水阻试验台的微机和网络控制系统
水压综合测试试验台控制系统开发中期报告
水压综合测试试验台控制系统开发中期报告1、开发背景和目的水压综合测试试验台是用于对车辆油路和气路的压力进行测试的设备。
为了方便测试人员进行测试操作并获得正确的测试结果，需要开发相应的控制系统。
本中期报告旨在介绍水压综合测试试验台控制系统的开发进展情况，包括系统架构设计、系统模块的实现以及已完成的功能。
2、系统架构设计控制系统主要分为软硬件两部分，其中软件部分包括上位机程序和下位机程序。
软件和硬件之间通过CAN总线进行通信。
软件部分主要包括以下模块：（1）系统启动模块：在系统启动时进行初始化操作。
（2）界面设计模块：设计测试人员的操作界面。
（3）数据采集模块：采集测试过程中的数据并进行记录和处理。
（4）PID控制模块：通过PID算法控制压力的变化。
（5）CAN通信模块：实现上下位机之间的通信。
硬件部分主要由以下部分组成：（1）控制器：负责系统的控制和数据处理。
（2）界面显示器：显示系统状态以及测试过程中的数据。
（3）传感器：进行压力等数据的采集。
3、系统模块的实现（1）系统启动模块：对系统中使用的硬件进行初始化，并检查是否存在硬件故障。
（2）界面设计模块：使用Qt开发测试人员的操作界面，实现操作界面和程序之间的交互。
（3）数据采集模块：通过传感器采集测试数据，并将数据保存在数据库中方便后续分析。
（4）PID控制模块：根据测试要求对车辆油路和气路的压力进行控制，并进行实时调整。
（5）CAN通信模块：使用CAN总线实现上下位机之间的通信，实现数据的传输和控制命令的下达。
4、已完成的功能截至目前，已完成以下功能：（1）系统启动和初始化。
（2）界面设计和交互功能。
（3）数据采集功能。
（4）PID控制功能。
（5）上下位机通信功能。
下一步将进行如下工作：（1）改善界面准确度和友好性。
（2）加强PID控制算法的实现。
（3）进行功能测试并对系统进行优化。
5、总结本报告介绍了水压综合测试试验台控制系统开发的中期进展情况。
水阻试验台
水阻试验台系别：机电与自动化学院专业班：**姓名：**学号：**指导教师：**2012年5月水阻试验台Water resistance experiment bench摘要在机务段内经过大修或架修的内燃机都要经过水阻试验验证合格后方可上路。
内燃机车水阻试验台用于电传动内燃机车出厂或经过厂修，段修后的负载试验。
水阻试验台以水电阻作为负载，模拟机车的各种工况，检查组装后的机车是否满足设计要求，检验柴油机的各项热工参数和机械摩擦副的磨合情况，并对机车牵引发电机外特性及有关参数进行调整，以确保机车的组装良好，运行安全可靠，使机车达到最佳运用状态。
本文在实地调研和资料分析的基础上，对所研制的武汉铁路局武昌南机务段进行详细的分析和讨论，基于电气机车的动力检验要求而提出的试验台结构设计，以满足铁路机务段的生产需求。
本课题针对铁道机车的动力要求，拟定实验台的实现方式，总体布局。
机械部分包括动极板装置，静极板装置，升降装置，用以改变水电阻和传递机车电流。
水阻装置结构简单，调节电阻值方便，易于散热，可消耗较大功率的电能，因此，水阻试验台普遍应用于中国的内燃机车负载试验中。
本结构实时性好，操作简单，提高了水阻实验的自动化程度，降低了工人的劳动强度，具有较高的实用和推广价值。
关键词: 水阻试验机械部分总体结构实现方式AbstractIn locomotive depot, the repaired diesel locomotives can be used only after taking water resistance experiment. The Water resistance test of diesel locomotives is used to process load test after it has been manufactured, overhauled or repaired. The water resistance test is to simulate various working condition of the locomotive with resistance as load and to check the assembled locomotive for meeting the design requirement according to the results, and to check the parameter of the diesel and the running-in condition of the mechanical wear resistance, and to adjustment relevant parameters of the locomotive and to make sure correct assembly, reliable movement as well as operating safety.On basis of verification and data analysis to the style water resistance test platform in Wunan locomotive depot, some deep analysis and discussion to the project. The structural design of the test bed based on the dynamic test requirement the