• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 9
    • 下载费用:30 金币  

    玩重庆时时彩犯法么: 一种土壤热物性数据采集与设备自动控制系统.pdf

    关 键 词:
    一种 土壤 物性 数据 采集 设备 自动控制系统
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    摘要
    申请专利号:

    CN201510833687.1

    申请日:

    2015.11.23

    公开号:

    CN106770433A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 25/20申请日:20151123|||公开
    IPC分类号: G01N25/20; G05B19/05 主分类号: G01N25/20
    申请人: 南京科技职业学院
    发明人: 金良; 冯秀; 刘其和; 魏龙; 贲宝峰
    地址: 210048 江苏省南京市六合区葛关路625号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510833687.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2018.04.13|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明为一种土壤热物性数据采集与设备自动控制系统。它包含PLC控制器(3)、PLC模拟量???4)、主站计算机(2)、客户端计算机(1)、传感器组(9)、阀门组(7)、流量调节阀(10)、加热器(6)、电力调整器(11)、水泵(8)、报警蜂鸣器(5)。该系统可多参数并行数据采集与设备自动控制。通过图形化编程软件编写的软件,实现主站计算机(2)与PLC控制器(3)基于自由口通讯技术的串口通讯,完成数据采集与设备自动控制。在客户端计算机(1)上可实时查看测试数据和手动操作控制设备。PLC控制器(3)可在线状态监测及故障诊断分析,发生故障时自动完成PID反馈控制并报警,或手动操作控制设备。

    权利要求书

    1.一种基于图形化编程软件与PLC自由口通讯技术开发的土壤热物性数据采集与设备控制系统,其特
    征在于在地源热泵土壤热物性测试仪上安装,它包含PLC控制器(3)、PLC模拟量???4)、主站计算
    机(2)、客户端计算机(1)、传感器组(9)、阀门组(7)、流量调节阀(10)、加热器(6)、电力调整器
    (11)、水泵(8)、报警蜂鸣器组(5),其位置连接顺序是:所述的加热器(6)、阀门组(7)、水泵(8)、
    报警蜂鸣器组(5)与PLC控制器(3)之间通过控制电缆连接;所述的传感器组(9)、电力调整器(11)、
    流量调节阀(10)通过屏蔽电缆与PLC模拟量???4)连接;所述的PLC控制器(3)与PLC模拟量模
    块(4)通过总线电缆连接;所述的PLC控制器(3)与主站计算机(2)通过通讯电缆连接;所述的客户
    端计算机(1)与主站计算机(2)通过互联网相互传输数据。
    2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器组(9)、流量调节阀(10)、电力调整器(11)
    安装在地源热泵土壤热物性测试仪上,与PLC模拟量???4)通过屏蔽电缆相连,传感器组(9)包括:
    进水温度传感器、进水压力传感器、出水温度传感器、出水压力传感器和流量传感器,PLC模拟量???4)
    读取传感器组(9)各个传感器模拟量值,并转换成数字量通过PLC控制器(3)由串口通讯传输给主站计
    算机(2)进行读取与保存,同时主站计算机(2)将需要控制流量调节阀(10)、电力调整器(11)的模
    拟量信号由串口通讯传输给PLC控制器(3),再通过PLC模拟量???4)输出给流量调节阀(10)、电
    力调整器(11)。
    3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阀门组(7)、水泵(8)、加热器(10)、报警蜂鸣器组
    (5)安装在地源热泵土壤热物性测试仪上,与PLC控制器(3)通过控制电缆相连,阀门组(7)包括:
    进水阀、出水阀、排气阀、排净阀,主站计算机(2)将阀门组(7)、水泵(8)、加热器(6)、报警蜂鸣
    器组(5)的控制信号由串口通讯传输给PLC控制器(3),再通过PLC控制器(3)输出控制各个设备。
    4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的PLC控制器(3)与PLC模拟量???4)通过总
    线电缆连接,通过在PLC控制器(3)内部编写的运行控制程序,可实现PLC控制器(3)对PLC模拟量
    ???4)进行读、写操作。
    5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的PLC控制器(3)与主站计算机(2)通过通讯电缆
    连接,两者之间通讯的协议是基于图形化编程软件的串口技术和PLC自由口通讯技术来编写,从而实现通
    讯进行数据传输。
    6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的主站计算机(2)上安装有基于图形化编程软件开发
    的数据采集与设备控制的测控软件,通过该软件的操作可实现对土壤热物性测试仪的相关设备进行实时控
    制,并且可控制土壤热物性测试仪完成各种不同模式的测试,在测试过程中对各个参数实时数据采集并保
    存到数据库中,测试过程中若出现异常情况将自动报警,并通过运用PID控制方法完成反馈控制,保证设
    备运行安全,在测试完毕后可选择不同的换热模型与测试的结果数据模拟计算出地下土壤的各个换热参
    数,从而计算出换热量。
    7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的客户端计算机(1)与主站计算机(2)通过互联网
    相互传输数据,客户端计算机(1)可实时查看主站计算机(2)的采集测试数据与控制设备运行情况,同
    时在测试过程中可远程操作控制现场的测试仪。

