數據采集系統

      

一、系統簡介
為測試高壓清洗整機在老化過程中各參數的動態保存和模擬不同老化模式下的動作要求及特殊定制次老化實驗室的數量和功能要求,仿真在實際工況下的各種工作參數和安全保護控制的輸出。

1.1系統概述
本系統采用工業控制模式下是數據通訊和存儲技術,解決了以往老設備在實驗過程數據無法保存和分析的難點。配置可擴展網絡控制模式的硬件儲備,建立網絡控制和通訊的硬件儲備。對以后網絡化數據控制,為存儲和傳輸做好軟件開發環境的基礎。目前系統可實現在無欠壓啟動的環境下測試啟動負載老化的循環測試和負載通電老化的二種模式。
本系統對過程測試數據可實時的存儲和過流動作保護。數據顯示和數據存儲采用中央集成式控制模式,控制核心部件布局于測試室外部,可杜絕因測試單元的異常或誤動作造成整體測試項目的停頓和數據丟失。控制系統滿足了獨立單元的獨立控制模式設置,可實現不同類型的負載在不同模式下的老化測試功能。數據存儲采用觸屏控制器的內存卡存儲方式,可根據測試數據的容量選擇不同內存的存儲卡。數據的展開可在EXCLER的文件格式下展開和繪制曲線;系統網絡化的擴展,在網絡完善的情況下,根據單位服務器的開發環境,通過工業PC編輯開發網絡軟件的控制和數據傳輸。
本系統采用上位組態軟件設計,系統具備收集整理相關數據,按產品批次、測試項目、測試時間等生成相關表格。數據進行備份或打印輸出。并通過預留網絡接口,相關數據可以異地共享。系統中相關測試數據自動采集并上傳,生成相關動態曲線圖。做對比報警輸出,生成日志報表。相關數據自動保存,以便查詢。測試結果靠系統判斷,排除人為因素。保證測試產品檢驗合格率。現場儀表采用PID控制方式。系統自動調節。

1.2系統特點
可靠性:
在設計上充分體現了分散控制、集中管理的特點,保證每個子系統都能獨立控制,同時在中央工作站上又能做到集中監視,使得整個系統的結構完善、性能可靠。系統當中的各級別設備都可獨立完成操作,即在同一時刻組成不同級別的集散系統(或不同級別的結構組織形式),使用界面非常親切,其全套自控產品、統一的管理體系保證了系統的配套性,同時使系統可靠性大為增加。系統防護級別符合IEC529的IP20,電磁兼容性符合EN50082-2或IEC801-2,801-4、801-5,輻射干擾符合EN50081-2,機械強度符合IEC68,工作環境溫度0-70°C,相對濕度5-95%不結露。  1高抗干擾性,外電路與cpu全光電隔離,瞬變干擾電壓抑制,電磁耦合等技術,所有電路在工業環境中經歷了長期考驗

先進性:
西門子PLC 200系列網絡擴展方面提供了強大的功能,可與其他廠家的系統或產品聯接。傳統的人工具有很大的不穩定性及誤差性,而軟件彌補了傳統的所有弊端!前端設備與體系必須有杰出而可靠的通訊能力和故障自動檢測、報警功能等,體系中采用的商品和體系,還必須應用計算機多媒體技術,具有杰出的人性化的人機界面,使用HMI人機對話等技術,使體系管理人員能方便地學習和操作體系完結任務。在計算機網絡技術高度發展和廣為應用的信息社會,描繪完結的體系中所采用的產品和體系,必須與計算機網絡技術相結合,實現各個子體系的信息共享。

經濟性
系統結構形式為模塊式,平臺式,控制方式極其靈活,控制層的維護和擴展極為方便。使得環境自控系統可以很方便地擴展,節省初期投資,系統各部分可分別隨調試完成投入使用。系統能夠有效地節省能源,創造出明顯的經濟效益。

1.系統軟件功能
該軟件運行于WINDOWS2003/XP基礎上,具有如下特點:
2.1多種方式實時表達采集信息
對于采集到的開關量和浮點量信息可用多種方式來表達。在流程圖、數據表、曲線圖中均以實時方式表現當前的狀態信息和浮點數值。

2.2遠程控制現場工況和設定目標值
能夠在中心控制室根據觀察到的現場情況或其他要求直接開啟/停止遠程設備或修改遠程設備上的運行參數。

2.3故障突出顯示
對于正常、故障、事故等不同性質的事件,采取不同的顏色提醒操作人員,并在屏幕的報警區域中給以相應的提示。在上位機,可以快速檢查出上述事件的性質、狀況,以及在何處發生,這有利于操作人員及時采取相應的措施,將可能造成的損失減到最小。除了在屏幕上給予顏色提示外,還可通過不同聲音的報警信號來提醒操作人員。根據用戶要求,如果某個子系統出現故障,系統軟件能夠迅速轉入該故障系統的流程圖畫面。

