本发明专利技术公开了一种采用Ｚｉｇｂｅｅ无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统主要由压力温度传感器、Ｚｉｇｂｅｅ Ｉ／Ｏ卡、Ｚｉｇｂｅｅ路由器节点、Ｚｉｇｂｅｅ网络协调器、ＰＬＣ控制器、Ｚｉｇｂｅｅ ＭＯＤＢＵＳ网关和监控上位机组成，压力温度传感器及其终端功能节点和一台ＰＬＣ控制器置于水压实验现场，通过网络协调器、路由节点和ＺｉｇＢｅｅ ＩＯ卡，构成一个ＺｉｇＢｅｅ无线网络，并通过ＺｉｇＢｅｅ－Ｍｏｄｂｕｓ网关，将相关数据传送到进行数据记录和处理的监控上位机和ＰＬＣ控制系统。与有线的数据采集和传输比较，本发明专利技术克服了布线的弊端，拓展了工业现场数据采集的手段；与依靠手动进行水压试验的加压、保压、卸压比较，实现了全自动程序控制，大大提高了试验的规范性和精确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种产品的水压试验，特别涉及一种采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统。
技术介绍
由于锅炉的汽包、化工的反应罐，以及核电站的压力壳等特种容器，是由特种钢板堆焊加工达到所设计的强度，因此，焊接工艺及在长达数十天的焊接过程中严格保持工艺所要求的关键焊接参数的一致性和稳定性，是保证焊接质量的关键所在。即使如此，为了保证加工产品的绝对可靠和使用安全，水压试验是一种必须采用的综合质量检验手段。水压试验的目的一是检查受压部件的严密性，即检查焊口、胀口、铆钉、铆缝及金属表面有无渗漏；二是检查受压部件在试验压力下是否产生肉眼可见的塑性变形。水压试验有两种，一种是一般工作压力试验，，即试验压力等于锅炉的额定工作压力；另一种是超压试验，即试验压力超过锅炉的额定工作压力。超压试验一般在下列情况下进行①压力容器新装、移装或改装后；②压力容器停用一年以上，需要恢复运行前；③压力容器受热面经过重大修理；④根据压力容器设备的具体情况，对受压部件有怀疑，而必须进行超水压试验时。目前国内在进行水压试验时，不论是加压过程、保压过程和卸压过程基本上都采用手动控制，对压力介质的参数测量仍以就地仪表目测为主。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有对产品进行水压试验时，不论是加压过程、保压过程和卸压过程基本上都采用手动控制，对压力介质的参数测量仍以就地仪表目测为主的缺点，提供一种用ZigBee无线通讯传输方式替代常规系统数据采集的有线方式，解决水压试验的手动操作不够规范和精确等问题的采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统。本专利技术的技术方案是一种采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统主要由压力温度传感器、Zigbee I/O卡、Zigbee路由器节点、Zigbee网络协调器、PLC控制器、Zigbee MODBUS的网关和监控上位机组成，具体包括压力温度传感器，安装在压力容器内，采集压力容器的压力与温度信号，以4～20mA输出；Zigbee I/O卡，用于采集由压力温度传感器来的4～20mA信号，对信号做相应的处理，按固定报文格式，采用直序扩频调制，然后按Zigbee无线通信协议进行无线网络传输；Zigbee路由器节点，用于完成信号无线传输过程中的接力与路由选择；Zigbee网络协调器，负责构建整个ZigBee网络；PLC控制器，实现系统的控制逻辑，上端接受上位机的控制信号，下端控制相应的加压泵，卸压阀设备；Zigbee MODBUS的网关，用于将接收的数据解析成Zigbee数据包，并上传(或通过路由器)到网络协调器，网络协调器将Zigbee数据包解析为Modbus数据包，并通过串口与PLC控制器进行数据交换；监控上位机，用于完成工艺流程显示实现受试设备水压试验的数据采集显示和下传控制指令，并能对各类数据做出相应的趋势图以做记录和以后的数据分析与判断；压力温度传感器及其终端功能节点和一台PLC控制器置于水压实验现场，通过网络协调器、路由节点和ZigBee IO卡，构成一个ZigBee无线网络，并通过ZigBee-Modbus网关，将相关数据传送到进行数据记录和处理的监控上位机和PLC控制系统。本专利技术的有益效果本专利技术采用Zigbee无线通讯技术传输数据，能按照试验工艺要求，实现加压、保压和卸压过程的自动控制，对水压试全过程进行现场参数的数据采集、记录存档和数据处理。实现对设备状态的显示、记录和系统报警等功能，使试验运行人员对系统的工作状态一目了然，操作简便。与有线的数据采集和传输比较，本技术方案克服了布线的弊端，拓展了工业现场数据采集的手段；与依靠手动进行水压试验的加压、保压、卸压比较，本技术方案实现了全自动程序控制，大大提高了试验的规范性和精确性。附图说明图1为水压试验系统框图；图2为水压试验系统实例图。具体实施例方式由图1所示，在专门进行水压实验的地方布置采集水压试验的压力和温度数据的终端节点和一台小型可编程控制器PLC。