压力容器操作模拟监控系统研究

发布时间：2017-04-08 06:00

  本文关键词：压力容器操作模拟监控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：承压类特种设备应用广泛、操作安全性要求高，但缺乏专用的培训考核设备系统。针对压力容器操作培训及考核的实际需要，基于计算机自动监控与动画模拟技术，本文研究了一种半实物仿真的培训考核模拟系统，主要研究内容包括： 分析了模拟系统的实际需求，提出了上下位机架构的系统总体结构。基于先进的以太网自动化技术，以网络可编程控制器构建下位机单元，以触摸屏和嵌入式组态软件系统构建现场操作终端，以工控组态软件和通用计算机构建上位机系统，结合改造后的现场执行器，实现模拟操作的实时监控和动画仿真。基于组态软件的数据库支持，建立试题库和学员信息库，并可实现面向用户的信息库扩展。 探讨了模拟系统实现的关键技术和一般方法。基于MCGS组态软件和PLC的内置功能，以MODBUS-RTU协议实现PLC和触屏系统的RS-485串口通信，以MODBUS-TCP协议实现PLC和上位机组态系统间的以太网通信；以图片和照片相叠加的虚实结合方法，辅以时间条件的可见度控制，实现逼真的实时流程动画模拟；改造传统指针仪表，基于步进电机的数字驱动功能，实现指针仪表的模拟动作。 以蒸压釜为例，给出了一个压力容器模拟系统的开发实例。分析了蒸压釜系统操作过程，基于MCGS组态软件开发了上位机模拟系统，基于PLC-Config开发了PLC控制程序，并在MCGSE组态平台上开发了触摸屏系统，在ACCESS数据库环境下建立了蒸压釜培训考核试题库和学员信息库，，实现了模拟系统的各种功能。
【关键词】：压力容器 模拟操作 监控系统 网络PLC MCGS组态 蒸压釜
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH49;TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 课题概述10-11
• 1.2 课题研究目的及意义11-12
• 1.3 文献综述12-21
• 1.3.1 集散控制与现场总线控制技术12-14
• 1.3.2 模拟仿真教学培训技术14-15
• 1.3.3 可编程控制器及其应用15-17
• 1.3.4 工控组态软件技术17-19
• 1.3.5 数据库技术19
• 1.3.6 步进电机驱动技术19-20
• 1.3.7 增强现实技术20-21
• 1.4 论文框架及主要研究内容21-23
• 第2章 压力容器操作模拟系统总体设计23-32
• 2.1 模拟系统功能分析23
• 2.2 系统体系结构23-27
• 2.2.1 网络系统25-26
• 2.2.2 上位机及组态环境26-27
• 2.2.3 下位机 PLC 系统27
• 2.3 系统硬件配置及选型27-30
• 2.3.1 PC 选型27-28
• 2.3.2 PLC 配置及选型28
• 2.3.3 触摸屏选型28-30
• 2.4 系统软件功能设计30-32
• 第3章 系统实现关键技术32-51
• 3.1 系统通信实现32-41
• 3.1.1 RS-485 传输32-33
• 3.1.2 以太网端口通信模式33-35
• 3.1.3 MCGS 组态环境通信实现方式35-38
• 3.1.4 HMI 设备通信实现方式38-41
• 3.2 流程动画模拟系统实现41-44
• 3.3 数据库系统实现44-47
• 3.3.1 Access 数据库建立的一般过程44-45
• 3.3.2 Access 与 MCGS 的交互45-46
• 3.3.3 系统数据库方案46-47
• 3.4 步进电机驱动的模拟指针仪表系统47-51
• 3.4.1 步进电机工作原理47-48
• 3.4.2 模拟系统结构48-49
• 3.4.3 接口电路设计49
• 3.4.4 驱动程序开发49-51
• 第4章 蒸压釜模拟系统开发51-70
• 4.1 蒸压釜系统操作过程概述51-53
• 4.1.1 蒸压釜系统操作流程及原理51-52
• 4.1.2 蒸压釜系统设计要求52-53
• 4.2 蒸压釜系统总体结构53-54
• 4.3 基于 PLC-Config 的下位机系统实现54-58
• 4.3.1 PLC Config 简介55-56
• 4.3.2 PLC 程序设计56-58
• 4.4 基于 MCGS 的上位机系统实现58-66
• 4.4.1 组建 MCGS 工程的一般过程58
• 4.4.2 蒸压釜考核培训模拟系统工程设计58-66
• 4.5 基于 MCGSE 的触摸屏系统开发66-70
• 4.5.1 MCGSE 开发的一般步骤66
• 4.5.2 蒸压釜考核培训模拟系统 HMI 组态开发66-70
• 第5章 总结与展望70-72
• 5.1 论文总结70-71
• 5.2 研究展望71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士期间已发表的论文76-78
• 附件78-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：292191