控制系統(tǒng)硬件組成13
• 2.1.2 閘門控制電氣原理圖13-14
• 2.1.3 閘門控制二次回路14-15
• 2.2 水泵控制系統(tǒng)15-17
• 2.2.1 水泵控制系統(tǒng)硬件組成15-16
• 2.2.2 水泵控制二次回路16
• 2.2.3 驅(qū)動電路及部分端子排16-17
• 2.3 PLC冗余系統(tǒng)的硬件配置17-21
• 2.3.1 電排站控制節(jié)點(diǎn)17
• 2.3.2 PLC冗余系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3.3 PLC冗余系統(tǒng)硬件模塊選型18-20
• 2.3.4 PLC冗余控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)設(shè)計(jì)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 豐和電排站現(xiàn)地控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)22-41
• 3.1 西門子PLC軟件冗余運(yùn)行特點(diǎn)22-26
• 3.1.1 西門子軟件冗余程序包22-24
• 3.1.2 數(shù)據(jù)同步功能塊FB10124-26
• 3.2 閘門控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)26-30
• 3.2.1 閘門控制系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)功能26
• 3.2.2 閘門升降控制程序設(shè)計(jì)26-29
• 3.2.3 閘門故障處理程序設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 水泵控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)30-33
• 3.3.1 FC和FB編程特點(diǎn)30-32
• 3.3.2 FB6水泵啟�？刂瞥绦�32-33
• 3.3.3 基于FB6的水泵控制程序33
• 3.4 現(xiàn)地控制系統(tǒng)的冗余程序設(shè)計(jì)33-37
• 3.5 控制程序調(diào)試37-40
• 3.5.1 控制程序調(diào)試步驟37-38
• 3.5.2 調(diào)試結(jié)果分析38-39
• 3.5.3 系統(tǒng)應(yīng)用的效果39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第4章 豐和電排站上位機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)41-50
• 4.1 上位機(jī)變量組態(tài)41-42
• 4.2 上位機(jī)監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)42-44
• 4.2.1 監(jiān)控啟動畫面的設(shè)計(jì)42-43
• 4.2.2 閘門運(yùn)行監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.3 水泵運(yùn)行監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)44
• 4.3 上位機(jī)監(jiān)控畫面的動態(tài)鏈接44-46
• 4.3.1 監(jiān)控啟動畫面的動態(tài)鏈接44-45
• 4.3.2 閘門運(yùn)行監(jiān)控畫面的動態(tài)鏈接45-46
• 4.3.3 水泵運(yùn)行監(jiān)控畫面的動態(tài)鏈接46
• 4.4 WinCC與PLC的通信46-48
• 4.5 調(diào)試試驗(yàn)48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第5章 閘門開度的視覺檢測50-56
• 5.1 MATLAB圖形用戶界面的繪制50-51
• 5.2 閘門開度圖像的獲取及處理51-54
• 5.2.1 閘門開度圖像的獲取步驟51
• 5.2.2 開度圖像獲取程序51-53
• 5.2.3 基于圖像的開度計(jì)算53-54
• 5.3 MATLAB與WinCC通訊54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 總結(jié)與展望56-57
• 6.1 總結(jié)56
• 6.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60-61
• 附錄61-69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 安月蘭;王亞峰;張琳;;自動化監(jiān)控系統(tǒng)在泵站中的應(yīng)用論述[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2015年07期

2 董素玲;;基于PLC和WinCC的礦山井下水泵自動監(jiān)控系統(tǒng)[J];煤礦機(jī)械;2015年05期

3 楊慶九;;泵站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢分析[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2015年12期

4 張海鵬;陳洪武;田鋮;李洪亮;;基于MATLAB圖像處理的齒輪零件測量技術(shù)[J];信息技術(shù);2015年03期

5 肖靜文;青鑫月;萬琦;;基于Opencv與Matlab的雙目測距系統(tǒng)研究[J];信息通信;2015年02期

6 王洪巖;;MATLAB圖像工具箱的應(yīng)用[J];硅谷;2015年01期

7 李汶佳;張曉芳;王春來;孫文軍;;MATLAB在動態(tài)圖像中的應(yīng)用[J];物理教學(xué);2014年10期

8 逄建勇;;泵站自動化的發(fā)展趨勢研究[J];江西建材;2014年18期

9 王剛;畢為民;鄭麗超;;對PLC冗余系統(tǒng)性能的分析與研究[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2014年09期

10 張軒;臧淼;李金泉;;基于Matlab的圖像自動標(biāo)注[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2014年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邵珠慶;機(jī)器視覺在列車圓錐滾子軸承檢測中的應(yīng)用[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2015年

2 王麗英;雙容水箱參數(shù)躍變混雜系統(tǒng)的建模與控制研究[D];南京理工大學(xué);2014年

3 李泉;PLC冗余系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[D];新疆大學(xué);2012年

4 何永亞;OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器的開發(fā)研究及實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2012年

5 趙一博;四容水箱過程控制裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北方工業(yè)大學(xué);2011年

6 楊軍坡;基于PLC和組態(tài)軟件的分布式閘門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西華大學(xué);2011年

7 宋秋娥;西門子S7-400H冗余系統(tǒng)在煤礦儲裝運(yùn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];鄭州大學(xué);2011年

8 吳小平;基于PLC的中小型水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

9 彭智欣;內(nèi)河引水泵站計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2010年

10 萬新云;高原無人值守電站雙PLC軟冗余控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南昌大學(xué);2009年

，

本文編號：686327