electric locomotive to meet the production needs of the railway depot.The subject for railway locomotive power requirement, the development of experimental units to achieve the overall layout. The mechanical parts of the fixed plate device, the static plate devices lifting, intended to change the current of water resistance and transmission locomotive.Water resistance device of simple structure, convenient to adjust the resistance value, easy to heat, consume high power electrical energy, resistance test-bed generally used in diesel locomotive load test. This system has the advantages of high measuring accuracy, good real-time property, and simple operation. This system has better application and promoted value.Key words: the water resistance experiment the mechanical parts the overall structure the way to achieve摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 水阻试验的现状和发展趋势 (2)1.1 水阻的国内外研究现状 (2)1.2 研究的目标和主要内容 (3)1.3 本章小结 (4)2水阻试验的原理及内容 (5)2.1 水阻试验的原理 (5)2.2 水阻试验的内容 (6)2.3 本章小结 (7)3 水阻试验方案设计 (8)3.1 概述 (8)3.2 方案设计 (8)3.3 本章小结 (9)4 水阻试验台机械装置设计 (10)4.1 机械装置总体构思 (10)4.2 水阻池和动、静极板设计 (10)4.2.1 动、静极板设计 (11)4.2.2 水阻池设计 (11)4.3升降机构及导向装置设计 (11)4.4 本章小结 (12)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)进年来，为了更好地推动国民经济的快速发展，铁路系统进行了数次的规模提速，火车车辆的运行速度得到了极大的提高。
微机控制在机车水阻试验中的应用
用 分流器来取得 电流信号 。 １２ ３ 温度信号 的采集 ．． 通过 热电变 换取得 温度 信号 的方法有 ： 电偶 、 热 热敏 电 阻、 热电阻 、 导体二极管 和晶体管 。 半 由于本试验 绕组温度要求 ５ ℃～６ ℃之间 ， 电偶虽测 ５ ５ 热
， 、， 、 ｉ 丁ｌ ２（２， 、 。
１ ２ 数 据 自动 采集方 案探 讨 ．
１２ １ 电压信号 的采集 ．． 水阻试验要 测的电压一般较 高 ， 如用 电阻分压方 法得到 电压信号 ， 法线性度好 ， 此 误差小 ， 一不足是其本身无 隔离 唯
作 用 。 用 直 流 电 压 互 感 器 ， 本 身 有 隔 离 作 用 ， 由 于 磁 化 而 其 但 曲 线 等 原 因 它 的误 差 较 大 ， 性 度 较 差 ， 此 ， 了 精 确 起 线 因 为
调 整 和 试 验 ， 验 机 车 各 系统 工 作 的 准 确 性 和 可 靠 性 ， 保 检 以
刖 置
证 投 入 运 用 后 动 作可 靠 ， 行 安 全 。 运 水 阻试 验 内 容 ：
机 车总组装和修理后 必须进行水 阻试 验 ， 即以水 电阻作
为 负 载 模 拟 机 车 各 种 工 况 （ 荷 试 验 ） 通 过 试 验 ， 整 机 车 负 ， 调 参 数 ， 查 各 机 车 部 件 安 装 正 确 ， 保 证 投 入 运 用 后 动 作 可 检 以 靠 ， 行安全 。 运 传 统 的机 车 水 阻试 验 在 水 阻站 内进 行 ， 一 些 电 阻 （ 有 如 励 磁 电 阻 ） 调 节 等 在 车 内进 行 。 据 水 阻 试 验 的 要 求 ， 反 的 根 需 复 调 整 各 参 数 ， 复 升 降 水 电 阻 极 板 ， 准 确 的 将 电 流 调 到 反 要 指 定 值 需 很 烦 锁 ， 控 制 精 度 差 ， 障 率 高 ， 作 困难 ， 时 且 故 操 费 费力 ；０多 个 电工 及 热 工 参 数 的数 值 都 是 由 人 工 来 读 数 和 记 ５ 录 ， 数 不 精 确 即 影 响 试 验 质 量 ， 响 机 车 安 全 运 行 。另 外 ， 读 影 试验 时噪声非 常大 ， 内外无法对 话 ， 试验 时间长 达 ３ ５ 站 且 ～ 个 小 时 ， 全 人 工 操 作 ， 动 强度 大 ， 加 大 柴 油 的 消耗 量 。 完 劳 还 为解决上述 问题 ， 们 采用微机对水 阻试验进行数 据 自 我
机车水阻试验台设计
况及时检查和更换 ，钢丝绳绳轮和减速器等运动部分应经常保 持润滑状态 良好 。 ２ ． ３ ． ３最小有效电阻计算 在测定水的导 电性时 ， 与水的 电阻值大小有关 ，电阻值大 ，
