摘要:针对以色列Unitronics 的M90/91系列OPLC运算功能的不足,提出分段拟合和线性转换模式,将复杂运算和浮点数运算转换成的分段的线性运算。开发计算机辅助设计软件,优化分段控制工程网版权所有,并自动生成的运算参数控制工程网版权所有,在M90/91系列OPLC上实现了复杂运算和浮点数的精确运算。该运算处理方法成功地应用于环保监控系统的污水流量监控中www.cechina.cn,流量计算精度与直接计算结果几乎完全吻合。本研究大大地简化了OPLC控制程序,降低了控制系统的硬件费用,拓展了M90/91系列OPLC的应用范围。
关键词:Unitronics,OPLC,计算机程序,明渠流量计,流量,环保监测,最小二乘法。
0.M90系列OPLC的特点 1.M90/91系列OPLC在环保在线监控系统中的应用 1.1污水流量的监控 1.2 超声波明渠流量计的流量计算
以色列Unitronics的M90/91系列OPLC是一种集可编程控制器、操作面板、I/O功能于一体,通讯功能强大的微型PLC。Unitronics的OPLC分为两大系列:M90/91系列和Vision系列,其中M90/91系列的价格
便宜,功能强大,性能稳定。M90/91系列OPLC的特点如下:
1)友好的人机界面:M90/91系列OPLC的人机操作面板包括液晶显示屏和全数字按键,用户可以查看操作提示、动态数据、历史数据,也可以输入控制参数和通过按键进行控制操作。
2)支持多种通讯方式:M90/91系列OPLC支持PSTN、GSM/SMS、GPRS、CANBus、MODBUS等通讯方式,用户可以选择有线电话方式、手机短信、GPRS方式或各种网络通讯方式CONTROL ENGINEERING China版权所有,为远程或网络内的自动监控、数据采集、系统诊断,为现场无人值守情况下的远程中心监控提供了便捷价廉的途径。
3)多功能一体化:M90/91系列OPLC自带数字量/模拟量/温度测量的I/O点CONTROL ENGINEERING China版权所有,轴编码器和高速I/O点CONTROL ENGINEERING China版权所有,CANbus/RS232/RS485通讯,实时时钟控制。
4)I/O扩展性:每个M91/91控制器可以带8个I/O扩展模块,可以满足各种自动控制的需要。
M90/91系列OPLC在工业和民用方面都具有极大的优势,在昆明市环保在线监控系统的现场监控中被广泛采用,至今已经无故障地成功运行了3年,实现了昆明地区污水排放的区域性在线监控,在成都、北京、福建等地的环保监控中也得到了成功的应用。
环保在线监控系统由现场监测传感器、OPLC监控装置、中心监控软件等构成,M90/91系列OPLC是现场监测的核心。OPLC监控装置可以接入来自于各种传感器的信号,如COD、DOC、SO2、流量、治理设备状态等几十种国家规定的监控参数的传感器,采用GSM/SMS/GPRS方式定时上报环保监控数据,自动上报现场超标报警数据、设备故障、系统断电等信息,并及时应答监控中心的各种查询。
污水排放的瞬时流量和累积流量采用超声波明渠流量计方法进行测量,它们是环保在线监控的主要因子。超声波传感器测量流过巴歇尔槽的流体液位的高度,并向OPLC输入4-20Ma的关于流体高度的模拟信号。
超声波明渠流量计需要通过公式(1)运算,将流体的高度转换成流体的瞬时流量,并进行累积。根据标准JJG711-1990,巴歇尔槽的流量特性计算公式为:
Q=Chan……………………………………………………(1)
其中:Q瞬时流量(m3/sec),ha水头高度m,C和n是与明渠类型和喉口尺寸相关的常数。小型巴歇尔槽有5个标准的喉口规格,5个独立的计算公式;标准型巴歇尔槽有12个标准的喉口规格,可以用一个独立的计算公式计