    说明书

    一种土壤热物性数据采集与设备自动控制系统

    技术领域

    本发明涉及一种基于图形化编程软件与PLC自由口通讯技术开发的土壤热物性数据采集与设备控制
    系统,属于地热能源利用、数据采集和仪器设备控制等领域。

    背景技术

    土壤源热泵以其低耗高效和环保无污染等特点日益受到人们的重视,是我国浅层地能开发利用主要方
    式。土壤源热泵核心技术在于地下换热负荷计算,了解地下土壤换热性能是准确计算地下换热负荷基础,
    否则会出现负荷设计过大造成工程初投资变大,浪费资源;或负荷设计过小,导致热泵机组制热制冷能力
    不足,运行不稳定,最终缩短热泵机组使用寿命,因此通过精确的测试得到准确的地下土壤的初始温度、
    导热系数和比热容等热物性参数,对发展土壤源热泵、合理利用我国地热资源、?;せ肪澈徒谠甲试炊季?br />有重要的意义。

    土壤热物性测试试验通常需要3~5天的时间来完成,在测试过程中需要测试人员在测试仪旁检查其
    测试状态。测试测试过程中介质流量、加热功率易受到外界因素的干扰,需要测试人员进行频繁操作测试
    仪,对于测试人员具有较高的劳动强度。

    在现有的土壤热物性测试装置中往往都是单一的以恒功率或恒温度的方式进行换热测试,未能够对地
    下换热环境做多种形式的测试,得到准确土壤热物性参数。

    因此,为了解决上述问题,首次采用了图形化编程软件的串口技术和PLC的自由口通讯技术进行地源
    热泵土壤热物性测试,开发了一种基于图形化编程软件与PLC自由口通讯技术开发的土壤热物性数据采集
    与设备控制系统。

    发明内容

    本发明的目的旨在为克服现有技术的不足,而提供一种基于图形化编程软件与PLC自由口通讯技术开
    发的土壤热物性数据采集与设备控制系统,该系统可有效解决测试过程中仪器设备的自动反馈控制、测试
    模式的多样化、测试数据的自动采集与保存、远程在线监测等问题,具有测量系统结构简单、使用方便、
    测量精度高等优点。

    1.土壤热物性数据采集与设备控制系统主要由数据采集系统、设备自动控制系统组成。该系统中的主
    站计算机与PLC控制器之间的通过通讯电缆连接,两者之间的通讯协议是基于图形化编程软件的VISA串
    口通讯技术与PLC自由口通讯技术来编写,从而实现通讯进行数据传输,通讯的主要内容为测试参数的实
    时数据与仪器设备控制信号。

    2.主站计算机上安装有基于图形化编程软件开发的土壤热物性数据采集与仪器控制软件。通过软件的
    开发使土壤热物性数据采集与设备控制系统具有功能齐全、使用方便的人机交互界面,主要包括测试参数
    设定界面、测试参数实时显示界面、测试数据查看界面以及土壤热物性参数模拟计算界面等。测试前,根
    据每次测试要求可在设定界面进行参数设置和运行模式选择等;在测试过程中实时显示界面可显示多个参
    数变化情况、剩余测试时间、装置运行状态等,并将实时采集到的数据保存到数据库中;测试数据查看界
    面中可在测试过程中查看本次测试过程中各个测试参数的实时数据,也可在测试结束后查阅数据库中各个
    参数的历史试验数据。

