本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于多變量控制系統(tǒng)試驗(yàn)測試平臺。

背景技術(shù)：

低碳、節(jié)能、環(huán)保是當(dāng)今人類社會發(fā)展的主題，發(fā)展綠色電力、發(fā)展智能發(fā)電技術(shù)、構(gòu)建智能發(fā)電廠是世界電力能源發(fā)展的重要趨勢，對全面提高我國能源資源優(yōu)化配置能力和電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障安全、經(jīng)濟(jì)、高效、清潔的電力供應(yīng)具有重要意義。

電廠自動化控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是通過計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對各種設(shè)備數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、分析和處理之后通過控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電廠各項設(shè)備的智能化控制。電廠自動化控制能夠提升電廠生產(chǎn)效率、有效節(jié)約能源，對環(huán)境保護(hù)、實(shí)現(xiàn)綠色電力事業(yè)有著重要意義。

通過搭建一種多參量控制系統(tǒng)試驗(yàn)測試及算法驗(yàn)證平臺，結(jié)合實(shí)際電廠廣泛采用的分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，融合自動控制原理、計算機(jī)技術(shù)、儀器儀表與檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制理論知識，根據(jù)被控對象從事控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)測試以及先進(jìn)控制算法的驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型提出了一種用于多變量控制系統(tǒng)試驗(yàn)測試平臺。所述平臺采用分層式扁平化功能結(jié)構(gòu)，分為監(jiān)控層、控制層以及現(xiàn)場層三層。

其中，監(jiān)控層包括一臺工程師站和三臺操作員站，所述監(jiān)控層通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接構(gòu)成C/S結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，并通過網(wǎng)線與所述控制層的控制器建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述工程師站具有最高權(quán)限，所述操作員站具有操作和顯示權(quán)限而不具有修改程序權(quán)限。在工業(yè)現(xiàn)場中也經(jīng)常設(shè)置用戶安全權(quán)限功能，以防止誤操作。操作員站中安裝IFIX界面組態(tài)軟件，用于系統(tǒng)測試操作與顯示；工程師站中安裝Control Build M控制策略組態(tài)軟件，可以完成系統(tǒng)控制策略組態(tài)并下裝到控制層中的PM860控制器，IFIX界面組態(tài)軟件可以設(shè)計系統(tǒng)試驗(yàn)測試人機(jī)交互界面，方便試驗(yàn)操作。Matlab軟件可以連接系統(tǒng)，讀取并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及設(shè)計先進(jìn)控制算法與測試系統(tǒng)進(jìn)行連接，驗(yàn)證算法的可行性。

其中，控制層包括控制器和I/O站，控制器連接所述I/O站，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；控制層的控制器采用ABB AC800M系列控制器PM860?？刂破髋c所述I/O站通過光纖連接，并采用Modulebus通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信。I/O站采用S800I/O站，其包括一通信模塊、一模擬量輸入模塊、一模擬量輸出模塊、一數(shù)字量輸入模塊、一數(shù)字量輸出模塊，所述控制器通過通信模塊與I/O模塊建立數(shù)據(jù)通信連接。

其中，現(xiàn)場層包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)設(shè)備與I/O模塊通過電纜連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括被控對象、檢測設(shè)備及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中，被控對象包括水箱和鍋爐，檢測設(shè)備包括壓力變送器、流量變送器、液位傳感器及溫度傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電動調(diào)節(jié)閥、電加熱器、水泵、變頻模塊及調(diào)壓模塊。

本實(shí)用新型搭建的平臺能夠?qū)崿F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的控制試驗(yàn)測試系統(tǒng)開發(fā)及控制算法驗(yàn)證，節(jié)省了測試的成本，為控制理論及應(yīng)用的研究提供了基礎(chǔ)研究平臺，該平臺集成度好、性能高，便于操作和管理。

附圖說明

圖1是用于多變量控制系統(tǒng)試驗(yàn)測試平臺結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型提出的用于多參量控制系統(tǒng)試驗(yàn)測試平臺結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該平臺采用分層式扁平化功能結(jié)構(gòu)，包括監(jiān)控層、控制層、現(xiàn)場層三層。

監(jiān)控層包括一臺工程師站和三臺操作員站，通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接構(gòu)成C/S結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，通過網(wǎng)線連接控制層中的控制器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控層中的工程師站擁有最高權(quán)限，操作員站只有操作和顯示權(quán)限，沒有修改程序權(quán)限，在工業(yè)現(xiàn)場中也經(jīng)常設(shè)置用戶安全權(quán)限功能，以防止誤操作。操作員站中安裝IFIX界面組態(tài)軟件，用于系統(tǒng)測試操作與顯示；工程師站中安裝Control Build M控制策略組態(tài)軟件，可以完成系統(tǒng)控制策略組態(tài)并下裝到控制層中的PM860控制器，IFIX界面組態(tài)軟件可以設(shè)計系統(tǒng)試驗(yàn)測試人機(jī)交互界面，方便試驗(yàn)操作。Matlab軟件可以連接系統(tǒng)，讀取并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及設(shè)計先進(jìn)控制算法與測試系統(tǒng)進(jìn)行連接，驗(yàn)證算法的可行性。

控制層包括控制器和I/O站，控制器采用ABB AC800M系列控制器PM860，I/O站采用的是S800I/O站，其包括一通信模塊TB820、一模擬量輸入模塊AI801、一模擬量輸出模塊AO810、一數(shù)字量輸入模塊DI810和一數(shù)字量輸出模塊DO810，控制器PM860通過通信模塊TB820與I/O模塊建立數(shù)據(jù)通信連接，控制器PM860與I/O站的通信模塊TB820之間通過光纖連接并采用Modulebus通信協(xié)議進(jìn)行通信。

控制層的S800I/O模塊通過電纜與現(xiàn)場層的實(shí)驗(yàn)設(shè)備連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?，F(xiàn)場層的實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括被控對象、檢測設(shè)備及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中被控對象包括水箱和鍋爐，檢測設(shè)備包括壓力變送器、流量變送器、液位傳感器及溫度傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電動調(diào)節(jié)閥、電加熱器、水泵、變頻模塊及調(diào)壓模塊。

上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。