预制梁喷淋养护远程监控系统的研制

摘要

本文从对制造完成后的预制梁需要养护的机理出发，提出了将传统的人工养护工作改成智能自动并具有远程监控的方法，研制了一套由PLC、3G网络和组态元件组成的梁场喷淋养护远程控制系统。减少了原有人工养护所带来的失误和不可监控现象得发生，通过现场触摸屏和PC监控中心的在线改变梁场运行参数，实现了实时监控梁场和事后记录查询的目的，对提高预制梁质量提供了新途径。
　　该应用系统总体设计包括基于GSM网络的PC远程控制上位机监控平台软硬件设计、多个梁厂的数据融合，梁厂操作控制操作工业触摸屏控制系统、多路喷淋控制PLC、现场工业布线，无线数传模块DTU等系统硬件组网和软件设计。
　　PC远程监测上位机是以力控Force/Control软件为开发平台，软件内容包括：用户操作权限设定，在线显示梁场的运行状态，设定参数监测；使用数据库SQL2000对梁场运行参数进行保存，在线对梁场进行实时监测的同时，对梁场的喷淋参数进行生成报表，细化到每具体个桥梁单元整个养护过程数据记录，为质量事故的分析提供重要依据。为了满足道路建设的移动特征，便于在工地变更时随时组网，中央控制计算机与预制梁厂的数据交换是通过DTU的3G网络。
　　梁场控制操作选用工业触摸屏，通过RS232总线与PLC连接完成对梁场运行状态与参数进行改变，利用触摸屏控制操作方便，它有多个串行数据接口，它在完成本站数字图形化监控的同时与PLC控制器连接。根据梁场面积大的特点，从节约导线和提高可靠性方面进行了优化布线。
　　PLC下位机主要是实现对现场数十个电磁阀的控制，它能在现场恶劣的环境下可靠工作，并能直接驱动电流冲击大且容易发生电路等故障的电磁水阀和水源大功率水泵的工作，通过其RS485串行接口与无线数传模块DTU通讯，用DTU接受远程上位机指令，完成回传数据的操作。系统优点还在于当上位机停止运行时，PLC自身的操作程序可以独立工作。
　　论文对从现场控制柜到多路通水电磁阀的排布和现场合理线路连接方式等进行了设计，设计的系统已经在西咸北环线中铁24局的兴平标段中使用了一年半的时间，达到了客户的要求，为推广应用积累了成功经验。

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1 绪论

1.1 课题的背景及研究意义

1.2 预制梁喷淋养生的重要性及发展现状

1.3 远程监控系统的发展现状

1.4 本课题的研究目标和内容

1.5 本章小结

2 预制梁场远程监控系统总体方案设计

2.1 梁场的分布特点与监控对象分析

2.2 各级生产管理单位对监控数据的处理要求

2.3 远程监控系统的软硬件组成

2.4 本章小结

3 远程控制中心的计算机软件设计

3.1 基于GRPS接口的实时监控软件介绍

3.2 计算机监控系统软件流程构架

3.3 力控数据库技术在预制梁事故分析中的应用

3.4 控制中心监控平台与远程梁场的数据链路建立

3.5 基于力控软件的梁场监控系统界面设计

3.6 控制中心对梁场运行状态网页发布的设计

3.7 本章小结

4 养护现场的数据监控软件设计

4.1 基于梁场环境的人机交换界面的设计

4.2 触摸屏软件针对喷淋现场的流程构架

4.3 PLC与触摸屏数据交换的过程分析

4.3监控系统数据源的通信设计

4.5 基于MCGS触摸屏的梁场监控系统界面设计

4.6 本章小结

5 现场控制中心的软件设计

5.1 基于串行接口的梁场喷淋监控设计

5.2 喷淋现场软件程序流程及数据传输口配置

5.3 喷淋控制现场与PLC数据交换的调试

5.4 梁场现场数据远程传输模块的调试

5.5 基于DTU的梁场数据短信服务功能设计

5.6 本章小结

6 系统控制结构设计

6.1 系统架构设计

6.2 现场控制设计

6.3 触摸屏界面设计

6.4 上位机界面设计

6.5 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献