    3.在测试过程中循环介质流量与加热功率由测试前在测控软件中设置的工况参数实现自动控制。将设
    置的流量值转换为控制流量旁通阀的开度大小的模拟量信号,以此来控制测试试验需要的流量值。将设置
    的加热功率值转换为控制电力调整器输出电压大小的模拟量信号,以此来控制测试试验需要的加热功率
    值。两者的模拟量信号由主站计算机上测控软件计算得出,通过串口通讯传送给PLC控制器,并通过PLC
    模拟量??槭涑?。同时在测试过程中对于介质流量与加热功率的实时值与设置值进行对比,若发现参数变
    化值超过参数设置值5%,通过主站计算机上测控软件中集成的PID??榻蟹蠢】刂萍扑?,将两者的反
    馈控制的模拟量信号再由串口通讯传送给PLC控制器,并由PLC模拟量??槭涑?,从而使测试工况在测
    试过程中避免产生较大变化,保证测试稳定性和精确性。

    4.土壤热物性测试一般都在未完成施工的工地现场进行测试,为测试仪提供的电源为工地现场变压器
    电源。该电源稳定性差,常有间断性的电压波动,对测试的精度和测试仪都会造成一定的影响。因此,在
    测试仪的供电输入端增加一个稳压电源对测试仪起?;ぷ饔?,避免受到测试现场的电压冲击而损坏测试仪
    和波动加热器的加热功率,从而影响测试精度。

    5.运用图形化编程软件的Datesocket技术,使客户端计算机上的远程客户端程序与主站计算机上的测
    控软件实现通讯,并通过互联网相互传输数据,客户端计算机可实时查看主站计算机的采集测试数据与控
    制设备运行情况,同时在测试过程中可远程操作控制现场的测试仪。

    6.土壤热物性数据采集与设备控制系统能够在测试过程中实现所有操作为一体化操作,全部由主站计
    算机上的测控软件来完成,无需手动开启设备或调节阀门开度等相关人为操作。同时该软件也具有自我保
    护功能,系统中的所有测试参数均设置了报警的上限值,在测试过程中若有相关参数超过该上限值的情况
    发生,测控软件中将出现报警画面,提示报警的具体内容,并将报警信号通过串口通讯传送给PLC控制器
    控制相对应的蜂鸣器报警。在报警出现时可人为选择继续测试实验,还是停止实验,若在报警发生3分钟
    后仍无相关的操作,测试系统将整机断电停止工作,对测试仪起?;ぷ饔?。

    7.土壤热物性数据采集与设备控制系统中的主站计算机的测控软件集成了测试模式选择???,可进行
    多种测试模式,如恒功率连续测试、恒温度连续测试,间断性测试以及无功率测试?;蛟诓馐怨讨?,自
    定义测试的变化规律进行测试,以此探究不同工况下对地下换热系统的换热性能的影响。

    本发明的有益效果如下:

    (1)运用先进的图形化编程软件的VISA串口通讯技术与PLC自由口通讯技术完成土壤热物性测试
    过程中各个参数的数据采集与自动保存,以及完成对测试仪的自动控制,减少测试人员的劳动强度,同时
    也避免了周围环境对于测试的影响,大大的提高了测试精确性,测试仪自身的自我?;ひ簿哂幸欢ǖ谋U?,
    防止意外情况发生。

    (2)基于远程监控??榈募?,可随时对现场测试情况进行查看和操作,无需测试人员长时间守候
    在测试现场。

    (3)通过数据采集与仪器控制软件开发使得土壤热物性测试仪能够进行多种模式测试,检测地下换
    热系统在不同测试模式下的换热性能,可充分的发掘出地下的换热能力,对得到准确的地下土壤热物性参
    数具有促进作用。

    附图说明

    图1为土壤热物性数据采集与设备自动控制系统基本结构示意图。

    图2为土壤热物性数据采集与设备自动控制软件流程图。

    图3为PLC运行过程流程图

    具体实施方式

    下面结合附图1、附图2、附图3进一步说明本发明的具体结构及实施方式:

