基于PROFINET的高压自动检测系统设计及实现
发布时间：2021-07-30 10:19
目前,在高压绝缘领域仍然存在着许多的问题需要高电压试验进行绝缘分析。电气设备在长期工作中,要承受最高工作电压、操作过电压、雷电过电压、谐振过电压等作用。当过电压和大电流强度达到某一定值时,绝缘材料将被击穿而引发电气设备的故障。PROFINET是兼容TCP/IP协议的实时以太网,能满足过程控制、工厂自动化和运动控制实时通信要求。为了实现高压检测设备之间数据交换,增强高压试验的实时性和可靠性,建立统一无缝的信息平台,设计了一套基于PROFINET协议的高压自动检测系统。本文对工频耐压试验、冲击电流试验和特斯拉放电试验原理进行分析,建立了仿真模型,通过仿真实验加以验证;采用菲尼克斯先进的PLCnext技术,以AXC2152 PLC为控制核心设计了三台自动化检测设备,分别为冲击电流发生器、工频耐压试验仪和特斯拉高压发生器;PLC通过PROFINET协议将三台设备组合成一个高压自动检测系统。利用PC Worx Engineer上位机软件,开发了数据采集程序,建立HMI界面,实现进行远程操作试验,实现了系统的人机交互。按标准要求分别实现了不同的高压检测试验,并针对检测系统中的特斯拉高压发生器进行放...
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冲击电流发生器Fig.1-1ImpulseCurrentGenerator
上海电机学院硕士学位论文-2-所示。在这种思路下制造的设备通常只能单独使用，对于检测机构而言，不同的设备在进行测试时就需要人员进行控制，不能作为一套系统进行[5]。图1-1冲击电流发生器图1-2工频耐压试验仪Fig.1-1ImpulseCurrentGeneratorFig.1-2PowerFrequencyVoltageWithstandTester图1-3特斯拉高压发生器Fig.1-3TeslaHighVoltageGeneratorPROFINET是新推出基于工业以太网技术的自动化总线标准，即分布式自动化系统的集成。PROFINET不仅仅是基于工业以太网的自动化总线标准，涵盖了自动化过程中所需用到以太网的所有功能[27-28]。如今PROFINET总线协议被更多地使用在各种新建立的自动化流水线上，不仅给设备之间的互联互通提供了信息的通道也使得总控室与现场的设备之间仅仅通过一根光纤就能够传输大量的实时数据，速度快而且数据稳定[7]。本设计是基于工业4.0的理念，将这PROFINET总线协议运用在高压检测行业，将3套高压检测设备组合成一个系统，把多种检测方法的优缺点进行互补同时能够使整个检测过程更加自动化[26]。本设计的高压自动测试系统基于PLC技术和PROFINET，用户可以个性化定制测试方案，由系统自动按照相应的国家标准
上海电机学院硕士学位论文-2-所示。在这种思路下制造的设备通常只能单独使用，对于检测机构而言，不同的设备在进行测试时就需要人员进行控制，不能作为一套系统进行[5]。图1-1冲击电流发生器图1-2工频耐压试验仪Fig.1-1ImpulseCurrentGeneratorFig.1-2PowerFrequencyVoltageWithstandTester图1-3特斯拉高压发生器Fig.1-3TeslaHighVoltageGeneratorPROFINET是新推出基于工业以太网技术的自动化总线标准，即分布式自动化系统的集成。PROFINET不仅仅是基于工业以太网的自动化总线标准，涵盖了自动化过程中所需用到以太网的所有功能[27-28]。如今PROFINET总线协议被更多地使用在各种新建立的自动化流水线上，不仅给设备之间的互联互通提供了信息的通道也使得总控室与现场的设备之间仅仅通过一根光纤就能够传输大量的实时数据，速度快而且数据稳定[7]。本设计是基于工业4.0的理念，将这PROFINET总线协议运用在高压检测行业，将3套高压检测设备组合成一个系统，把多种检测方法的优缺点进行互补同时能够使整个检测过程更加自动化[26]。本设计的高压自动测试系统基于PLC技术和PROFINET，用户可以个性化定制测试方案，由系统自动按照相应的国家标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于PROFINET总线的压力闭环控制系统[J]. 姚彬,陈志华. 制造业自动化. 2019(01)
