远距离注浆管路超压保护系统设计

针对现有的煤矿注浆系统在压力过大时不能及时对管路进行保护的问题,提出了基于PLC的远距离注浆管路超压保护系统设计方案。该系统以欧姆龙PLC为控制中心,通过压力变送器采集当前管道的实时压力值,若压力超限并持续50 s,则渣浆泵停止工作,实现紧急停泵。上位机监控系统接收PLC控制系统的实时压力值和流量值并进行显示,实现对注浆主要管路压力和流量的监测。工业性试验结果表明,远距离注浆管路超压保护系统效果良好,能够满足矿井注浆系统超压保护的需要。     

远距离注浆管路超压保护系统设计

针对现有的煤矿注浆系统在压力过大时不能及时对管路进行保护的问题,提出了基于PLC的远距离注浆管路超压保护系统设计方案。该系统以欧姆龙PLC为控制中心,通过压力变送器采集当前管道的实时压力值,若压力超限并持续50s,则渣浆泵停止工作,实现紧急停泵。上位机监控系统接收PLC控制系统的实时压力值和流量值并进行显示,实现对注浆主要管路压力和流量的监测。工业性试验结果表明,远距离注浆管路超压保护系统效果良好,能够满足矿井注浆系统超压保护的需要。     

基于PLC的石油催化裂化车间安全巡检小车设计

在石油催化裂化车间安装固定传感器来检测车间环境的方案,受安装位置的限制存在监控盲区。开发一款安全巡检小车与原有的监测系统相结合,对降低车间发生事故的概率,有着直接而重要的作用。以一台基于PLC控制的巡检小车为载体,搭载多个气体检测传感器和ZigBee通讯模块。PLC与单片机相结合,控制小车自动巡航;使用EM235模块和气体传感器,监测车间环境状况;将环境数据通过ZigBee发送给上位机实时显示。当被测气体的浓度大于警戒值时,启动蜂鸣器和灯光报警。上位机采用C++Builder设计人机交互界面。通过测试表明,安全巡检小车与传统监测系统相结合可以更好地反映车间环境状态,提高监控效率。     

基于ZigBee的大棚环境监测系统设计

针对当前农业发展的需要,通过采用ZigBee与串口通信技术将温室信息实时传输到监测系统,使种植者可以及时了解大棚环境,并根据接收到的数据对大棚环境进行控制。以VB.NET开发上位机程序,用传感器接收温湿度数据,并通过ZigBee无线通信模块将信息通过串口传送给上位机,再由上位机监测软件完成数据的存储。对大棚中每一个节点的温湿度进行实时显示,当超出系统预先设定的温湿度期望值区间时,发出报警声音。实验说明,基于ZigBee的无线传感网络监测系统有着低功耗、小体积、使用简单方便等特点,更加适合现代化的农业发展。     

基于ZigBee无线传感器网络的温室大棚环境测控系统设计

设计了基于ZigBee技术的多参数、低成本、集测量与控制一体的无线测控系统,以用于实现远程测控。该系统采用ZigBee无线收发模块采集温室大棚中的温度、湿度、光照等参数,并将其发送到ZigBee网关进行处理,然后通过Internet上传到上位机,上位机通过网关发送温度、湿度、光照等控制命令到ZigBee终端节点,控制相应设备以调节大棚中相关参数,从而实现对温室大棚的远程测量与控制。实验表明本系统运行效果良好,功耗小、移动性强、被测数据可以实时上传到上位机进行显示和记录。     

基于ZigBee技术的矿井监测系统设计

介绍了ZigBee模块CC2530,并利用CC2530设计了协调器、路由器以及终端节点的系统,最后通过三种节点搭建了一个无线传感器树形网络,实现了组网功能。在构建的网络中,各节点的传感器将采集的数据传送给路由器或协调器,再由协调器传送给上位机显示,通过上位机界面可实时监测系统运行和实时显示监测结果。     

