S7 PLC在实验物理及工业控制系统中的集成（英）

在直线感应加速器控制系统中,可编程逻辑控制器（PLC）作为前端控制器被广泛应用于人身安全保护系统中,实现PLC于实验物理及工业控制系统（EPICS）中的输入输出控制（IOC）集成成为系统架构中必须解决的问题。为此,介绍了一种新型的基于S7 nodave设备驱动和异步通讯模块Asyn的IOC与PLC通信方法。该方法可实现IOC对S7 PLC过程映像区及内存变量的透明访问,而不需要制定通讯协议。分析了基于S7nodave和Asyn模块与S7 PLC的通信机制,并给出了应用实例。     

基于西门子PLC S7-200的空气透平实验台测控系统

为了实现对空气透平实验台相关参数的测控,开发了一套基于西门子S7-200 PLC的测控系统。该测控系统采用西门子小型PLC S7-200,选取了合适的传感器测量温度、压力、流量等参数。采用三维力控组态软件编制了人机界面。为保护透平使其在实验中稳定运行,在PLC程序中设置了多项联锁程序,程序中同时对透平轴承气流量和主路流量进行了温压补偿。该测控系统可推广应用于类似测控系统的研制。     

精准出铝控制无线调试系统设计与实现

精准出铝作业控制系统中控制器控制参数的现场调试是一项复杂耗时的工作,需要根据现场的情况反复修改控制参数以达到精准控制的效果;为了简化调试过程,缩短调试周期,针对控制系统使用的S7-200PLC控制器,基于无线通信技术和Moudbus通信协议,设计了一种无线调试系统,通过对称重上下限、出铝计重偏离判断、关风上下限、异常关风补偿量等PLC参数进行动态调整,实现了对系统控制部分的调试及维护;实际现场测试,结果表明该调试系统具有良好的可靠性和实用性,在保证出铝的精准控制的同时有效降低了系统功耗。     

S7 PLC在实验物理及工业控制系统中的集成（英文）

在直线感应加速器控制系统中,可编程逻辑控制器(PLC)作为前端控制器被广泛应用于人身安全保护系统中,实现PLC于实验物理及工业控制系统(EPICS)中的输入输出控制(IOC)集成成为系统架构中必须解决的问题。为此,介绍了一种新型的基于S7nodave设备驱动和异步通讯模块Asyn的IOC与PLC通信方法。该方法可实现IOC对S7PLC过程映像区及内存变量的透明访问,而不需要制定通讯协议。分析了基于S7nodave和Asyn模块与S7PLC的通信机制,并给出了应用实例。     

基于PLC的收餐机器人控制系统设计

针对当前餐厅收餐自动化水平低下的现状,提出了自动化收餐流水线的概念,设计了一款收餐机器人。在分析收餐机器人整机结构和运动要求的基础上,进一步设计了一种基于PLC的收餐机器人控制系统。系统主要由餐盘翻转模块、筛选模块、餐具输运模块、餐盘堆叠模块和残渣收集模块组成。根据不同模块的工作流程和作业需求,以西门子S7-200为控制系统核心,完成了系统的软硬件设计,并分别对各模块进行了编程调试,可实现精确的位置控制,符合实际控制要求,达到自动收餐的目的。     

基于PLC的HL-2A装置电子回旋共振加热系统控制与保护

介绍了以Siemens S7-300PLC为控制核心的HL-2A装置电子回旋共振加热控制与保护系统的设计与实现。系统采用了基于工业以太网的分布式结构,使用VFC/FVC电路和光纤隔离技术传输高电压/大电流的测量与控制信号,确保了控制系统运行的电气安全性,增强了信号传输过程中的抗干扰能力;加热系统的保护采用基于CPLD/FPGA实现的快速保护技术。实验证明该控制与保护系统具有兼容装置现场强电磁干扰的能力,运行稳定可靠、功能完善并具有良好的扩充性能。     

EAST装置氮温区温度监控系统设计

EAST装置已运行十多年,现有的氮温区温度监控系统已经老化,出现电流源漂移过大等问题,部分系统在强交变电磁的作用下也出现了损坏,需要设计一套新的EAST装置氮区温度监控系统。该系统基于西门子S7-300系列PLC,通过26个RTD模块、5个AI模块、一个DI模块和一个DO模块实现了最多可达240路温度信号及相关信号的数据采集、超阈值判断以及报警信号发出和放电触发信号接收的功能。使用LabVIEW平台实现人机交互及报警记录界面编写、数据向EAST工程数据库及MDSPLUS数据库传输的功能。     

基于模糊PID的海洋立管疲劳试验装置控制系统设计

海洋立管作为海洋油气开发的关键设备,在运行期间面临疲劳失效的风险,需要对立管进行疲劳试验。针对海洋立管共振弯曲疲劳试验法,提出基于 S7-300 PLC实现海洋立管共振弯曲疲劳试验装置控制系统的设计思想。采用黄金分割法,寻找确定试件共振频率点;同时,为保障系统能够在该共振频率点稳定运行,采用S7-300 PLC作为核心控制器,结合参数自调节模糊PID控制算法,设计完成疲劳试验装置中转速模糊PID控制器,实现对系统转速的精确控制,使得海洋立管疲劳试验装置控制系统在具有PLC控制灵活、可靠性高等特点的同时,大大提高了其自动化程度。     

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,为了更为准确的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us级,同时采用中断定时技术,保证了传感器数据每隔50ms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。     

HL-2A的中央逻辑控制PLC环网设计

PLC逻辑控制是HL-2A中央控制系统的重要组成部分,改造前的逻辑控制系统基本使用硬连接,维护耗时耗力。结合新一代实时工业以太网PROFINET为HL-2A逻辑控制系统的改造设计了环形冗余网络。采用8台西门子交换机SCALANCE X200通过光纤依次连接成环,交换机的电口连接S7-400和上位机,与等离子体放电相关的重要信号仍走硬连接,其他所有信号都走网络传送。中控系统作为管理站对其他7个子系统进行集中化管理,中控可以轻松快速地获取每个子系统的状态,在等离子体放电错误时能很快的预测事故地点和故障分析。根据放电实验结果表明,光纤环网非常适用于设备分散的慢控制系统,整个控制系统逻辑关系清楚,后期扩展和改造也非常方便。改造后的逻辑控制系统能满足HL-2A和HL-2M两套装置的慢控制,维护简便,事故定位快准,提高了放电效率。