    本发明的系统结构如图1所示,整个系统它包含:PLC控制器、PLC模拟量???、主站计算机、客户
    端计算机、总线电缆、通讯电缆、控制电缆、屏蔽电缆、传感器组、阀门组、流量调节阀、加热器、电力
    调整器、水泵、报警蜂鸣器组。其位置连接顺序是:所述的加热器、阀门组、水泵、报警蜂鸣器组与PLC
    控制器之间通过控制电缆连接;所述的传感器组、电力调整器、流量调节阀通过屏蔽电缆与PLC模拟量模
    块连接;所述的PLC控制器与PLC模拟量??橥ü芟叩缋铝?;所述的PLC控制器通过与主站计算机
    通讯电缆连接;所述的客户端计算机与主站计算机通过互联网相互传输数据。

    工作原理:在测试过程中,PLC模拟量??槭凳辈杉衅髯榈母鞲霾问氖凳笔?,并将由主站计
    算机反馈的模拟量控制信号实时输出给流量调节阀和电力调整器。同时PLC控制器控制阀门组各个阀门、
    水泵和加热器的开、关情况。主站计算机上的测控软件实时将采集到的各个参数的实时数据与预先设置的
    阈值进行比较,若发现故障或者是超限的情况时,测控软件将相关的信号发送给PLC控制器,由PLC控
    制器控制蜂鸣器报警,直至测试完成??突Ф思扑慊诓馐怨讨锌墒凳辈榭粗髡炯扑慊牟杉馐允?br />与控制设备运行情况,同时可远程操作控制现场的设备。

    本发明的测试流程如图2所示。土壤热物性数据采集与设备控制系统主站计算机上的测控软件在打开
    时,可直接选择查看测试结果,在测试结果查看过程中可对历史所有的测试进行查看,并可根据选择的模
    型计算土壤热物性参数,从而具有土壤热物性模拟计算的功能。若进行新的土壤热物性测试,可直接进行
    工况参数的设置,在设置过程中可选择历史的工况参数或手动输入工况参数。完成参数设置后,进行空载
    运行,做好开始测试前的准备工作。在开始测试的时候可选择加热测试或者初温测试,在加热测试过程中
    可选择不同测试模式完成测试试验。在测试完成后可对本次测试的数据进行查看,并模拟计算相应的土壤
    热物性参数,同时仍可以对历史测试数据进行查看与计算。最终完成本次测试。

    本发明中的PLC控制器在运行过程如图3所示,在测试准备工作完成后,将PLC控制器切换至自由
    口通讯模式,并对该通讯模式下PLC控制器的各个参数初始化,与主站计算机上的测控软件实现串口通讯。
    通讯连接成功后,PLC控制器启用接收指令,时刻准备接收由主站计算机发送的通讯数据。当PLC控制
    器接收到预先设置的结束字符,对刚刚接收到的数据进行FCS异或校验,当校验值与发送过来的数据中的
    校验值一样时,对接收到的数据进行处理,并分配到相应的I/O端口,若校验值不一致时,PLC控制器将
    重启接收指令,直至数据接收正确。在数据接收完成后将需要发送给主站计算机的数据处理好,通过串口
    发送给主站计算机,主站计算机上测控软件以上述同样的方式对接收到的数据进行校验,正确后方才接收。

    通过串口发送的数据主要为各个参数的实时值和控制设备的状态值。各个参数的实时值由传感器组输
    出到PLC模拟量???,在接收到的信号为4-20ma或0-10V的模拟量信号,在发送前需要将信号转换成数
    字信号,并以字符串的形式方能发送。

    关于本文
    本文标题:一种土壤热物性数据采集与设备自动控制系统.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6004667.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
  • 河南11选5开奖直播玩法 浙江十一选五开奖今天开奖结果查询 天津11选5购买 280组选号码前后关系 10月6日福彩开奖结果查询 pk10一分赛车开奖结果官方 大富豪棋牌手机版2016 福彩3d三天计划手机版 pk10大小走势软件下载 江西股票融资 快乐扑克3玩法 山西11选5三码遗漏组六 股票融资功能 宁夏十一选五开奖号 澳洲幸运10走势图 幸运农场直播