基于DCS机理的内燃机机油冷却器疲劳性能试验SCADA系统研究与实现

【摘要】：内燃机工作环境差,负荷大,其润滑工作的好坏,直接影响到发动机的寿命。 机油冷却器是润滑系的重要部件,用来冷却机油,使机油保持在最有利的温度范 围内,以保证机油具有正常的润滑作用。在机油冷却器产品开发与生产过程中液 压疲劳性能测试是最为基础的试验之一。随着用户对产品质量要求的日益提高, 对产品测试系统的实时性、可靠性、自动化、智能化水平也提出了更高的要求。 本课题为内燃机机油冷却器液压疲劳性能试验SCADA(数据采集与监控)系统的 研制。 论文主要工作内容如下: 1.根据机油冷却器液压疲劳试验的特点,分析了试验对SCADA系统实时性、 可靠性、自动化、智能化的要求,将代表SCADA系统发展方向的DCS技术原 理和方法引入到机油冷却器疲劳性能试验系统中,提出了三层体系结构:① 现场设备级、②现场直接数字控制级、③监控管理级。在现场控制级实现了 DCS与PLC技术的结合,将代表PLC发展方向的PC-Based PLC(基于嵌入式 PC技术的PLC,也称嵌入式控制器)应用于现场直接数字控制。从而构建了 一套全新的结合多元技术的机油冷却器疲劳性能试验SCADA系统。 2.在对当前嵌入式控制器硬件和机油冷却器液压脉动疲劳性能试验台构造机 理深刻理解的基础上,总结出选择应用嵌入式控制器硬件应注意的问题,依 据集散型控制系统设计原则,完成试验系统的硬件选型和设计。 3.根据机油冷却器液压疲劳性能试验SCADA系统的实时性、可靠性、工况复杂 性的要求将系统软件也分为三个层次:①PC监控管理层②通信层③嵌入式实 时控制软件层。充分发挥嵌入式控制器操作系统微内核和C++高级语言模块 化技术的优点,利用其提供的API(用户应用程序接口),分析液压疲劳试验 SCADA系统直接数字控制级的任务,完成嵌入式实时控制软件开发。根据此 试验SCADA系统监控管理层人机界面、信息处理机制、数据管理要求,完成 了监控管理级软件的开发。对通信层所承担的通信任务进行了细致的分类, 深入研究了RS232串行通信技术,制定和实现了通信层协议。