导 电性 能 差 ， 电阻 值 小 ．导 电性 能 就 良好 。根 据 欧 姆 定 律 ，在 水 温 一 定 的 情 况 下 ，水 的 电 阻值 Ｒ 大 小 与 电极 的 垂 直 截 面 积 Ｆ 成反 比，与 电极之间 的距离 Ｌ成正 比，如下式 ：
土壤应夯实 。
●
龙 门架立柱与水箱箱体角钢边框接触处应采用 电焊焊牢 。 水箱进 出水管的位置可按具体条件变更 。 根据 设计任 务书 ，水 电阻本 期工程按 最大 电流为 ６ ０ ０ ０ Ａ， 最 大 电压 １ ２ ０ ０ Ｖ。 水 电阻测功箱附近必须设有上下水设施 ，其连接管路尽量 缩短，管径不得小于设计尺寸 。 由被试柴油机引入直流 电流时 ，电缆与测功设备 间的结 点 应设在方便操作和安全可靠 的地方 ，所有结 点必须密贴牢 固。 水阻箱应定期清洗和检查及涂防腐漆 ，极板视防腐蚀变情
２ ． １ 组 成 水阻试验 台主要 由水 阻耗 能、传 感检测和测控处理三个部 分组成 ， 水阻耗能部分 由水 阻池 、静电极板组、动极板组及其驱动 控制等部分组成 。 传 感检测部分主要 由各类传感 器和 工业二次仪表组成 。传 感器主要测试各类 电参数和温度 参数。 测控系统驱动控 制动 极板 组与静 电极板组的相对位置 ，调 节水阻耗能部分 的水 电阻，实现大范围负载调节 ，满足各种机 型的负载试验要求 。 ２ ． ２ 电 气 连 线 通 过 机 车 与 水 阻试 验 台 间 的合 理 连 线 ， 可 以对 整 个 水 阻 过 程进行控制 ，对机车 各项系数 进行有效的监控 ，保证水阻试验 行 程 开 关 控 制 ， 上 极 限 位 置 控 制 在 导 向小 车 不 能 与 龙 门横 梁 相 碰和掉道 ，下极限位置控制在活动极板 的件不能与 固定极板上 端的件相碰 。 接 电源的 电缆 ，正极接在活动极板汇流排上 ，负极接在 固 定 极 板 的 汇 流 排 上 ，所 有 接 点 必 须 密 贴 牢 固 。 水 阻 箱 箱 体 和 龙 门架 立 柱 及 卷 扬 机 应 有 可 靠 接 地 ，接 地 电 阻任何情况下不得大于 ４ 欧姆 ，应定期检查接地装置情况 。 龙 门架 和卷扬机基础 下土壤耐 承力不得小 于 １ ５ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ，龙 门架基础深 度不 下于 １ ． ２ 米 或当地土壤冻 层深度 ，地 基支承下
水闸计算机自动控制系统
水闸计算机自动控制系统1 概述中珠联围洪湾水闸工程是集挡潮、排涝、通航、灌溉、交通等功能于一体的综合性水利工程。
工程主要由五扇单孔净宽、十米水闸闸门以及变配电设备、开关设备等组成，其中设备的左侧一孔主要功能是通航与泄水，其中零孔是泄水闸。
这里需要注意的是水闸的闸门并不是完全一致的，它主要是由四扇重11.1吨和一扇16.1吨钢材质的平面闸门组成，泄水闸门的启动器也是由四套QPPYD-2X125-4.6液压机组成。
然通航闸门是由一台QPQ-2X-16提升横拉式卷扬启闭机控制组成。
根据实际操作的工程环境，由于每台设备之间相距较远，为此在操作管理上必须引起足够的重视。
水闸计算机技术的引入大大解决了这一问题的出现，提高了其管理水平以及工作效率，这里所指的计算机技术主要是指計算机监控系统以及闭路电视监测系统两部分。
计算机监控主要是利用通信核心技术原理，可以将超声波液位传感器放置其中进行实地的水位监测，将分散的设备进行集中的操作，这样监控技术也是水闸监控技术的核心部分，对于水位的测定与参数管理以及变化趋势都有明显的数控信息提示，能有准确的自动完成水闸的开关，无须人为的进行操作，真正做到了“无人值守”的检测与实施。
电力对于整个综合性的水利工程来说，也是极其重要的。
计算机的使用，可以全面的对供电设备进行管理与维护，当发现短路或者因设备故障而引发的供电问题时，计算机会自动切断相应的供电，此时，发电机会由事前设置好的程序装置继续发电，这样就减少了很多设备因电力问题而出现的损害，恢复其正常的供电所需。
水闸系统的整个电量使用情况，水位的上升与下降，以及降雨量的变化等全部的数据都会由计算机记录，监控着整个水利的走势变化。
2 控制方式监控对象有泄水闸各孔的启闭、通航孔的启闭、线路10kv/0.4kv断路器的合分及监视、备用发电机断路器的合分及监视、路灯的合分及监视、内外江水位的监视，每个监控子系统由现场常规电气控制、现地PLC控制、计算机集中控制三级组成，现场级是三级控制系统的信号检测单元，也是输出执行单元。
水情自动测报系统的组成结构
水情自动测报系统的组成结构水情自动测报系统的组成结构是指测量、传输、存储和处理水文数据的所有设备、软件和人员等的有机结合。
一般来说，水情自动测报系统的组成结构包括以下几个方面：一、水文观测系统水文观测系统是水情自动测报系统最基础的组成部分，主要用于实时获取水文数据。
水文观测系统通常由水位站、雨量站、水质监测站等设备构成。
这些设备通过传感器、数据采集器等实现数据采集，并将数据传输到数据管理单元。
二、数据传输系统数据传输系统用于快速、准确地传输水文数据。
数据传输系统通常包括无线传输系统、卫星传输系统和有线传输系统等多种传输方式。
其中，无线传输系统是最为常见的一种方式。
数据传输系统的目的在于将数据迅速传输到数据处理中心，从而可以对海量数据进行处理和分析。
三、数据处理中心数据处理中心是水情自动测报系统的集中管理和控制中心，主要负责水情数据的处理、分析和建模等工作。
数据处理中心通常由数据处理服务器、分析软件和显示终端等设备构成。
