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海上钻井平台起重机液压试验台测控系统研究

方雄  
【摘要】:海上平台起重机在采油平台生产过程中起着关键的作用,其出现故障时会给平台造成直接和间接的经济损失,若出现安全事故则后果更加严重。随着海上采油平台生产能力的扩大,吊机的使用频率逐渐升高,故障率也随之增加。传统的液压试验装置,测试过程复杂,效率低下,而且测试精度差,根本无法适应当前海上钻井平台起重机繁重的维保工作。 为此本文设计开发了一套液压综合试验台测控系统。该系统采用分布式架构,以PLC为核心,并通过加载IO子站(ET200M),实现对模块化封装试验台的自动控制与测试,同时以工控机作为上位机,并基于WinCC环境完成了智能化人机交互系统的开发工作。上下位机以及主从站之间均通过PROFINET网络进行高效通讯。通过这种架构不仅利用了PLC高可靠性的特点,还充分发挥了工控机数据处理分析的速度优势。 第一章主要介绍了液压辅助测试(CAT)技术国内外研究现状与发展趋势,并还介绍了课题研究背景与意义,在此基础上进一步探究了课题主要研究内容。 第二章主要介绍了测控系统的控制对象也即综合液压试验台,通过对具体模块,具体试验回路原理的分析,充分把握了测控系统的需求。此外还针对功率回收式液压系统进行了原理论证以及仿真分析。 第三章主要阐述了测控系统硬件平台的构建。硬件方面工作主要为PLC系统的设计,具体包括IO需求规划、模块化选型以及接线图设计。此外还包括主从站配电系统的设计,并还包括视频监控方案的构建。 第四章主要阐述了软件系统的设计。软件系统主要分为上下位机两部分。下位机部分基于结构化编程思想,首先对各类型元件试验流程进行了分析、整理,然后对相似流程,相同功能的程序进行了封装处理,从而构建了整个下位机程序框架。此外还重点阐述了部分功能块的使用与实现过程。上位机部分则主要从试验界面组态、动态对象实现、智能报警系统以及远程发布系统的设计四部分工作进行了介绍。 第五章首先对测控系统试验功能进行了分解,然后通过对齿轮泵的跑合试验过程展示了系统的使用方法及实际应用效果。 第六章做了总结和展望,并对进一步的工作提出了自己的想法。


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