基于FPGA和无线通信的密立根油滴测试系统设计

为了提高密立根油滴实验中仪器测量的精确性,改善传统实验教学指导模式,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和无线通信的密立根油滴实验测试系统。利用 FPGA 高速地采集和存储油滴运动的控制电压和下落时间,并构建了基于 ZigBee 的分布式网络对数据进行无线传输。开发了基于 C/ S 架构的实验数据管理系统,实现了上位机实时获取、处理、存储并显示实验数据的功能,并利用 SQL Server 数据库实现数据的本地保存和远程服务器的同步。实践证明：该系统具有灵活高效的实时教学指导模式,且测量结果的平均相对误差小于0.06%,相较于传统实验仪器有效地提高了测量精确度。     

VB在PLC监控系统构建中的应用

以三菱FX2N系列PLC为例介绍了一种基于PLC的实时监控系统。该系统利用VB与PLC的串口通信,实现了上位机对下位机的实时数据采集、实时监测、控制分析等功能。实际应用表明：该实时监控系统运行可靠、操作方便、简单实用,并对由其他类型的PLC和上位机组成的监控系统的构建具有一定的参考价值。     

煤矿分布式突水监测系统设计

针对现有集中式煤矿突水监测系统人员劳动强度大、数据采集效率低等问题,基于ZigBee无线传感器网络架构,开发了分布式水文与围岩应力采集节点、路由节点和汇聚节点的硬件及软件,设计了一套煤矿分布式突水监测系统。该系统将矿井水文、应力监测集成在统一的网络中,通过上位机对采集数据进行集中处理,可实时在线获取矿井水文与围岩应力的动态变化。测试结果表明,该系统监测精度较高。     

基于SPCE061A的矿山锅炉水温监测系统设计

根据某矿山锅炉厂的实际运行情况,提出了一种基于SPCE061A的锅炉水温监测系统的设计方案。该系统可实时采集、记录、显示锅炉水温,当温度超过一定限度时发出声光报警;并采用串行通信方式将测量到的水温数据发送到上位机,由上位机监控软件对现场水温进行处理、显示。试运行结果表明,该系统效果良好。     

基于嵌入式软PLC的掘进机控制系统设计

针对现有以普通PLC和专用控制器为核心的煤矿掘进机控制系统存在开发成本高、维护量大、跨平台移植难等问题,设计了一种基于嵌入式软PLC技术的掘进机控制系统,分析了系统的功能需求和实现原理,提出了以嵌入式软PLC为核心的控制系统架构。该系统通过实时操作系统的定制、软PLC运行时系统的移植及驱动组件的开发,实现了掘进机基本逻辑控制、全功能遥控和自动截割功能,可对掘进机状态进行实时监测,通过遥控器实现全功能远程遥控,通过设定断面形状、路径类型、巷道高度、巷道宽度和截割间距等参数实现巷道断面的自动截割成形等。相比于以PLC和专用控制器为核心的控制系统,采用嵌入式软PLC的掘进机控制系统可更好实现掘进机装备的标准统一和系统的组态开发,跨平台移植性好。测试结果证明该系统基本控制功能和遥控操作性能良好,自动截割断面边界最大误差小于10 cm。     

CNG储气井检测中的水位自适应控制系统

根据CNG储气井超声波检测的需要,设计了基于水位检测的传感器自适应控制系统;系统主要由计算机、PLC、步进电机和超声波水位检测探头构成;通过井口加水的方式使井内水位逐渐上升,采用数字PID作为控制算法,超声波检测信号反馈的水位为输入变量,通过计算机和PLC调节步进电机转速来控制装置的上升速度,使传感器相对于水面的位置恒定,从而保证了检测有效安全的进行;数字PID算法采用C++语言编程,MATLAB仿真实验证明采用该算法进行控制是正确有效的。     

悬臂式掘进机巷道位姿监测系统设计

实现煤矿井下巷道的无人化自动掘进,需要实时掌握掘进机的空间姿态参数.结合巷道和掘进机本身特点,设计了一种基于图像识别的掘进机位姿监测系统.掘进机空间姿态发生变化时,双十字激光在2个激光标靶上的图像出现中心点偏移和角度偏转,对其进行数字图像处理得到精确的特征点、特征光线参数,即可求出掘进机位姿参数.基于Matlab软件GUI模块开发的监测软件具有图形用户界面,通过对标靶的图像识别,实时显示掘进机位姿参数,方便用户使用.模拟环境下的试验测试结果表明,在测量范围＜40 m时,位移误差＜5 mm.该系统测量精度高,实时性强,能够满足测量需求,实现煤矿并下掘进过程中的位姿监测.     