数据处理中心通过分析和处理等控制方法可以优化水利工程的设计和运行管理，提高水利工程的效益。
四、网站与APP等端口网站与APP等端口是水情自动测报系统的重要部分，它用于将水情数据转化为用户易于理解的信息形式，并通过云计算等技术进行监控、管理和预警等。
网站和APP可以通过数据授权管理、数据接口、数据共享和数据搜索等功能，方便各级水文部门、水利企业、学者研究和公众了解水情信息，提高社会公众对水情的关注度，促进水资源的保护和管理。
五、人员组成人员组成是水情自动测报系统不可或缺的部分。
人员组成包括维护人员、管理人员、技术支持人员和用户等。
维护人员需要通过日常巡检和维护等操作确保设备的正常运行，管理人员需要负责水情数据的管控和授权，技术支持人员需要及时解决设备故障和软件问题，用户则需要通过网站或APP访问水情数据并进行查询和分析等操作。
综上所述，水情自动测报系统的组成结构是一个复杂而又多方面的领域，其包括多种设备、软件平台和人员，系统中的每个环节都与其他环节紧密相连，其目的在于实现水情数据的自动化观测、处理和分析，并对水利工程的设计和运行管理等方面进行优化和调整，提高水利工程的效益和水资源的可持续利用。
内燃机车水阻试验台控制系统的设计与应用
耍亘 画 卜 亟 面 ＿ 至 ＿ ［
励电 磁 压 Ｈ ！鱼 ＿ 笙 卜
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Ｒ５２０ ８
一
垄 坐 Ｈ 丝 卜 ＿
柴汕 速 Ｈ 机转 丝至 广
系统 的上 位机 选用 了工 控 机 。工控 机在 原 理上 与一 般 数据 处理 用微 机 基 本相 同 ， 具有 较 强 的抗 干 扰 、 但 防震动 、 冲击 等特 点 ， 而能 够适 应 恶劣 耐 从 的环境 ， 可靠 性 高 。工控 机 与 Ｐ 机 兼 容 ， 开 发 工控 软 件 时 可充 分 利 用 。 Ｃ 在
摘
２ １０ ） ７ １４
要： 以工 控 机 为 载体 ， 过 Ｓ 通 ＷＰ智 能 控 制 仪 表 动 态 检 测 各 种 温 度 、 压 、 电 电
流 信 号 ， 用 Ｖ ６ ０可视 化 语 言 编 写控 制 和 通 讯 等 程 序 ， 态 在 线 调 整 机 车 的 采 Ｃ． 动
有关参数 ， 完成 机 车 的 负载 试 验要 求 。
图 Ｉ Ｓ ＷＰ智 能 通 讯仪 表 信ห้องสมุดไป่ตู้号 与 通 讯
各 Ｓ ＷＰ智能 通 讯仪 表支 持 Ｒ ４ ５通 讯 协议 ， 与 ８ ２ Ｓ一 ８ 可 ５ ０模 块 进 行 通 讯 ， ８２ 而 ５ ０模 块具 有 通讯 协议 转换 功 能 ， 可将 Ｒ ４ ５转 换 为 Ｒ Ｓ一 ８ Ｓ一２ ２与 ３ 工 控机 进 行 通讯 ， 样 Ｓ 这 ＷＰ智 能通 讯 仪 表 就 可 以通 过 ８ ２ ５ ０模 块 与 工控 机 进 行实 时通 讯 ； 度采 集 系统 把热 电偶 温 度 数值 通 过 温 度 信 号 处 理模 块 转 温 换 为 电压数 字 量 ， 通过 ２块 Ｒ一８ １ ／ 模块 与 ８ ２ 再 ０ ７Ｉ０ ５ ０模 块进 行 Ｒ Ｓ一４ ５ ８ 通 讯 ， 通过 ８ ２ 再 ５ ０模 块 与工 控机 实 现 Ｒ Ｓ一２ ２通 讯 （ 图 ２） 各 控制 开关 ３ 见 ； 量 如接 地 、 流极 板 上升 、 过 下降 等信 号 通过 １块 Ｒ 一 ０ １ＤＩＯ 模 块进 行 采 ８４ ／
内燃机车水阻试验台监测系统设计
根 据机 车 负载试 验 大纲 的要 求 ，水 阻试验 检 测 的参数包 括 柴油机 状 态参 数 ，如柴 油机 转速 、 各缸 排温 等 ；发 电机外 特性 参数 ，如主发 电流 电
图 １ 水 阻试 验 台监 控 系 统 组 成
压 、励磁 机 电压 电流等 。因此设 计 水 阻试 验 台 的
水 阻试 验 台是用 于 内燃机 车恒 功率 负 载试验 的实验 装置 。实验 时通 过调整 水 电阻大小 ，模 拟
机 车 的各种 工况 ，检 验新 更换 的零部件 的机械 磨 合 情况 ，并调整 柴油 机一 发 电机 组 的工作 特性 参
数 ，使柴 油机 运行在 理 想 的工况 下 ， 以确 保机 车
Ｒ Ｅ Ｒ Ｒ
读仪表 内部指 定静态参数数据 读仪表 内部静态参 数全部数据
Ｗ２ Ｗ４
双字节写仪表 内部静态参数数据 四字节写仪表 内部静态参数数据
２ ）读仪 表动 态数据 （ 实时测 量值） 帧
发 命令帧 Ｉ 送 ——
发送命令 ｌ
ｌ里 里
ｌ
仪 表地 址
【】陈冀川， ２ 朱怀忠． 基于 Ｍｏ ｂ ｓ ｄｕ 协议的工控机与单片机的 串行通信设计【 ． Ｊ河北 工业大学成人教 育学院学报， ０ ９６ ］ ２ ０ （）
４ － ６ ２４ ．
图 ３ 软件 系统 框 图
实现了对于机车 电参 数和 温度参数 的实 时监测 ；监控系统实时性强 ，操作简单 ，并能将监测参数 以趋势图形式显示 ； 试 验完成后能够 自动生成试验报表 ，降低 了劳动强度 。
关 键 词 ： 水 阻 实验 ；Ｍｏ ｂ ｓ 议 ； 串行 通 信 ｄｕ 协 中图 分 类 号 ：Ｕ２ ２ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １７ —８ １２ １）４０ １ ３ ６ ６２４ ０ （０ ２０ —６ — ０
水阻试验台资料
水阻试验台系别：机电与自动化学院专业班：**姓名：**学号：**指导教师：**2012年5月水阻试验台Water resistance experiment bench摘要在机务段内经过大修或架修的内燃机都要经过水阻试验验证合格后方可上路。
