CN206532134U - 一种用于多变量控制系统试验测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于工业自动化领域，尤其涉及一种用于多变量控制系统试验测试及算法验证的平台，该平台采用分层式扁平化功能结构，包括监控层、控制层、现场层三层，其中，所述监控层包括一个工程师站和三个操作员站，其通过工业以太网交换机连接构成C/S结构的局域网，并通过网线与所述控制层的控制器连接，实现数据交换；所述控制层包括控制器和I/O站，所述控制器连接所述I/O站，实现数据交换；所述现场层包括实验设备，所述实验设备与所述I/O模块连接，实现数据交换。本实用新型搭建的平台能够实现在实验室环境下的控制试验测试系统开发及控制算法验证，节省了测试的成本，为控制理论及应用的研究提供了基础研究平台。
Description
技术领域
本实用新型属于工业自动化技术领域，尤其涉及一种用于多变量控制系统试验测试平台。
背景技术
低碳、节能、环保是当今人类社会发展的主题，发展绿色电力、发展智能发电技术、构建智能发电厂是世界电力能源发展的重要趋势，对全面提高我国能源资源优化配置能力和电力系统的运行效率，保障安全、经济、高效、清洁的电力供应具有重要意义。
电厂自动化控制系统的实质是通过计算机技术、网络技术对各种设备数据信息的采集、传输、分析和处理之后通过控制技术实现对电厂各项设备的智能化控制。电厂自动化控制能够提升电厂生产效率、有效节约能源，对环境保护、实现绿色电力事业有着重要意义。
通过搭建一种多参量控制系统试验测试及算法验证平台，结合实际电厂广泛采用的分散控制系统结构，融合自动控制原理、计算机技术、仪器仪表与检测技术、网络技术、智能控制理论知识，根据被控对象从事控制系统的设计与开发测试以及先进控制算法的验证。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出了一种用于多变量控制系统试验测试平台。所述平台采用分层式扁平化功能结构，分为监控层、控制层以及现场层三层。
其中，监控层包括一台工程师站和三台操作员站，所述监控层通过工业以太网交换机连接构成C/S结构的局域网，并通过网线与所述控制层的控制器建立连接，实现数据交换；所述工程师站具有最高权限，所述操作员站具有操作和显示权限而不具有修改程序权限。在工业现场中也经常设置用户安全权限功能，以防止误操作。操作员站中安装IFIX界面组态软件，用于系统测试操作与显示；工程师站中安装Control Build M控制策略组态软件，可以完成系统控制策略组态并下装到控制层中的PM860控制器，IFIX界面组态软件可以设计系统试验测试人机交互界面，方便试验操作。Matlab软件可以连接系统，读取并保存试验数据，以及设计先进控制算法与测试系统进行连接，验证算法的可行性。
其中，控制层包括控制器和I/O站，控制器连接所述I/O站，实现数据交换；控制层的控制器采用ABB AC800M系列控制器PM860。控制器与所述I/O站通过光纤连接，并采用Modulebus通信协议实现通信。I/O站采用S800I/O站，其包括一通信模块、一模拟量输入模块、一模拟量输出模块、一数字量输入模块、一数字量输出模块，所述控制器通过通信模块与I/O模块建立数据通信连接。
其中，现场层包括实验设备，实验设备与I/O模块通过电缆连接，实现数据交换。实验设备包括被控对象、检测设备及执行机构。其中，被控对象包括水箱和锅炉，检测设备包括压力变送器、流量变送器、液位传感器及温度传感器，执行机构包括电动调节阀、电加热器、水泵、变频模块及调压模块。
本实用新型搭建的平台能够实现在实验室环境下的控制试验测试系统开发及控制算法验证，节省了测试的成本，为控制理论及应用的研究提供了基础研究平台，该平台集成度好、性能高，便于操作和管理。
附图说明
图1是用于多变量控制系统试验测试平台结构示意图
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施例作详细说明。
图1是本实用新型提出的用于多参量控制系统试验测试平台结构示意图。如图1所示，该平台采用分层式扁平化功能结构，包括监控层、控制层、现场层三层。
监控层包括一台工程师站和三台操作员站，通过工业以太网交换机连接构成C/S结构的局域网，通过网线连接控制层中的控制器，实现数据交换。监控层中的工程师站拥有最高权限，操作员站只有操作和显示权限，没有修改程序权限，在工业现场中也经常设置用户安全权限功能，以防止误操作。操作员站中安装IFIX界面组态软件，用于系统测试操作与显示；工程师站中安装Control Build M控制策略组态软件，可以完成系统控制策略组态并下装到控制层中的PM860控制器，IFIX界面组态软件可以设计系统试验测试人机交互界面，方便试验操作。Matlab软件可以连接系统，读取并保存试验数据，以及设计先进控制算法与测试系统进行连接，验证算法的可行性。
控制层包括控制器和I/O站，控制器采用ABB AC800M系列控制器PM860，I/O站采用的是S800I/O站，其包括一通信模块TB820、一模拟量输入模块AI801、一模拟量输出模块AO810、一数字量输入模块DI810和一数字量输出模块DO810，控制器PM860通过通信模块TB820与I/O模块建立数据通信连接，控制器PM860与I/O站的通信模块TB820之间通过光纤连接并采用Modulebus通信协议进行通信。
控制层的S800I/O模块通过电缆与现场层的实验设备连接，以实现数据交换。现场层的实验设备包括被控对象、检测设备及执行机构，其中被控对象包括水箱和锅炉，检测设备包括压力变送器、流量变送器、液位传感器及温度传感器，执行机构包括电动调节阀、电加热器、水泵、变频模块及调压模块。
上述实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种用于多变量控制系统试验测试平台，其特征在于，所述平台采用分层式扁平化功能结构，分为监控层、控制层以及现场层三层，其中，所述监控层包括一个工程师站和三个操作员站，其通过工业以太网交换机连接构成C/S结构的局域网，并通过网线与所述控制层的控制器连接，实现数据交换；所述控制层包括控制器和I/O站，所述控制器连接所述I/O站，实现数据交换；所述现场层包括实验设备，所述实验设备与所述I/O站连接，实现数据交换。
2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于：所述控制器采用ABB AC800M系列控制器PM860。
3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述控制器与所述I/O站通过光纤连接，并采用Modulebus通信协议进行通信。
4.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述I/O站采用S800I/O站，其包括一通信模块、一模拟量输入模块、一模拟量输出模块、一数字量输入模块、一数字量输出模块，所述控制器通过所述通信模块与所述I/O模块建立数据通信连接。
5.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述实验设备通过电缆与所述I/O模块连接。
6.根据权利要求1所述的平台，其特征在于：所述实验设备包括被控对象、检测设备及执行机构。
7.根据权利要求6所述的平台，其特征在于，所述被控对象包括水箱和锅炉；所述检测设备包括压力变送器、流量变送器、液位传感器及温度传感器；所述执行机构包括电动调节阀、电加热器、水泵、变频模块及调压模块。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108827014A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-16 | 亚洲硅业（青海）有限公司 | 还原炉控制方法及系统 |
| CN109812702A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-28 | 中国石油天然气集团公司 | 一种天然气管道自动分输实现装置 |
| CN109869634A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-06-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种天然气管道自动分输实现系统及自动分输实现方法 |
| CN111580504A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-25 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种海底电缆油泵站控制系统的仿真测试平台 |
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2016
- 2016-11-23 CN CN201621268163.9U patent/CN206532134U/zh not_active Expired - Fee Related
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