汽车综合试验场控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车综合试验场控制系统设计Designofcontrolsystemforautomobilecomprehensivetestingground刘大千，高磊LlUDa—qian．GA0Lei(北方工业大学电气与控制工程学院，北京100144)摘要：针对某汽车综合试验场内特殊测试车道的控制需求，设计并开发了智能控制系统。系统采用多台PLC组成分布式控制系统；使用WINCC、WINCCFlexible、力控组态等多种组态软件组成上位机监控平台，实现了对整个现场环境的交互式监控和一体化管理。详细介绍了系统的硬件结

2、构、网络结构及控制功能。实际投运表明，系统安全可靠，运行稳定，可控性强，方便灵活。关键词：PLO；OPC；WINOC；T业以太网；·网络通信中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1009—0134(2015)10(上)-0114—04Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．19．320引言管理。2)控制层选用SIEMENSS7—200系列PLC作为中央汽车综合试验场主要包括试验和测试区域内的高速控制单元，其主要特点是可靠性高，易于掌握，丰富的车道以及不同类型的特殊车道，用于对汽车产品的测试，内置集成功能，强劲的

3、通讯能力，丰富的扩展模块。以保证持续生产的汽车产品质量始终如一。在国外，汽车泵站、操作台、中心柜处配有CPU224CN，以太网综合试验场已有了多年的发展历程，早在1971年，美国就模块CP243，1，I／O扩展模块EM223CN；模拟量采集站已建成第一个汽车试验场。随着近年来国内汽车行业的高处配有CPU224CN，以太网模块CP243．1，模拟量输入速发展，汽车综合试验场也逐渐在我国各地建成。／输出模块EM235CN；气象站处配有CPU224CN，以太汽车综合试验场的控制系统主要是为了满足动态网模块CP243．1，模拟量输入模块EM231CN。

4、其主要功广场、涉水车道、低摩擦系数路段等特殊车道的控制需能：采集、处理现场数据；通过工业以太网现场总线进行求。现场控制设备数量多、分布范围广且其开关顺序错数据交互；将数据反馈给信息层的上位机监控平台并接收综复杂，如果仅依靠人工手动操作，不仅会损耗极大的其控制操作，控制设备输出，实现系统的分布式控制。人力、物力，而且，一旦操作员疏忽，致使操纵顺序3)设备层配有潜水泵、变频器、电动阀、电磁错误，还可能造成严重的安全事故。汽车生产的主要阀、电磁流量计、智能变送器以及气象传感器等。准则在于：安全可靠且任何时候都可对车辆进行可重复系统硬件结构如图l所示。

5、的行驶测试并给出可复制的测试结果。基于以上原则，运用可编程控制技术，网络通讯数据服务器操作员站气象操作员技术，友好的人机交互界面，工业以太网现场总线，为汽车综合试验场内特殊测试车道的控制需求提供了一套完整的控制系统设计方案。1系统硬件结构系统分为管理层、控制层、设备层。1)管理层配有SIEMENSTP1500BasicPN触摸屏，数据服务器，客户机，气象台。其主要功能：对现场数据进行监泵阀门泵阀门电磁超声波智能加热器阀门气象站流量计传感器变送器传感器视、记录保持、控制给定并对现场出现的故障状态报警，实现系统的集中一体化图1系统硬件结构图收稿日期

6、：2015-05-13基金项目：北京高校“青年英才计划”(YETP1423)作者简ft：刘大千(1982一)，男，河北人，讲师，硕士，研究方向为现场总线与工业以太网技术、物联网技术和过程控制。[114]第37卷第10期2015-10(上)学兔兔www.xuetutu.com2系统的网络结构STEP7．Micro／WiN数据传输程序，如图4所示。2．2上下位机的网络通信2．1PLC间的网络通信系统使用SIEMENSTOUCH和PC机作为上位机监系统控制层共分5个I／O站点，每个站点的系统功能控设备。各不相同。为了便于系统的整体逻辑控制，PLC间需

7、要SIEMENSTOUCH通过WINCCFlexible可以直接与通过各自的以太网模块建立以太网通信，以便将五台S7-200建立连接。在WINCCFlexible的“连接”选项中CPU中数据进行数据传输1，集中至一台CPU中。选择TP1500BasicPN的接口为以太网，配置其IP地址，每个CP243．1最多可同时支持8个异步数据连接，每要与其所连接的泵站处PLC的IP地址处于同一网段。个连接在本地客户机和远程服务器之间又可定义最多32PC机则使用WINCC作为上位机组态软件，与S7—个数据传输块，利用这一特性，在STEP7一Micro／WIN

8、工具200建立连接。但由于WINCC中并没有集成S7．200的栏以太网向导中选择与CP243．1模块相匹配的版本，设驱动通道以及S7．200系列PLC