内燃机车水阻试验台用于电传动内燃机车出厂或经过厂修，段修后的负载试验。
水阻试验台以水电阻作为负载，模拟机车的各种工况，检查组装后的机车是否满足设计要求，检验柴油机的各项热工参数和机械摩擦副的磨合情况，并对机车牵引发电机外特性及有关参数进行调整，以确保机车的组装良好，运行安全可靠，使机车达到最佳运用状态。
本文在实地调研和资料分析的基础上，对所研制的武汉铁路局武昌南机务段进行详细的分析和讨论，基于电气机车的动力检验要求而提出的试验台结构设计，以满足铁路机务段的生产需求。
本课题针对铁道机车的动力要求，拟定实验台的实现方式，总体布局。
机械部分包括动极板装置，静极板装置，升降装置，用以改变水电阻和传递机车电流。
水阻装置结构简单，调节电阻值方便，易于散热，可消耗较大功率的电能，因此，水阻试验台普遍应用于中国的内燃机车负载试验中。
本结构实时性好，操作简单，提高了水阻实验的自动化程度，降低了工人的劳动强度，具有较高的实用和推广价值。
关键词: 水阻试验机械部分总体结构实现方式AbstractIn locomotive depot, the repaired diesel locomotives can be used only after taking water resistance experiment. The Water resistance test of diesel locomotives is used to process load test after it has been manufactured, overhauled or repaired. The water resistance test is to simulate various working condition of the locomotive with resistance as load and to check the assembled locomotive for meeting the design requirement according to the results, and to check the parameter of the diesel and the running-in condition of the mechanical wear resistance, and to adjustment relevant parameters of the locomotive and to make sure correct assembly, reliable movement as well as operating safety.On basis of verification and data analysis to the style water resistance test platform in Wunan locomotive depot, some deep analysis and discussion to the project. The structural design of the test bed based on the dynamic test requirement the electric locomotive to meet the production needs of the railway depot.The subject for railway locomotive power requirement, the development of experimental units to achieve the overall layout. The mechanical parts of the fixed plate device, the static plate devices lifting, intended to change the current of water resistance and transmission locomotive.Water resistance device of simple structure, convenient to adjust the resistance value, easy to heat, consume high power electrical energy, resistance test-bed generally used in diesel locomotive load test. This system has the advantages of high measuring accuracy, good real-time property, and simple operation. This system has better application and promoted value.Key words: the water resistance experiment the mechanical parts the overall structure the way to achieve摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 水阻试验的现状和发展趋势 (2)1.1 水阻的国内外研究现状 (2)1.2 研究的目标和主要内容 (3)1.3 本章小结 (4)2水阻试验的原理及内容 (5)2.1 水阻试验的原理 (5)2.2 水阻试验的内容 (6)2.3 本章小结 (7)3 水阻试验方案设计 (8)3.1 概述 (8)3.2 方案设计 (8)3.3 本章小结 (9)4 水阻试验台机械装置设计 (10)4.1 机械装置总体构思 (10)4.2 水阻池和动、静极板设计 (10)4.2.1 动、静极板设计 (11)4.2.2 水阻池设计 (11)4.3升降机构及导向装置设计 (11)4.4 本章小结 (12)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)进年来，为了更好地推动国民经济的快速发展，铁路系统进行了数次的规模提速，火车车辆的运行速度得到了极大的提高。
