网络化过程控制实验平台的设计

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoujianqin
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在工科高等院校,控制等相关专业的课程需要通过实验来具体的学习,但是由于实验设备一般比较昂贵,而传统的实验方法设备的利用率低,许多学校都面临着实验资源紧缺的问题。为了解决上述问题,本课题基于国外软、硬件结合的设计理念和虚拟实验室的基本思想,以双容水箱为过程控制研究对象,设计了一个网络化的双容水箱过程控制实验平台。该实验平台主要由以下几部分组成:双容水箱液位系统、传感器变送电路模块、网络化模块即数据转换模块、POE电源模块、水泵阀门等控制器以及操作终端。传感器传回的信号通过变送调理模块转换成标准的工业电压输出,经过A/D转换后以RS232数据形式送到网络模块中,在网络模块中按照网络协议转换成RJ45发送到以太网中,上位机接收数据并且可以将控制数据反馈到以太网中,再经过数据转换RJ45转换成RS232发送给控制器。本文对系统的硬件电路进行设计,设计了POE电源对系统进行供电,并且对系统软件的设计思路实现方法还有主要的程序流程进行了介绍,网络模块对数据进行转换,实现了网络化,实现多终端的操作。对仿人智能控制算法通过MATLAB进行了仿真,最后对实验平台进行了联调,局域网中的多个操作终端都可以与网络模块进行连接,通过数据的收发,对过程控制实验全过程进行监控,大大的方便了教学,在一定程度上缓解了实验设备紧缺的问题。
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