毕业答辩模板-江南大学太湖学院PPT课件

1 2012届景德镇陶瓷学院机电学院毕业答辩 2 水电站船闸开度监控系统设计院系 机电学院专业 自动化姓名 刘明忠学号 200810320229指导教师 肖绚起讫时间 2011 11 2012 6 3 主要内容 研究意义方案论证方案系统说明船闸结构硬件设计软件设计 4 研究意义 闸门作为水利系统的核心机构 实现数字化 智能化 自动化已经变得十分迫切 随着自动控制 通信及计算机技术的不断发展 把遥测遥控 通信及计算机技术应用于闸门及水位等参量的自动测量 计算 控制和调节 就是水闸监控系统的主要内容和目标 根据以往船闸电气控制系统的设计经验 认为设计有触点的继电器 交流接触器逻辑组合电路的船闸控制系统 其设计特点应是通用性强 根据通用性的要求 要周密考虑控制电路 为照顾不同船闸操作习惯上的差异 系统既能集中控制 也能在两个闸首分别控制 在每个控制点既能按程序自动控制 也能单项手动运行 而且在两闸首能够现场进行闸 阀门的点动运行 以满足维修时及在其它操作故障情况下的运行由于考虑因素太多 线路相对复杂 而在继电器 接触器控制系统中如果线路复杂 继电器数量太多 会造成故障的机率增大 为此 在复线船闸线路设计中我们首先依据最优逻辑运算法则对船闸运行的PLC控制 基于PLC的水电站船闸监控系统 实现了对水电站船闸的实时控制 安全运行监视 数据采集处理及查询 数据通讯等多项功能 提高了生产效率 减少了系统的维护费用 同时具有界面友好 故障响应及时 画面逼真等特点 达到了无人值班 少人值班 的工作要求 能带来较好的经济效益 5 方案论证 方案一 主要控制单元是单片机 传感器接受信号并发送到单片机 经过单片机运算处理 发出信号到执行终端来实现船闸开度控制 单片机控制 优点 经济实惠 成本相对较低 缺点 用单片机制作的主控板受制版工艺 布局结构 器件质量等因素的影响导致抗干扰能力差 故障率高 不易扩展 对环境依赖性强 开发周期长 一个采用单片机制作的主控板不经过很长时间的实际验证很难形成一个真正的产品 方案二 主要控制单元是固态继电器 传感器接受信号并发送到继电器 经过继电器组成的电路处理 通过继电器发出信号控制末端动作实现船闸调度 固态继电器优缺点 高寿命 高可靠 灵敏度高 控制功率小 电磁兼容性好 但导通后的管压降大 电子元 器件的温度特性和电子路线的抗干扰能力较差 耐辐射能力也较差 如不采取有效措施 则工作可靠性低 设计电路复制 主要控制单元是PLC 传感器接受信号并发送到PLC 经过PLC运算输出信号到控制末端 实现船闸的调度 PLC控制 优点 PLC是经过几十年实际应用中检验过的控制器 其抗干扰能力强 防尘 防震 故障率低 易于设备的扩展 便于维护 开发周期短 高可靠性 所有的I O接口电路均采用光电隔离 使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离 另外为了提高操作性能 它还有多种人 机对话的接口模块 为了组成工业局部网络 它还有多种通讯联网的接口模块 但相对于单片机贵 6 系统方案说明 为提高方案的性价比 采用一个开度仪集成两个闸门的设计方案 提高系统的配置灵活性 维护的简易性 提供了一下功能 通过PLC的程序控制 控制屏上设有带触摸屏功能的液晶显示屏 船闸系统的控制是由可编程控制器PLC来完成的 本系统闸首的控制均采用三菱公司FX1N的 分别组装在各闸首控制柜内 各闸首根据液压系统的结构分别分配有不用数量的现地操作柜和启动柜 现地程序控制和单项控制均在操作柜上完成 在闸门调试维护或PC编程故障是 在现地启动柜上还可以手动控制闸门 7 船闸结构 船闸由闸首 闸室 输水系统 闸门 阀门 引航道等组成 8 硬件设计硬件设计功能 控制在船只上行和下行情况下的各门的合理开闭顺序 并保证门的关同步 并到位 同时 必须考虑故障情况下的处理 使船只能顺利地上下通行 人机界面上实现在线校对 在线量程设置 偏差修正 变送输出和报警点设置功能 在触摸屏能实现不同门自动对应显示开度值及相应单位等 各设备状态 报警值 报警历史查询及相关设置菜 并能实现与带自由口通讯协议数显表交换数据 硬件组成 主要由FX1N控制在编程器 传感器 数显表 触摸屏 A DD A转换器 卷扬机等组成 9 FX1N FX1N系列是功能很强大的微PLC 可扩展到多达128I O点 并且能增加特殊功能模块或扩展板 通信和数据链接功能选项使得FX1N在体积 通信和特殊功能模块等重要的应用方面非常完美 一个PLC单元能同时输出2点100KHz脉冲 PLC配备有7条特殊的定位指令 包括零返回 绝对位置读出 绝对或相对驱动以及特殊脉冲输出控制 10 触摸屏 考虑到系统工作的工作环境 以及系统的开发周期 我们选用三菱GOT930型触摸屏作为显示设备 它基于RS 232协议与PLC进行交互 通过其应用软件GOT900 C设计的人机交互画面 能够直观地实现现场运行人员对船闸的上行下行过程进行监控目的功能 测量显示 参数设置 故障检测 11 软件设计 船闸开度监控系统PLC编程软件采用GXV7 0 C进行PLC编程 本系统PLC的程序结构有主程序 采样 开始计算 FX 2AD转换 初始化数据 格雷码TO二进制 输入值滤波 计算开度 速度 电流 单路显示 报警控制 量程设置 变送输出量程设置 超速过流报警设置 通道设