水控系统方案
1. 引言水控系统是一种用于监控和控制水资源的系统，广泛应用于水利、灌溉、供水及水处理等领域。
本文将介绍一个基于物联网技术的水控系统方案，包括系统架构、功能模块和实施流程等。
2. 系统架构水控系统的基本架构由以下几个主要组成部分构成：2.1 传感器网络传感器网络是水控系统的基础，通过部署在水源地、水流监测点和水处理设施等关键位置，采集水质、水位、流量等数据，并通过无线通信方式将数据传送给控制中心。
2.2 控制中心控制中心是水控系统的核心部分，负责接收传感器数据、对数据进行处理分析，并根据实时监测结果制定相应的控制策略。
控制中心还可以通过云平台进行数据存储和远程监控。
2.3 执行机构执行机构是根据控制中心的命令实施相应控制策略的设备，例如开关阀门、启动水泵等。
执行机构能够根据控制中心的指令进行自动操作，实现对水资源的有效调控。
3. 功能模块3.1 实时监测与数据采集水控系统能够通过传感器网络实时监测水质、水位、流量等关键指标，并将采集到的数据传送给控制中心。
监测数据可以通过云平台进行存储和管理。
3.2 数据处理与分析控制中心接收到传感器数据后，将进行数据处理和分析，通过算法模型对数据进行分析，识别异常情况，如水质超标、水位过高等，并根据预定规则制定相应的控制策略。
3.3 控制策略制定与调整控制中心根据实时监测结果制定相应的控制策略，例如调整阀门开关、启停水泵等，保证水资源的合理利用和分配。
系统还具备自动学习和调整控制策略的能力，通过不断优化控制算法提高系统自动化程度和智能化水平。
3.4 远程监控和操作水控系统支持远程监控和操作，用户可以通过移动终端或电脑远程访问系统，查看实时数据、控制设备和调整参数设置等，实现对水资源的远程管理和控制。
4. 实施流程4.1 需求分析在实施水控系统之前，需要进行需求分析，明确系统功能和性能要求，包括时时监测水质、自动控制阀门和设备、远程管理等。
4.2 系统设计与配置在系统设计阶段，需要确定传感器的布设位置、传输通信协议和控制中心的硬件配置。
燃气壁挂炉水阻力性能测试自动试验台
燃气壁挂炉水阻力性能测试试验台设计1 试验台设计目地设计一套燃气壁挂炉水阻力性能测试自动试验台，功能1：包括单独的水泵效率性能曲线测试以及水泵在壁挂炉系统中不同运行工况下的性能测试，能实时反映水泵的运行工况并自动导出水泵性能测试报告。
水泵性能参数包括：水泵流量Q1,水泵扬程H,水泵转速n,水泵功率P,水泵效率η1。
功能2：能根据外部供热调节和壁挂炉面板控制调节实时监控和测试出壁挂炉的效率性能η2，包括进出水流量Q2,进水温度T1和出水温度T2。
燃气流量Q3。
GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》η2——采暖热效率（%）；M——休整后实测出热水量的数值，单位为千克（kg）；D p——对应平均出水温度下的测试装置热损失，包括循环泵产生的热量，单位为千焦（kj）；V r(10)——实测燃气消耗量折算成基准状态（15℃、101.3kPa）下的数值，单位为立方米（m3）；H i——试验燃气在基准状态下的低热值的数值，单位为兆焦每立方米（MJ/m3）；2 标准要求GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》中6.9 水阻力性能要求：在7.9条的试验条件下，器具的水阻力应符合制造商在技术说明书中给出的水阻力或压力曲线。
7.9水阻力试验：测试器具对水的阻力（单位为kPa）时，实验用水的流量应对应于器具在额定热输入状态下运行，出水温度为80℃，回水温度60℃或制造商规定的数值。
3 自动测试试验台装置的设计(1) 方案设计根据标准要求，该试验台所需硬件主要包括：温度传感器、差压计、流量计、流量调节阀（电动/手动）、数据采集模块、PC机。
整个系统硬件结构如下图2所示。
P—压差变送器T—温度传感器F—流量传感器图2 系统硬件结构图该自动测试台通过安装有检测软件的PC机经数据采集控制模块，实时监测采暖系统的水流量，出回水压力差，控制阀门开度改变水流量，来达到自动采集调节水流量与水压差，绘制压力流量曲线等功能。
该测试台可以通过PC软件设置手动测试模式和自动测试模式：手动测试模式：通过人为手动调节流量控制阀门改变循环管路流量而改变热负载。
水阻试验台中PC与PLC间通信的实现
一
１ 引 言
２ 世纪 ８ ０ ０年代 以来 ， Ｌ Ｐ Ｃ在 工业控 制领域
次只传送一个数据位 ， 没有 串音干扰等问题 ， 不
容易漏失数据 。工业 控制 中， 对于数据 的安全性 要求往往比速度的要 求更严 格 ， 因此 串行通信方 式在工业控制中得到了更多 的应用 。在工业控制 系统中， Ｓ ２２通信方式 多用在低速 、 Ｒ 一３ 短距 离、 电气干扰较小的环境 中； Ｓ一 ８ Ｒ ４５通信方式 由于
于标准计算机的总线等结构 中。 串行通信端 口在工业控制系统 中一直占有极 其重要的地位 ， 已成 为计算机与多种 Ｐ Ｃ上的 早 Ｌ