2.4數據和圖形打印
系統軟件還提供了打印運行曲線和歷史曲線的保存數據。

2.5數據管理
本軟件對于數據進行了嚴格的管理。考慮到系統運行過程中對于數據存取的快速要求,本系統針對其特點制定了專用的數據存取機制。數據存取機制保存的數據為通用的數據庫格式,為本系統和其他系統的連接乃至作為大型數據管理系統的源數據作好了準備。

2.6系統管理
軟件中的“系統幫助”,可以指導操作人員更好地運行該系統。
操作人員或系統管理人員可以通過對系統運行狀況進行記錄的“登錄查看”了解系統運行的過程,掌握運行中出現的問題及相應的處理方法等。軟件允許運行人員修正系統日期時間、修改密碼等數據。軟件還提供了檢查最近若干次操作人員使用本系統的登錄時間和退出時間,可以幫助主管人員了解在某個時間內的操作人員情況和其對運行的處理。

2.7全圖形界面
本系統在全圖形方式下運行,界面美觀友好,充分利用了顯示器資源,表達信息豐富,色彩的搭配效果好。高清晰彩色圖形高分辨率圖形的處理和顯示,使圖形更加清晰美觀。在屏幕上有再現圖片的真切感受。

2.8全漢字顯示
所有信息均以中文表達。

2.9簡便易學
子系統和子系統之間的快速切換,各種輸入的實現等等均采取快捷鍵操作完成,類似傻瓜照像機一樣易學。

2.10數據保存
在數據保存頁面中可以設定歷史數據保存的路徑,該路徑與歷史數據表格和歷史數據曲線中的數據選擇目錄相關。可以根據要求設定歷史數據保存的時間間隔。配置備用UPS電源,保證相關數據不會斷電丟失。

2.11控制器功能
可編程控制器能進行下列各項標準及完備的控制模式:
兩態控制
比例控制
比例加積分控制
比例加微積分控制
控制回路的自動調節
控制軟件提供一個人機界面對話功能,滿足實驗參數多變性。

三、設計原則

本技術文件中涉及的所有規范、標準或材料規格(包括一切有效的補充或附錄)均應為最新版本。
IEC439《低壓成套開關設備和控制設備》
IEC73/227《控制開關設備》
GB7251-97《低壓成套開關設備》
GB4720-84《低壓電器電控設備》
GB/T15969《可編程序控制器》
JB616-84《電力系統二次電路用屏(臺)通用技術條件》
IEC144《低壓開關和控制設備的外殼防護等級》
NEMA-ICS4《工業控制設備及系統的端子板》
NEMA-ICS6《工業控制裝置及系統的外殼》

四、設備啟動控制方式
可根據用戶端測試電壓、電流需求的變化,自動控制電壓、電流,實現測試電壓供應精確化,同時把所有檢測數據實時存儲到設備中并自動生成報表.

五、系統主要性能簡介
5.1電壓輸出
a.電壓輸出:AC 0~255V自動可調輸出、功率<5KW.
b.測試頻率可選擇50HZ/60HZ.
c.可采集啟動壓降,正常工作有穩壓功能
d.電壓設置通過人機介面輸入,相關實時數據進行動態顯示及上傳上位機控制系統.
e.根據業主戶求,對相關數據進行對比作報警或停機動作指令.
f.穩壓輸出精度±3V,真值與面板顯示偏差不高于3V.

5.2電流輸出
   a.可采集啟動電流,正常工作電流,堵轉工作電流等;過流停機
     保護功能.
b.可選擇監視功率對測試設備工作評估,通過人機介面輸入,相關實時數據進行動態顯示及上傳上位機控制系統.
   c.根據業主戶求,對相關數據進行對比作報警或停機動作指令.
d.電流傳感器取樣要求精確度±0.2A. 面板顯示精度±0.1A 

5.3 流量顯示
a.流量傳感器0-15L/MIN,采集輸入流量,流量傳感器檢測流量異常時設備停止測試,相關實時數據上傳上位機控制系統.
   b.根據業主戶求,對相關數據進行對比作報警或停機動作指令.
 c.流量傳感器取樣數值精確度±0.2L/MIN,面板顯示流量數值精確度±0.1L/MIN.

5.4 壓力顯示
a.可顯示進水壓力(0-16bar)和實驗設備出水壓力(0-250bar)相關實時數據上傳上位機控制系統.
b.壓力傳感器檢測水壓異常時設備停止測試.
c.壓力傳感器取樣精確度±1bar,面板顯示壓力傳感器精確度±1bar
d.根據業主戶求,對相關數據進行對比作報警或停機動作指令.

5.5 溫度顯示
a.可顯示進水溫度,作為測試環境參數在面板顯示及上傳上位機控制系統.
b.水溫測試范圍0-100℃±2℃

5.6系統老化時間及次數設置
   面板顯示系統運行時間.對測試時間及次數通過人機介面輸入設置,相關實時數據上傳上位機控制系統.

5.7模擬啟停功能
   采用控制電磁閥模擬人工控制高壓噴槍啟停,啟停時間設置通過人機介面輸入,相關實時數據進行動態顯示及上傳上位機控制系統.

5.8系統權限登錄及設置
       系統復位需人工確認啟動;


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