[2]基于标准电容器的工频、冲击两用型分压器的研制[J]. 龙兆芝,李文婷,刘少波,鲁非,肖凯,张弛. 高电压技术. 2018(06)
[3]基于PROFINET的冗余环网设计与实现[J]. 智莹,刘旭. 鞍山师范学院学报. 2018(02)
[4]基于PROFINET的PLC三级网络研究及实现[J]. 董天放,舒奎,陈德立. 电气传动. 2018(04)
[5]特高压避雷器工频电压耐受时间特性研究[J]. 吕雪斌,张搏宇,贺子鸣,张翠霞,殷禹,时卫东. 电瓷避雷器. 2017(06)
[6]高压电气绝缘试验中常见的问题[J]. 黄斌. 电子技术与软件工程. 2017(18)
[7]基于LC全桥串联谐振的脉冲功率电源设计[J]. 曹沛,徐向宇,马英麒. 电力电子技术. 2017(05)
[8]三谐振型高压脉冲发生器[J]. 张兴家,樊亚军,石磊,朱郁丰,乔汉青. 高压电器. 2017(01)
[9]基于特斯拉线圈的无线充电模型设计[J]. 王毅伟,郭颖. 国外电子测量技术. 2016(09)
[10]高压开关设备和控制设备的工频耐压试验不确定度分析[J]. 陈泽银. 电子质量. 2016(04)
博士论文
[1]紧凑重频Tesla变压器型吉瓦脉冲发生器[D]. 张自成.国防科学技术大学 2008
[2]基于Tesla变压器的高功率电磁脉冲发生器研究[D]. 许建军.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]特斯拉线圈次级线圈的改进[D]. 曹龙轩.中国科学技术大学 2018
[2]220kV和110kV电力系统中性点过电压分析与保护研究[D]. 韩雨川.浙江大学 2018
[3]高压输电线路雷击过电压的识别研究[D]. 江祖伊.广西大学 2017
[4]基于PLC的高功率充电电源的设计与控制系统实现[D]. 朱作敏.电子科技大学 2014
[5]基于S7-300工频耐压试验控制系统的研制[D]. 刘立东.沈阳工业大学 2009
[6]电涌保护器的性能与试验方法研究[D]. 卢燕.南京信息工程大学 2008
[7]给水介质PFL充电的Tesla变压器的研究[D]. 詹天文.国防科学技术大学 2007
本文编号：3311226
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冲击电流发生器Fig.1-1ImpulseCurrentGenerator
上海电机学院硕士学位论文-2-所示。在这种思路下制造的设备通常只能单独使用，对于检测机构而言，不同的设备在进行测试时就需要人员进行控制，不能作为一套系统进行[5]。图1-1冲击电流发生器图1-2工频耐压试验仪Fig.1-1ImpulseCurrentGeneratorFig.1-2PowerFrequencyVoltageWithstandTester图1-3特斯拉高压发生器Fig.1-3TeslaHighVoltageGeneratorPROFINET是新推出基于工业以太网技术的自动化总线标准，即分布式自动化系统的集成。PROFINET不仅仅是基于工业以太网的自动化总线标准，涵盖了自动化过程中所需用到以太网的所有功能[27-28]。如今PROFINET总线协议被更多地使用在各种新建立的自动化流水线上，不仅给设备之间的互联互通提供了信息的通道也使得总控室与现场的设备之间仅仅通过一根光纤就能够传输大量的实时数据，速度快而且数据稳定[7]。本设计是基于工业4.0的理念，将这PROFINET总线协议运用在高压检测行业，将3套高压检测设备组合成一个系统，把多种检测方法的优缺点进行互补同时能够使整个检测过程更加自动化[26]。本设计的高压自动测试系统基于PLC技术和PROFINET，用户可以个性化定制测试方案，由系统自动按照相应的国家标准