标准配置端 口。与并行通信方式相 比， 串行通信
部数据存储器 中。Ｐ ｃ机 按照规定 的协议 发送命
令帧至 Ｐ Ｃ并从 Ｐ Ｃ的数据存储器 中读 出所需 Ｌ Ｌ
监控系统的任务是实时获得火车机车 电传动系统 的主电压、 主电流 、 励磁 电压 、 励磁 电流等参数 ， 以 水 电阻作为机车直流电机负载 ， 通过对水 电阻的
通 常的通信方式有 ２种 ， 即并行通信与 串行
通信 。并行通信方式传输速度快 ， 但容易因线路 的原因使标准 电位发生变化 ， 导致传输的数据发
收 稿 日期 ：ｏ６一ｏ ２ｏ ６—１ ． ４
作者简介： 周廷美 （ ９２一） 女 ， １６ ， 湖北江 陵人 ， 武汉理工大学机电工程学 院教授
维普资讯
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武汉理工大学学报 ・ 信息 与管 工 程版
２０ ０ ６年 １ ２月
上面 ７ 层模型结构 ， 可以简化成为应用层、 数据链
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第２ 卷 第１ 期 ８ ２
内燃机车水阻实验台及其测控系统的研制
收 稿 日期 ： ０ ６ ３ １ ２ ０ 一Ｏ ～２ ． 作 者 简 介 ： 继 雄 （９ ７ ， ， 西 九 江人 ， 汉 理 工 大学 机 电工 程 学 院 副教 授 ． 黄 １ ５ 一） 男 江 武
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第２ ８卷 传 感器 和工 业二 次
仪表组 成 。传感 器 主要 测试 各类 电参 数和 温度 参 数。 工业级 二次仪 表 负责信 号 的放大 与调 理 ， 方 一
面 直接将 各 工 作参 数 显 示在 控 制 台上 ， 于工 作 便
２ 水 阻 实验 台 的功 能及 组 成
恒功 率负 载试 验 ， 过发 电机 的负载 特性 ， 通 间接反 映柴 油机 的工 作状 况 。
水阻 、 负载
一
图 １ 水 阻 实 验 台 的 组 成
水 阻试 验 就 是机 车 在非 走 行 状态 下 ， 以水 电 阻 为负 载 ， 拟机 车运行 的各 种工况 ， 机车柴 油 模 对
压、 温度 、 功率 等 参数 ） 自动控 制 试验 过程 ， 录 ， 记 试 验数 据 ， 处理试 验数 据 ， 印实验结果 报告 。根 打 据 实 验 的需 要 对实 验 过 程进 行 管 理 ， 如设 置 不 同
型 号 的机 车试验程 序 。 整 个试 验过程 只需 要工 作人 员监视 计算 机的
摘
要 ： 阻 试 验 台是 内燃 机 车 检 测 的 必 不可 少 的 设 备 。介 绍 了 内 燃 机 车 水 阻 实 验 台 及其 测 控 系 统 ， 试 验 水 该
台具有稳定可靠 ， 自动 化 程 度 高 ， 测试 实 验 精 度 高 ， 实 时监 测 、 示 实 验 状 况 ， 可 显 自动 存 储 、 理 实 验 数 据 并 输 处 出 实 验 曲 线 和 实 验 报 告 ， 减 少 实 验 人 员 和减 轻工 人 的劳 动 强 度 。 可 关键词 ： 内燃 机 车 ； 阻 实 验 ； 阻 实 验 台 ； 水 水 自动 控 制
水力机械试验台监控系统功能设计简介
ｄ ｓｇ ｆ ｏ ｔ ｌ ｎ ｕ ｅ ｖ ｓｏ ｙ ｔ ｍ． ｅ ｉｎ ｏ ｎ ｒ ｄ ｓ ｐ ｒ ｉｉ ｎ ｓ ｓｅ ｃ ｏ ａ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｈ ｄ ｏ ｍｏ ｅ ｅ ｔ ｇ ｓａ ｄ ；ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｕ ｅ ｖ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ；ｕ ｃｉ ｎ ｌ ｅ ｉ ｎ ｙ ｒ ｓ： ｙ ｒ ｄ ｌ ｓｉ ｔ ｎ ｓ ｏ ｔ ｄ ｓ ｐ ｒ ｉｉ ｎ ｓ ｓｅ ｆ ｎ ｔ ａ ｓｇ ｔ ｎ ｏ ａ ｏ ｄ
水 力 机 械试 验 台 ， 是通 过 各封 头 水 罐 、 水 力 罐 、 进
测 功 电机 、 型转 轮 、 水 罐及 管路 等 ， 拟 一 个小 型 电 模 尾 模
拟 不 同 的模 型转 轮 的 工作 状 态 。
②控制管路阀门的开度实现对流量 、管路 内水流流
向 的控 制 。
站 ； 过 缩小 化 的水 轮 机 和发 电机 ， 测 试水 轮 机模 型转 通 来
把 对模 型 转轮 的这 些试 验 结果 转 化 为真 实 转 轮 的性 能数
④采集布置于试验台各处的传感 器测得的各类物理
量 ， 流量 、 温 、 差 等 ， 操 作 界 面 上反 映 出来 ， 如 水 压 在 以便
据 ， 而 开 发 出真 实 的转 轮 。 验 台的监 控 系 统是 对 组 成 操 作 者对 试 验状 态 进 行监 视 并 及 时调 整 ，同 时对 试 验数 从 试
试 验 台的 各种 设 备 、 感 器进 行 控 制和 监 测 ， 证 各 种 设 据 进行 分 析 和记 录 。 传 保
备 能够 互相 配 合 、 利 模 拟各 种 Ｔ况 ， 顺 以确保 各 种 类 型 的
模 型试 验 的顺 利进 行 。
⑤控制切换装置 ，对水路在试验状态和校正状态下
