专利名称：试验室流量自动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流量自动控制系统，尤其涉及一种利用以工业控制计算机为核心的工业控制系统实现对流量自动控制的试验室非恒定水流生成系统。
背景技术：
在试验室内对洪水过程的模拟、潮流系统的模拟需要人工生成非恒定水流。试验室内非恒定水流的生成通常依据观察水位变化，由人工手动控制不同的阀门开度来实现。 其缺点是调节滞后、精度低、费时费力、得不到相对准确的模拟效果。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种试验室流量自动控制系统，由工业控制计算机系统自动控制流量的试验室非恒定水流生成系统，该系统能够根据设定流量曲线，自动控制水泵启停，从而在试验室模拟非恒定水流，该系统能够实时采集实际流量信息，生成实时流量曲线与设定流量曲线对比。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的一种流量自动控制系统，它包括工业控制计算机、水位仪、数字量输出卡、多个继电器输出板、多个固态继电器和多个水泵；水位仪一端与工业控制计算机连接，另一端连接水位传感器，水位传感器置入水面上；数字量输出卡一端插在工业控制计算机主板上，另一端通过扁平电缆与多个继电器输出板连接； 继电器输出板一端与数字量输出卡连接，另一端与多个固态继电器连接；固态继电器连接一端与一个继电器输出板连接，一端与一个水泵连接。所述的数字量输出卡为数字量输入/输出全长卡，是工业控制计算机附加卡；所述的数字量输出卡插在工业控制计算机插槽中；所述的数字量输出卡提供144路可编程数字输入/输出通道，并被分为6个端口，每个端口通过一个50芯扁平电缆与继电器输出板连接。所述的继电器输出板通过一个50芯扁平电缆与数字量输出卡连接；所述的继电器输出板提供12路输出端口，每个输出端口通过电缆与固态继电器连接。所述的固态继电器为交流固态继电器，所述的固态继电器一端通过电缆与继电器输出板相连，另一端通过电缆与水泵相连。本实用新型流量自动控制系统具有控制精度高、自动化程度高、水流模拟准确等优点。
图1为本实用新型试验室流量自动控制系统控制结构方块图。图中1.水位传感器，2.水位仪，3.工业控制计算机，4.数字量输出卡，5.继电器输出板，6.固态继电器，7.水泵。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型试验室流量自动控制系统包括工业控制计算机3、水位仪 2、数字量输出卡4、多个继电器输出板5、多个固态继电器6和多个水泵7工业控制计算机为控制系统核心。数字量输出卡为一块研华PCL-722数字量输入/输出全长卡，该卡插在工业控制计算机插槽中，通过ISA总线与工业控制计算机连接通讯。该卡提供144路可编程数字输入/输出通道，并被分为6个端口，每个端口通过一个 50芯扁平电缆与继电器输出板连接。本实用新型采用6块研华PCLD-785B继电器输出板，该继电器输出板一端通过一个50芯扁平电缆与数字量输出卡连接；每块继电器输出板提供12路输出端口，每个输出端口通过电缆与固态继电器连接。本实用新型采用多块LRSSR-DA型交流固态继电器，该交流固态继电器一端为 3-32VDC控制电压输入端通过电缆与继电器输出板的相连，另一端为220VAC输出端通过电缆与水泵相连。水位仪为JS-B型精密水位仪，该水位仪一端通过标准的RS-232接口与工业控制计算机相连，另一端通过水位传感器实时测量水位变化。现对本实用新型的控制工作原理进一步描述工业控制计算机为流量自动控制系统核心，工业控制计算机中运行控制程序，该控制程序依据给定的流量曲线，计算出不同水泵的启停顺序和启停时间，产生控制信号。控制信号依次经过数字量输出卡、继电器输出板、固态继电器的传递，最终控制不同梯度组合水泵的启停顺序和启停时间，生成指定的流量过程；该控制程序还可利用水位仪实时采集水深数据，换算成相应的边界流量，验证流量过程的准确可靠性。同时在给定的边界上使水流通过一个矩形量水堰，并用自动水位仪实时采集水深数据，通过通讯线将数据传送给计算机，推求相应的边界流量，验证流量过程的准确可靠性。以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。
权利要求1.一种试验室流量自动控制系统，其特征在于，包括工业控制计算机(3)、水位仪O)、 数字量输出卡G)、多个继电器输出板(5)、多个固态继电器(6)和多个水泵(7)；水位仪 (2) —端与工业控制计算机C3)连接，另一端连接水位传感器(1)，水位传感器(1)置入水面上；数字量输出卡(4) 一端插在工业控制计算机C3)主板上，另一端通过扁平电缆与多个继电器输出板(5)连接；继电器输出板(5) —端与数字量输出卡⑷连接，另一端与多个固态继电器(6)连接；固态继电器(6) —端与一个继电器输出板(5)连接，一端与一个水泵 (7)连接。
2.根据权利要求1所述的试验室流量自动控制系统，其特征在于，所述的数字量输出卡(4)为数字量输入/输出全长卡，是工业控制计算机(3)附加卡；所述的数字量输出卡 (4)插在工业控制计算机C3)插槽中；所述的数字量输出卡(4)提供144路可编程数字输入/输出通道，并被分为6个端口，每个端口通过一个50芯扁平电缆与继电器输出板(5) 连接。
3.根据权利要求1所述的试验室流量自动控制系统，其特征在于，所述的继电器输出板(5)通过一个50芯扁平电缆与数字量输出卡(4)连接；所述的继电器输出板(5)提供12 路输出端口，每个输出端口通过电缆与固态继电器(6)连接。
4.根据权利要求1所述的试验室流量自动控制系统，其特征在于，所述的固态继电器 (6)为交流固态继电器，所述的固态继电器(6) —端通过电缆与继电器输出板(5)相连，另一端通过电缆与水泵(7)相连。
专利摘要本实用新型提供一种试验室流量自动控制系统，包括工业控制计算机、水位仪、数字量输出卡、多个继电器输出板、多个固态继电器和多个水泵；水位仪一端与工业控制计算机连接，另一端连接水位传感器，水位传感器置入水面上；数字量输出卡一端插在工业控制计算机主板上，另一端通过扁平电缆与多个继电器输出板连接；继电器输出板一端与数字量输出卡连接，另一端与多个固态继电器连接；固态继电器一端与一个继电器输出板连接，一端与一个水泵连接。该装置操作方便，可广泛用于试验室非恒定水流的生成，如洪水过程的模拟、潮流系统的模拟等。
文档编号G05D7/06GK202093399SQ201120158468
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者张力忠, 张海勇, 王英伟, 郑慧洋 申请人:中水北方勘测设计研究有限责任公司