上海电机学院硕士学位论文-2-所示。在这种思路下制造的设备通常只能单独使用，对于检测机构而言，不同的设备在进行测试时就需要人员进行控制，不能作为一套系统进行[5]。图1-1冲击电流发生器图1-2工频耐压试验仪Fig.1-1ImpulseCurrentGeneratorFig.1-2PowerFrequencyVoltageWithstandTester图1-3特斯拉高压发生器Fig.1-3TeslaHighVoltageGeneratorPROFINET是新推出基于工业以太网技术的自动化总线标准，即分布式自动化系统的集成。PROFINET不仅仅是基于工业以太网的自动化总线标准，涵盖了自动化过程中所需用到以太网的所有功能[27-28]。如今PROFINET总线协议被更多地使用在各种新建立的自动化流水线上，不仅给设备之间的互联互通提供了信息的通道也使得总控室与现场的设备之间仅仅通过一根光纤就能够传输大量的实时数据，速度快而且数据稳定[7]。本设计是基于工业4.0的理念，将这PROFINET总线协议运用在高压检测行业，将3套高压检测设备组合成一个系统，把多种检测方法的优缺点进行互补同时能够使整个检测过程更加自动化[26]。本设计的高压自动测试系统基于PLC技术和PROFINET，用户可以个性化定制测试方案，由系统自动按照相应的国家标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于PROFINET总线的压力闭环控制系统[J]. 姚彬,陈志华. 制造业自动化. 2019(01)
[2]基于标准电容器的工频、冲击两用型分压器的研制[J]. 龙兆芝,李文婷,刘少波,鲁非,肖凯,张弛. 高电压技术. 2018(06)
[3]基于PROFINET的冗余环网设计与实现[J]. 智莹,刘旭. 鞍山师范学院学报. 2018(02)
[4]基于PROFINET的PLC三级网络研究及实现[J]. 董天放,舒奎,陈德立. 电气传动. 2018(04)
[5]特高压避雷器工频电压耐受时间特性研究[J]. 吕雪斌,张搏宇,贺子鸣,张翠霞,殷禹,时卫东. 电瓷避雷器. 2017(06)
[6]高压电气绝缘试验中常见的问题[J]. 黄斌. 电子技术与软件工程. 2017(18)
[7]基于LC全桥串联谐振的脉冲功率电源设计[J]. 曹沛,徐向宇,马英麒. 电力电子技术. 2017(05)
[8]三谐振型高压脉冲发生器[J]. 张兴家,樊亚军,石磊,朱郁丰,乔汉青. 高压电器. 2017(01)
[9]基于特斯拉线圈的无线充电模型设计[J]. 王毅伟,郭颖. 国外电子测量技术. 2016(09)
[10]高压开关设备和控制设备的工频耐压试验不确定度分析[J]. 陈泽银. 电子质量. 2016(04)
博士论文
[1]紧凑重频Tesla变压器型吉瓦脉冲发生器[D]. 张自成.国防科学技术大学 2008
[2]基于Tesla变压器的高功率电磁脉冲发生器研究[D]. 许建军.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]特斯拉线圈次级线圈的改进[D]. 曹龙轩.中国科学技术大学 2018
[2]220kV和110kV电力系统中性点过电压分析与保护研究[D]. 韩雨川.浙江大学 2018
[3]高压输电线路雷击过电压的识别研究[D]. 江祖伊.广西大学 2017
[4]基于PLC的高功率充电电源的设计与控制系统实现[D]. 朱作敏.电子科技大学 2014
[5]基于S7-300工频耐压试验控制系统的研制[D]. 刘立东.沈阳工业大学 2009
[6]电涌保护器的性能与试验方法研究[D]. 卢燕.南京信息工程大学 2008
[7]给水介质PFL充电的Tesla变压器的研究[D]. 詹天文.国防科学技术大学 2007
本文编号：3311226
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