通过网络协调器、路由节点和ZigBee IO卡，构成一个ZigBee无线网络(该无线网络基于工EEE 802.15.4/Zigbee通讯技术特有的自组织网格拓扑结构)，并通过ZigBee-Modbus网关，将相关数据传送到进行数据记录和处理的监控上位机和PLC控制系统。选择合理的温度压力等传感器安装位置，即要能灵敏的反应加压的变化，又要能保证整个压力容器的加压的数据，且安装方便。温度压力传感器获取温度压力信号，以4～20mA信号形式传送给ZigBeeIO卡。Zigbee无线I/O卡属于无线网络中的终端设备，安装在传感器周围以便最近的和传感器实现连接，其采集传感器送过来的4～20mA数据，转换成ZigBee网络格式的信号，在ZigBee网络内传输。Zigbee路由器分布在在车间内，视传输情况适当部点。网络协调器承担网络初试化地址分配。网关将Zigbee无线网络协议传输的数据变换为标准的计算机串口格式。监控软件实现工艺过程、数据处理及保存、趋势分析等功能。通过配置的ZigBee-MODBUS网关，可以通过上述无线网络将水压试验的关键参数(如升压压力、保压时间和卸压时间等)传输给PLC控制系统。PLC控制系统专门用来按照试验工艺要求，实现加压、保压和卸压过程的全程程序自动控制使该水压试验的控制系统可以针对不同的升压、保压和卸压程序进行试验。为了节约成本，在该实施例中，将网络协调器和ZigBee-Modbus网关合二为一，如图2所示。权利要求1.一种采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统，其特征在于，它主要由压力温度传感器、Zigbee I/O卡、Zigbee路由器节点、Zigbee网络协调器、PLC控制器、Zigbee MODBUS的网关和监控上位机组成，具体包括压力温度传感器，安装在压力容器内，采集压力容器的压力与温度信号，以4～20mA输出；Zigbee I/O卡，用于采集由压力温度传感器来的4～20mA信号，对信号做相应的处理，按固定报文格式，采用直序扩频调制，然后按Zigbee无线通信协议进行无线网络传输；Zigbee路由器节点，用于完成信号无线传输过程中的接力与路由选择；Zigbee网络协调器，负责构建整个ZigBee网络；PLC控制器，实现系统的控制逻辑，上端接受上位机的控制信号，下端控制相应的加压泵，卸压阀设备；Zigbee MODBUS的网关，用于将接收的数据解析成Zigbee数据监控上位机，用于完成工艺流程显示实现受试设备水压试验的数据采集显示和下传控制指令，并能对各类数据做出相应的趋势图以做记录和以后的数据分析与判断；压力温度传感器及其终端功能节点和一台PLC控制器置于水压实验现场，通过网络协调器、路由节点和ZigBee IO卡，构成一个ZigBee无线网络，并通过ZigBee-Modbus网关，将相关数据传送到进行数据记录和处理的监控上位机和PLC控制系统。全文摘要本专利技术公开了一种采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统主要由压力温度传感器、Zigbee I/O卡、Zigbee路由器节点、Zigbee网络协调器、PLC控制器、Zigbee MODBUS网关和监控上位机组成，压力温度传感器及其终端功能节点和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用Ｚｉｇｂｅｅ无线通讯的核电产品水压试验自动控制系统，其特征在于，它主要由压力温度传感器、ＺｉｇｂｅｅＩ／Ｏ卡、Ｚｉｇｂｅｅ路由器节点、Ｚｉｇｂｅｅ网络协调器、ＰＬＣ控制器、ＺｉｇｂｅｅＭＯＤＢＵＳ的网关和监控上位机组成，具体 包括：压力温度传感器，安装在压力容器内，采集压力容器的压力与温度信号，以４～２０ｍＡ输出；ＺｉｇｂｅｅＩ／Ｏ卡，用于采集由压力温度传感器来的４～２０ｍＡ信号，对信号做相应的处理，按固定报文格式，采用直序扩频调制，然后按Ｚ ｉｇｂｅｅ无线通信协议进行无线网络传输；Ｚｉｇｂｅｅ路由器节点，用于完成信号无线传输过程中的接力与路由选择；Ｚｉｇｂｅｅ网络协调器，负责构建整个ＺｉｇＢｅｅ网络；ＰＬＣ控制器，实现系统的控制逻辑，上端接受上位机的控制 信号，下端控制相应的加压泵，卸压阀设备；ＺｉｇｂｅｅＭＯＤＢＵＳ的网关，用于将接收的数据解析成Ｚｉｇｂｅｅ数据监控上位机，用于完成工艺流程显示实现受试设备水压试验的数据采集显示和下传控制指令，并能对各类数据做出相应的趋势 图以做记录和以后的数据分析与判断；压力温度传感器及其终端功能节点和一台ＰＬＣ控制器置于水压实验现场，通过网络协调器、路由节点和ＺｉｇＢｅｅＩＯ卡，构成一个ＺｉｇＢｅｅ无线网络，并通过ＺｉｇＢｅｅ－Ｍｏｄｂｕｓ网关，将相关数据传送 到进行数据记录和处理的监控上位机和ＰＬＣ控制系统。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄冠宇，彭瑜，涂煊，王凯，
申请(专利权)人：上海工业自动化仪表研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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