基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，包括电动执行器，与下位机连接，用于执行下位机发出的开关信号；下位机，用于将上位机给定的信号传递给电动执行器，并实时采集电动执行器的模拟量信号给上位机；上位机，用于根据下位机反馈的电动执行器的模拟量信号对电动执行器进行检测；无线通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯。本实用新型专利技术利用上位机通过无线通讯模式，结合下位机可编程逻辑控制器完成对电动执行器的模拟量远程交互实验。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置
本技术涉及电控阀门的数据远程交互试验装置，尤其涉及一种用在电控阀门出厂检测模拟量信息可靠程度的远程试验装置。
技术介绍
由于电控阀门是工业自动化系统中的一个重要执行机构，广泛应用于石油、化工、水电、船舶等重要领域。对于厂商而言，每台阀门出厂前都需要进行多道工序的检验，尤其在对模拟量进行检测时，需要实时的观测检测曲线并对所检测到的模拟量控制/反馈值进行对比分析。现有的电控阀门模拟量检测试验装置，大多采用人工现场检测或组态王远程检测。人工现场检测，具体来说由技术人员在现场给电控阀门输入一些特定模拟信号(4-20mA模拟量)，通过观察记录电动执行器能否按输入信号达到理想要求。但该方法对人力的工作量要求比较大，同时不能保证所测数据的准确性、实时性，并且该方法效率低下、浪费人力。使用组态王进行远程监测，不能实时显示数据波形，同时也没有对波形进行分析、存储以及故障报警等功能。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，旨在解决上述
技术介绍
所提出的阀门出厂前质检工作中过分依赖人力对数据进行监测分析，且无法实现数据的实时对比分析，阀门开度波形的实时显示，数据存储，故障报警以及检验报告的生成等问题。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，包括：电动执行器，与下位机连接，用于执行下位机发出的开关信号；下位机，用于将上位机给定的信号传递给电动执行器，并实时采集电动执行器的模拟量信号给上位机；上位机，用于根据电动执行器的模拟量信号对电动执行器进行检测；无线通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯。所述上位机为虚拟仪器LabVIEW。所述下位机采用可编程逻辑控制器。所述电动执行器具有模块量远程控制模块，所述下位机具有模块量输入输出模块，所述下位机的模拟量输入输出模块经继电器与电动执行器的模拟量远程控制模块相连接。所述可编程逻辑控制器及继电器设置于现场控制柜中，所述控制柜中还设有电源，用于为所述可编程逻辑控制器及继电器设供电。所述无线通讯模块包括主路由器及副路由器，所述主路由器以及副路由器采用无线桥接技术通信连接，所述主路由器的输入端与上位机连接，所述副路由器的输出端与下位机连接。所述上位机设于中控室中。本技术能实时读取现场电控阀门的模拟量数值(4-20mA)，自动对比分析控制值和反馈值，发生故障时故障报警功能作用的同时电动执行器输出到预定设置，相关故障信息将会存储于数据库中，最终达到检测时限要求时，系统将自动出一份综合检测报告并停止运行，从而能够解决上述
技术介绍
问题中实时性差、准确性低、人力工作量要求大、工作效率低下等问题。本技术电控阀门远程交互试验装置实现了以LabVIEW作为上位机，通过无线通讯模式，结合下位机可编程逻辑控制器完成对电动执行器的模拟量远程交互实验；通过上位机的人机交互界面可完成模拟量波形显示，故障报警，数据分析、存储等功能。经测试，该试验装置能够高效、准确地完成相应数据的采集和控制。附图说明图1为基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置的结构框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1所示，基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，包括：LabVIEW上位机、无线通讯模块、可编程逻辑控制器、电动执行器；本技术的试验装置中的LabVIEW上位机可实现对电动执行器的模拟量数据进行控制值的写入、反馈值的读取，利用其波形图显示功能将阀门开度曲线实时显示在中控室，无需去到现场即可对其进行远程控制并监测，同时对控制值和反馈值进行数据差值分析，完成数据存储与故障报警等功能。所述差值分析，数据存储及故障报警功能均采用G语言编程实现，给定一个既定范围变量，当控制值与反馈值差值超出既定范围时，故障指示灯亮起的同时故障时间、故障次数、故障时刻的控制值与反馈值将会自动存储于数据库，方便后续排查问题并完善系统，故障报警同时电动执行器自动输出到预定设置，保护执行器不受损坏。