WinCC与PLC采集数据间快速交换及显示的研究及应用

针对WinCC和PLC构成的两级计算机控制系统中,WinCC不能实现0.25s以下的实际数据的快速实时采集及显示,以伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动控制系统为背景,利用S7-400 PLC框架中的FM-458和EXM-438模块对实际数据进行实时采集,并利用WinCC数据归档以及S7-400 PLC的AR SEND功...     

基于单片机控制步进电机恒变速系统的设计

各种步进电机专用开发系统,适用于数控机床及某些特定条件及系统。本文通过单片机为开发平台,对步进电机进行控制,主要介绍步进电机控制器、驱动电路和LED显示电路的设计,其中在步进电机控制器的设计中,重点阐述脉冲产生电路以及对速度的控制,实现对步进电机速度精确控制的开发系统。     

嵌入式系统的多路步进电机控制系统的设计

设计并实现了一种基于FreeRTOS的多路步进电机控制系统,运用于小型流水线。系统控制电路采用STM32F4系列的微控制器,结合小功率步进电机驱动器A4984以及嵌入式以太网控制器W5500,完成硬件设计,后对其进行软件开发,设计出可以实时控制并改变电机脉冲起始频率、最大频率、电机转动方向、电机脉冲总数、加速脉冲数以及减速脉冲数等参数的上位机模块。在电机驱动中加入改进型S型算法,有效的优化步进电机初始速率增加过快导致的步进电机失步和过冲现象。在实际项目的验证过程中,证明该系统具有良好的稳定性。     

基于ZigBee的煤矿巷道压力监测系统设计

针对传统的巷道压力监测方法存在测量精度低、可靠性差、节点扩展性差、测量结果无法自动上传、分析和处理等问题,设计了一种基于ZigBee的煤矿巷道压力监测系统。该系统利用传感器节点实现巷道压力的精确测量,测量结果以无线通信方式传送给汇聚节点,并由汇聚节点上传地面监控计算机,实现巷道压力的实时、可靠监测。测试结果表明,该系统可实现锚杆受力大小的精密测量,并可实时上传测量结果。     

基于步进电机驱动自动生产线输送系统的PLC控制

步进电机是一种专门用于速度和位置精确控制的特种电机,满足自动生产线中输送单元的精确定位功能。利用西门子S7-200PLC内置PTO/PWM发生器可以方便为步进电机驱动器提供脉冲,通过S7-200的运动包络配置功能,可以实现步进电机不同运行模式的控制。     

基于PLC的位置控制系统的设计

设计的位置控制系统是由步进电机、旋转编码器、同步带、同步轮、标尺、指针及西门子S7-200CPU224组成。旋转编码器采集同步带的实际位置,以脉冲信号形式送给PLC,PLC利用高速计数器指令对脉冲进行计数,将所计的数值转换成实际位置并与给定位置相比较,用PID运算的结果输出给步进电机驱动器,控制步进电机转向和转速,带动同步带和指针移动,实现位置控制。多次试验证明,系统运行稳定可靠,其位置控制稳态精度≤±2mm。以57BYG250C型步进电机为例,文中给出了步进电机详细的硬件接线图及控制步进电机运行的梯形图。     

基于STC单片机的远程变焦控制系统设计

为了使3D摄像机的2个镜头能够实现远程变焦,设计了一种远程变焦控制系统,上位机与下位机均采用STC-12C5A60S2为CPU,加入了按键电路、脉冲开关电路、步进电机驱动电路、串口通讯电路、无线收发模块电路等.该文主要说明了上位机与下位机接口电路、步进电机驱动电路的设计,提供了软件设计的主要流程图.通过软硬件设计实现了3D摄像机两个镜头光圈的远程对焦,实际的功能测试表明,系统性能稳定、安全可靠、具有一定的通用性,具有良好的使用价值,广阔的市场前景.