论文研究-分布式桥梁健康监测系统研究 .pdf

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分布式桥梁健康监测系统研究,汪何,廖传书,本文设计了一种基于上位机与下位机PLC相结合的分布式测控系统,将该系统运用到桥梁健康监测是本文一大特点。可编程控制器(PLC)以其�
国科技论文在线 IsT UL2A l-5平 UILB UI3AR37 AIN0-AINlD yint 3 10K P27 图前端调理电路图 数据采集部分设计 系列提供三种型号的模拟量扩展模块供用户使用,它们具有转换功能, 模拟信号发送给模拟量扩展模块,经过转换,转化成内部能够识别的 数字信号。本文使用的是 模拟量混合模块,其输入框图如图所示: 坩益蠲节 存 气匚转義 REF O- Rino 置调 人 多路转换罂4至 输入框图 模拟量混合模块为用广提供了输入通道和1输岀通道,所以它可以同吋接收 来自四个传感器发送过来的模拟信号。EM235有很多输入量程供用户使用,如: 和 等。图中,放大器的作用主 要是针对不满足 输入量程的信号进行放大,用户可以通过开关对输入量程进行 设置偏置调节和增益调节的作用辶要是对输入量程进行校准,徧置调节对刻度进行校准 増益调节则对刻度进行校准。以免数据传输速率过快影响转换的精度,所以在 转换前面放胃一个缓存区对数据进行缓冲。 中转换器的位数为位,其转换时 间小于 ,它对于模拟量输入的阶跃响应时间为 国科技论文在线 监控系统设计 与通信硬件设计 机配有标准的 接∏,配有标准的 接∏,要实现二者相连,就有必 要在它们之间配置转换器。西门子公司为用户提供了 电缆带有 转换器, 能方便实现二者之间电平转换,从而进行连接。与 系列硬件连接图如图 所示 PC S7-200 PLC RS232RS485 RS232 转化器 RS485 接囗 接囗 硬件连接图 通信程序设计 本系统中 米用 编程软件进行编程。作为桥梁健康监测系统中 的下位机, 釆取从站模式,通过命令帧的形式向传达发送和接收的指令,而 对指令进行及时反馈。通信程序的流程如图所小: 系统初始化 开中淅 接收缓冲区是否有数否 接收数据 正常接收数据? 验裂据 校验教据止确 行命 弃台令 返回确认信总 返回钻误信息 图 通信程序流程图 国科技论文在线 上位机通信程序设计 本文桥梁健康监测系统采用一台机实现对多台 系列进行监控,实时反 映桥梁结构健康状态。上位机系统软件采用 高级语言编程,能够及时准确地对桥梁 现场实行监控。上位机与下位机进行串行通信,其通信程序流程图如图所刂 开始 初始化诵信参数 启动 OnOnin中断事件 中断事件是香发生? 是 从串口读取数捷 校验数据 发送应答信号至PLC 结束 图上位机通信程序流程图 远程客户端设计 远程客户端与桥滐现场服务器通过以太网进行数据交换,远程客户端通过访问桥梁现场 服竻器数据库,实时掌握桥梁健康状态,并将这些教据存储在远程客户端服务器数据库中 以便后续工作泮估调用。 结论 本文设计了一种基于桥梁健康隘测的分布式测控系统,针对桥梁结构的复杂性以及环境 的不稳定性,系统采用了以工业现场中应用广泛的作为下位机,分布式布置在桥梁结 枃现玚,实时釆集桥梁上常用传感器的数据,上位机采用工控机,利用串口通信技术 组成功能强大的分布式测控系统 参考文献 元跃峰,毕卫红,卢辉斌大型桥梁分布式健康监测系统设计计算机测量与控制, 秦权桥梁结构的健康监测中国公路报 张启伟大型桥梁健康监测概念与监测系统设计同济大学学报, 李长林口通信技术与典型实例北京:清华大学出版社, 李双科,吴记群 环境下计算机与串行通信的实现兰州工业高等专和学校学 报

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