基于S7-300PLC与WinCC的DCS控制实验系统设计

为了建设国家大科学工程稳态强磁场装置的中央控制系统,对基于S7—300PLC与winCC的DCS控制实验系统进行预研,本文详细阐述了该实验系统的控制策略,结合S7—300PLC与WinCC无缝连接,具体介绍了实验系统管理层、控制层、现场层之间的数据通信的实现方法,最后介绍了该实验系统的测试情况。     

稳态强磁场实验装置数据管理系统设计与实现

【目的】稳态强磁场实验装置（Steady High Magnetic Field Facility,SHMFF）作为国家重大科技基础设施之一,构建了面向多学科领域的稳态强磁场公共实验平台,并在长期运行过程中产生了装置运行数据、科学实验数据两类核心数据。数据是装置的重要数字资产,数据的高效收集、共享和利用,有助于提升装置的运行价值和促进前沿交叉合作。【方法】稳态强磁场实验装置数据管理系统通过构建数据监测采集器、实验元数据提取器、数据库系统,并集成元数据目录管理开源项目SciCat,基于B/S技术架构提供数据的管理与访问。【结果】系统实现了装置运行数据的解析与导入、百万级以上数据记录的可视化图形绘制,以及科学实验元数据的有效管理。系统构建的安全保护机制,提升了系统的鲁棒性和数据的安全性,并经过部署和测试,验证了系统的功能指标和性能。【结论】稳态强磁场实验装置数据管理系统的建设,有助于提升装置数据的集中管理与在线分析效率,促进数据的共享和价值利用。     

基于QNX的低杂波稳态和水冷监控系统

针对核聚变装置ESAT对低杂波系统的实时性和可靠性方面的严格要求,选择了性能优异的实时操作系统QNX6.3作为系统开发平台,选用合适的A/D模块和PLC,开发出了基于RS485总线的低杂波稳态和水冷监控系统,经测试运行良好.     

稳态强磁场数据管理平台的设计与实现

为了方便管理实验用户、磁体标定和设备运行状态数据,设计和开发了基于Client/Server与Browser/Server混合结构模型的稳态强磁场数据管理平台。对系统体系结构、功能层次划分、用户监管系统(central control user interface,CCUI)、中央监管系统(central control operation server,CCOS)与数据库系统(central control data base,CCDB)之间的数据通讯、BLOB类型数据存取、基于TCP协议数据传输、XML消息描述规范等系统的关键技术进行了分析和设计,并对系统实现做了阐述。     

基于PLC和组态软件的螺杆压缩机组监控系统

HT-7U低温系统是为保证HT-7U托卡马克全超导先进稳态可控核聚变实验装置的纵场和极向场超导磁体稳定运行提供冷量．螺杆压缩机组是HT-7U低温系统的子系统之一。本文详细论述了基于PLC和组态软件的螺杆压缩机组监控系统，给出了监控系统的硬件结构、控制思想、软件结构和实现的功能。     

HL-2A的中央逻辑控制PLC环网设计

PLC逻辑控制是HL-2A中央控制系统的重要组成部分,改造前的逻辑控制系统基本使用硬连接,维护耗时耗力,结合新一代实时工业以太网PROFINET为HL-2A逻辑控制系统的改造设计了环形冗余网络;采用8台西门子交换机SCALANCE X200通过光纤依次连接成环,交换机的电口连接S7-400和上位机,与等离子体放电相关的重要信号仍走硬连接,其他所有信号都走网络传送;中控系统作为管理站对其他7个子系统进行集中化管理,中控可以轻松快速地获取每个子系统的状态,在等离子体放电错误时能很快的预测事故地点和故障分析;根据放电实验结果表明,光纤环网非常适用于设备分散的慢控制系统,整个控制系统逻辑关系清楚,后期扩展和改造也非常方便;改造后的逻辑控制系统能满足HL-2A和HL-2M两套装置的慢控制,维护简便,事故定位快准,提高了放电效率。     

分布式控制系统在中性束注入实验中的应用

介绍了中科院等离子体所HT-7托卡马克装置上中性束注入(NBI)控制系统设计方案和实现方法。系统采用分级分布式结构,由PLC时序控制单元、数据采集与处理单元、参数预设单元和真空与低温监控单元组成;各单元采用网络通讯互联,实现数据的传输和控制命令的执行。系统成功地应用于实验并获得理想的实验结果,为中性束注入加热的稳态运行提供可靠保障。     

基于Modbus通信的分布式静电除尘低压控制系统

在电除尘低压控制系统中,现场各子系统信号数量众多,需要庞大的PLC中控系统来完成信号的采集与处理,成本较高。为此,本文采用分布式控制的方式设计静电除尘的加热系统、振打系统、输灰系统及其他低压子控制系统,将各子系统的信号采集在控制现场本地,通过Modbus将各子系统信号传输至控制室PLC,再由PLC控制各子系统。分布式静电除尘低压控制系统可以使低压控制系统结构更为精简,成本更低,且稳定、可靠。     

基于虚拟仪器的脉冲强磁场测量系统

构建了基于虚拟仪器的脉冲强磁场测量系统,该系统由硬件和软件两部分组成.硬件主要是一些可编程仪器,用来测量实验数据,通过相应的软件（人机交互界面）,可实现数据的自动采集、分析和仪器控制等功能,取代了危险测试环境下的现场操作.实验表明,该系统能够自动测量出磁体参数及样品信号,并对测量数据进行轻松存储和转移.     

入场汽车煤智能采样控制系统的设计

针对入场汽车煤人工采样方式劳动强度大、单纯的人为操作机械采样装置很难控制入场煤弄虚作假等问题,文章介绍了一套入场汽车煤智能采样控制系统的设计。该系统由车厢定位选点子系统、采样点坐标转换子系统、现场控制子系统、数据库子系统和通信子系统组成,采用数字图象处理技术和改进的模糊边缘检测算法实现车厢自动定位选点,采样点坐标经转换处理后,由PLC完成现场自动采样控制。实际应用表明,该系统精度高,可靠性好,操作简便,能满足实际需要。