水压机的控制系统是一套简单的DCS控制系统,它由硬件系统、软件系统和人三部分组成。
硬件系统主要由上位机、下位机、人机接口、现场传感器和可执行元件组成。
上位机包括工程师站和操作员站,他们共用一台电脑,上位机还作为数据服务器使用,存储试验数据。
下位机由一台西门子S7-200PLC担任,它负责对现场传感器检测到的信号传送给上位机进行信号处理,同时它又把上位机的控制指令翻译成执行指令控制现场可执行元件的动作,从而实现系统整体自动协调动作,完成钢管的静水压试验。
人机接口包括键盘、鼠标和操作台。利用键盘、鼠标,通过电脑操作画面完成参数传递和实时监控显示以及数据报表的打印等操作。操作台完成外围辅助设备的动作,包括钢管传送、油泵和水泵的起停、管端封头的移动等。
现场传感器有水压传感器和油压传感器,它们负责实时检测水路系统和油路系统的压力,将它们转换为电信号传送到PLC,等待进一步处理。
可执行元件包括电液比例阀、电磁换向阀、电机和信号指示灯,它们负责实现机械的各个具体动作和相关信号指示。
软件系统软件系统包括:监控组态软件、历史数据管理软件、PLC运行开发软件(Step 7 Micro Win 3.2)。
监控组态软件包括开发环境系统和运行环境系统。它们安装在工程师站和操作员站上,工程师有权限运行开发环境系统和运行环境系统,操作员只能运行运行环境系统。在运行环境系统里,实行分级密码保护,不同权限的操作员只能运行对应权限的操作,工程师具有最高权限,他可以进行所有操作。工程师利用开发环境系统开发出监控程序,运行环境系统负责现场实时数据的采集和保存。
历史数据管理软件包括数据库系统(Access数据库)、数据报表查询软件(利用VB开发的可执行文件)、VB开发系统,它们负责历史数据的报表查询。
5. 研究方案:
⑴主机质量为2200多吨,高32米,有40000多个零件。较大组成部件有六个主缸,四个大立柱,三个横梁。
⑵主缸结构是用6个分缸代替一个大主缸,采用六个分缸,则每个分缸柱塞只要产生2000吨(2×10^7牛)的压力即可。对于这样的要求,只用0.83米直径的缸就可以。
⑶水压机的四根大立柱每根大约高18米,粗1米2,质量约90吨,立柱上有几个5吨的大螺帽。
⑷水压机的供水系统是由能产生350公斤/厘米^2(约3.5×10^7帕)的12台高压水泵组、16个高压容器,几百个高低压阀门组成。
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