论文题目: 基于组态软件的盾构试验平台控制与管理
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 王晓明
导师: 马旭东
关键词: 盾构试验平台,组态软件,监控与数据采集,分布式控制系统,自整定控制
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着我国交通和城市市政建设工程越来越多地使用盾构法进行隧道挖掘施工,迫切需要开发具有自主知识产权的盾构机及其控制系统技术。本文针对国家十五863计划重点课题所需的盾构掘进模拟试验平台进行控制管理系统的开发,研究盾构机测控系统及试验相关技术。论文系统全面地论述了盾构掘进模拟试验平台控制管理系统的设计、实现和应用。试验平台的控制采用监控组态软件与PLC控制结合的分布式控制方案,由PLC完成底层控制,组态软件完成人机接口、数据显示、数据存储等功能;除PLC外,数据采集采用专用的数据采集器与智能电量变送器完成,通过自行开发的设备驱动实现与上位机数据连接。在分析试验平台的控制管理需求的基础上,文中论述了系统的软硬件设计方案,重点研究讨论了系统应用中的监控组态软件扩展开发等关键技术,包括脚本语言功能扩展、设备驱动开发、算法控件设计和基于API的数据交换等,并给出了具体实现。针对模拟盾构机的土压平衡控制要求,论述了自整定PID算法的基本原理,实现了一个基于临界比例度法的实用化自整定PID算法。最后根据试验平台进一步的需求,提出了测控系统的Web发布方案,并对其中的Web发布技术进行了详细阐述。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
绪论
第一章 盾构掘进机监控系统
1.1 盾构施工方法
1.1.1 盾构法发展历史
1.1.2 盾构法的施工过程
1.1.3 盾构的形式
1.1.4 盾构法的特点
1.2 分布式控制系统与组态软件
1.2.1 分布式控制系统
1.2.2 监控组态软件与组态王
1.3 常规盾构监控系统
1.3.1 盾构控制系统的发展
1.3.2 常规盾构监控系统的结构
第二章 盾构试验平台控制与管理系统方案设计
2.1 盾构掘进模拟试验平台
2.1.1 模拟盾构掘进机
2.1.2 试验土箱
2.1.3 掘进模拟试验的过程
2.2 系统功能需求
2.3 控制与管理系统总体方案
2.3.1 系统硬件结构
2.3.2 软件体系结构
2.4 监控系统配置与运行环境
2.4.1 系统硬件配置
2.4.2 软件运行环境
第三章 面向盾构监控的应用软件扩展功能开发
3.1 组态软件功能扩展方法
3.2 基于脚本语言功能扩展
3.2.1 组态王中脚本语言的类型
3.2.2 组态王6.5 系统中脚本语言的应用
3.3 智能电量变送器的设备驱动开发
3.3.1 组态软件设备驱动的功能
3.3.2 CE-A电量变送器协议分析
3.3.3 CE-A设备驱动的实现
3.3.4 CE-A设备驱动的安装与使用
3.4 控件式扩展算法的设计
3.5 基于API的数据交换
3.5.1 组态王API
3.5.2 基于API数据交换的程序实现
第四章 模拟盾构的控制策略
4.1 模拟盾构掘进控制
4.2 自整定PID算法及其关键技术
4.2.1 PID控制与PID自整定
4.2.2 临界比例度法原理
4.3 自整定PID算法的实现
4.4 自整定PID算法的仿真
第五章 控制与管理系统的实现
5.1 基于CC-Link的控制系统结构
5.1.1 CC-Link现场总线
5.1.2 PLC控制结构
5.1.3 PLC与远程站通信
5.1.4 对远程站的操作
5.2 控制管理软件的实现
5.2.1 组态王与设备的数据连接
5.2.2 监控画面组态
5.2.3 数据库存储与曲线绘制
5.2.4 联网与双机互备
5.2.5 容错性设计
5.3 软件的使用效果及改进
第六章 测控信息Web发布技术
6.1 组态王的Web发布及其不足
6.1.1 组态王的Web发布
6.1.2 组态王Web发布的缺点
6.2 Web发布系统方案
6.3 数据库Web发布技术实现
6.3.1 数据库访问
6.3.2 访问权限控制
6.3.3 系统的安全性
6.4 小结
结束语
致谢
参考文献
附录一 作者硕士期间发表论文
附录二 盾构掘进模拟试验现场
附录三 测控系统软件主要组态画面
附录四 盾构掘进模拟试验平台现场设备
发布时间: 2007-06-11
参考文献
- [1].盾构机远程监控系统架构及关键技术研究[D]. 刘承桓.长安大学2014
- [2].盾构机售后服务系统[D]. 陈铭.西南交通大学2015
- [3].盾构施工全程自动化物控系统研究[D]. 杨华新.长安大学2014
- [4].基于虚拟仪器的盾构机状态检测系统研究[D]. 门汝斌.石家庄铁道学院2010
- [5].盾构姿态测量系统的关键技术[D]. 陈沛东.华中科技大学2014
- [6].数据挖掘在盾构机故障诊断中的应用研究[D]. 韩超.沈阳理工大学2011
- [7].盾构刀具的三维动态仿真研究[D]. 李娟.天津大学2008
- [8].多学科仿真模型集成与行为同步方法及其在盾构装备中的应用[D]. 李大平.浙江大学2012
- [9].基于现场总线控制系统的组态软件研究[D]. 黄英杰.辽宁工学院2007
- [10].盾构姿态角测量中的三角形定位技术研究[D]. 邬学涛.华中科技大学2009
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- [5].φ520mm土压平衡式模型盾构机研制及试验性掘进控制模拟[D]. 赵强政.西南交通大学2007
- [6].盾构土压平衡系统的建模与仿真研究[D]. 陈烘陶.广东工业大学2007
- [7].土压平衡式盾构电液控制系统集成技术及其应用[D]. 庄欠伟.浙江大学2005
- [8].盾构液压推进系统的控制仿真研究[D]. 孙继亮.安徽理工大学2006
- [9].盾构推进电液控制系统研究[D]. 余佑官.浙江大学2006
- [10].盾构推进机构电液控制系统的研究[D]. 房猛.浙江大学2003