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效 率 ， 故 障诊 断优化 。 远程 网络通 讯 还能 使水 阻试 验信 息 共享 。 使 在 内燃 机 车 修 造 厂 ， 阶 段 的 水 阻 试 验 设 施 包 括 升 降 极 板 、 阻 箱 体 、 现 水 减 速 器 和 电 机 、 阻 试 验 室 。 水 阻 试 验 室 配 有 水 阻 工 作 台 以及 主 电 流 表 、 水 主
ｐ ｎｉｍ １ Ｃ Ｕ的 Ｐ ｅ ｔ Ｉ Ｐ ｕ Ｉ ３或 Ｉｔ ａ ｐ ｎｉｍ Ⅳ Ｃ Ｕ 的 Ｐ ｎｅ ｌ ｅ ｔ ｎ ｒ ｕ Ｐ ４通 用 微 机 ， 站 通 过 网 主
络 总线 与现场 机 相连 。 １ ２． 现 场 操 作 中 心 ． ２ 现 场 主 机 采 用 Ｉｔ ａ ｅ ｔ ｍ Ｖ Ｃ Ｕ 的 Ｐ ｎｅ ｌ ｎｉ Ｉ Ｐ ｎ ｒ ｐ ｕ ４研 华 工 业 级 微 机 作 为 现 场
（ ） 业 组态 监控 软件 ； ２工
一Hale Waihona Puke 】 ７一 维普资讯
计 算 机 应 用 （） 络管理 和通 讯 ： ３网
（） 勤 Ｉ ４考 Ｃ卡 应 用 系 统 。
铁 道 机 车 车辆 工人 第 ７期 ２０ ０２年 ７月
１ ２ 各 主 要 系统 的 配 置 和 功 能 介 绍 ． １ ２ １ 工 作 操 作 平 台 调 度 指 挥 控 制 系 统 ．． 操 作 平 台 是 整 个 水 阻 试 验 系 统 的 中 心 ， 之 为 主 站 ， 采 用 Ｉｔ ｌ 称 可 ｎ。 ｍａ
（ ） 号显示 指挥 调 度 系统 ； ４信
（ ） 络 连接 和信 息 反馈 系 统 ； ５网
（ ） 理 考勤 无接 触 式 Ｉ ６管 Ｃ卡 系 统 ； （ ） 助 设 施 系 统 ， 自动 水 位 补 水 ， 源 再 生 利 用 等 。 ７辅 如 能 １１ ２ 软 件 应 用 系 统 ．． （ ） 本 操 作 平 台 Ｗｉｄ ｗ ； １基 ｎｏ ｓ
主 电 压 信 号 ： 主 电 压 信 号 通 过 导 线 引 入 工 作 室 电 器 间 ， 用 电 压 传 感 将 利 器 隔 离 将 ０～１００ Ｖ电 压 转 换 成 ０～５Ｖ 的信 号 电 压 ， 换 后 的 电 压 信 号 一 ０ 转
路 输 出 到 高 精 度 数 字 电 压 表 ； 一 路 输 出 到 Ａ Ｄ转 换 卡 。 另 ／
工作 站 ， 能持续 ２ 它 ４ｈ不 间 断 工 作 。 现 场 主 机 采 用 双 机 热 备 ， 一 台 主 机 当
出 现 故 障 时 ， 一 台 备 用 机 接 过 控 制 权 接 替 工 作 ， 确 保 整 个 水 阻 试 验 过 程 另 以 不 问断 。 １ ２． 采 样 点 的 设 置 ． ３ 作 为主 数据 的采 集信 号 有 ： 电压 、 电流 、 主 主 Ｆ励 磁 电 流 、 Ｆ励 磁 电 压 、 Ｃ Ｆ电 机 励 磁 电 流 、 助 发 电 电 压 、 油 机 转 速 。 辅 柴 作 为 备 份 数 据 的 采 集 信 号 有 ： 却 水 出 口温 度 、 油 出 口温 度 、 油 机 冷 滑 柴 转 速 、 油 出 口压 力 、 油 出 口 压 力 、 阻 制 动 励 磁 电 流 Ｉ 、 阻 制 动 风 机 滑 燃 电 ｚ 电 ｌ 电流 和电阻 制动 失风 保护 电流 、 压 器 转速 、 却 风扇转 速 。 增 冷 １ ２． 数 据 的采 集 方 式 ． ４
励 磁 电 压 和 辅 助 发 电 电 压 ： 过 Ｓ Ｍ 模 块 转 换 成 ０—５Ｖ线 性 电 压 信 通 Ｃ
号 ， 号 同 样 分 两 路 输 出 ， 路 到 数 显 表 ， 一 路 再 通 过 Ａ Ｄ转 换 卡 转 换 为 信 一 另 ／
数字 信号 ， 供 给微 机使 用 。 提 主 电 流 信 号 的 采 集 ： 电 流 的 量 程 为 ０—８０ ０Ａ， 通 的 电 流 传 感 器 难 主 ０ 普
提 升接 触器 控制 盒 。 １ 水 阻 试 验 自 动 化 微 机 控 制 系统 的 组 成 １ １ 系 统 的 组 成 ． 整 个 系统分 为硬 件 控制 系 统 和 软件应 用 系统 。 １ １ １ 硬 件 控 制 系 统 ．．
（） 作操作 平 台控 制 调度 中心 ； １工 （ ） 阻箱极 板 升 降系统 ； ２水 （ ） 号 和数 据采 集 系统 ； ３信
车 上 线 之 前 重 要 的指 标 。 水 阻 试 验 除 对 柴 油 机 和 主 发 电 机 功 率 考 核 外 ， 还 要 对 整 车 其 他 辅 助 系 统 ， 冷 却 油 水 系 统 、 气 制 动 系 统 、 气 动 作 保 护 试 如 空 电 验 系 统 、 车 信 号 、 控 系 统 以 及 对 装 有 微 机 控 制 的 机 车 的 微 机 系 统 功 率 指 机 监
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计 算 机 应 用
铁道机车车辆工人
第 ７ ２０ 年 ７月 期 ０２
水 阻试 验 台 的 微 机 和 网络 控 制 系 统
陈 平
（ 墅堰机 车 车 辆 厂 科 兴 公 司 江 苏 常 州 ２３ １） 戚 １０ １
水 阻 试 验 是 对 机 车 柴 油 机 功 率 和 主 发 电 机 外 特 性 的 调 整 和 匹 配 ， 机 是
电 压 表 、 发 电 机 励 磁 电 流 表 、 发 电 机 励 磁 电 压 表 、 助 发 电 电 压 表 、 磁 主 主 辅 励 机 励 磁 电 流 表 、 速 发 电 机 电 流 表 共 ７块 电 表 。 在 水 阻 试 验 室 内 还 有 专 门 测
的 ８００Ａ 分 流 器 室 ， 以 测 试 总 电 流 。 另 外 ， 阻 试 验 工 作 台 内 配 有 极 板 ０ 用 水