其中，所述LabVIWE上位机包括前面板人机界面，后面板程序构图界面。所述人机交互界面可对阀门进行远程控制及状态监测，当上位机检测到异常时，实现故障报警功能作用的同时电动执行器输出到预定设置。所述故障报警功能基于LabVIEW平台开发，自动对4-20mA模拟量给定值与实际值分析处理，并将故障信息及波形数据自动存于报表及数据库。其中程序框图包括远程模拟量信号OPC共享变量读取程序；控制信号写入程序；控制值与反馈值对比分析程序；故障报警程序；故障时间、次数等故障数据存储程序；数据库存储、读取、检索、清空程序。前面板中包括模拟量的读取、写入波形显示控件；阀位控制写入控件；故障时间、次数显示控件；数据库检索、读取显示控件。整个上位机完成远程对电控阀门的控制操作以及数据分析功能。所述LabVIEW上位机中采用ACCESS数据库对数据进行存储等，使用NI公司对数据库访问提供的DatabaseConnectivityToolkit工具包来实现LabVIEW和数据库之间的动态交互功能，对相关数据的存储、检索均使用SQL语句与G语言配合编写,包括DBToolsOpenConnection、DBToolsExecuteQuery、DBToolsSelectData、DBToolsFreeObject、DBToolsCloseConnection等数据库函数。所述LabVIEW上位机与下位机的可编程逻辑控制器通过OPC协议经无线通讯模块进行通讯，采用跟LabVIEW出自同一家公司的NIOPCServer进行配置，以下文所述无线通讯模块为媒介完成与下位机可编程逻辑控制器的通讯。所述无线通讯模块采用双路由器利用桥接技术，实现中控室与现场之间的无线数据传输功能，由两个相同型号的路由器组成，通过无线桥接技术对主副路由器进行配置。配置过程中保持上位机PC、主副路由器、下位机可编程逻辑控制器在同一网段，例如同为192.168.1网段，主路由器可放置于中控室，通过网线形式与上位机的PC进行通讯，副路由器可放置于现场，通过网线形式与可编程逻辑控制器进行通讯，主副路由器分开单独供电，采用OPC协议建立通信。由于本用新型的实验装置属于出厂质检工作之一，环境相对温和，无线桥接在能完成相应工作需求的同时能减少中控室到现场的繁琐布线，方便故障排查，节省成本。所述可编程逻辑控制器属于现场控制单元，由电源模块、CPU模块、AI/AO模块(模拟量输入输出模块)以及NET模块构成，可实现对电动执行器的模拟信号的直接控制和采集，完成与上位机的通讯，执行上位机的命令，具体的可编程逻辑控制器可采用西门子系列控制器。其中NET模块通过与双路由器中的副路由器的连接，实现与上位机的信号传输，接收来自上位机的传输信号。所述CPU模块进行执行上位机的操作，分别在AI模块中读取来自电动执行器关于电控阀门开度的模拟量，经由CPU模块做出判断将数据经由无线通讯模块传输给LabVIEW上位机进行计算等操作，所述CPU模块同时可通过AO模块将来自上位机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，其特征在于，包括：电动执行器，与下位机连接，用于执行下位机发出的开关信号；下位机，用于将上位机给定的信号传递给电动执行器，并实时采集电动执行器的模拟量信号给上位机；上位机，用于根据电动执行器的模拟量信号对电动执行器进行检测；无线通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯。

【技术特征摘要】
1.基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，其特征在于，包括：电动执行器，与下位机连接，用于执行下位机发出的开关信号；下位机，用于将上位机给定的信号传递给电动执行器，并实时采集电动执行器的模拟量信号给上位机；上位机，用于根据电动执行器的模拟量信号对电动执行器进行检测；无线通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯。2.如权利要求1所述基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，其特征在于，所述上位机为虚拟仪器LabVIEW。3.如权利要求1所述基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，其特征在于，所述下位机采用可编程逻辑控制器。4.如权利要求3所述基于虚拟仪器的电控阀门远程交互试验装置，其特征在于，所述电动执行器具有模块量远程控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志成，李欢欢，郝晓兵，
申请(专利权)人：天津奥美自动化系统有限公司，天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津,12