PCC在人工模拟降雨控制系统中的应用

　　科学技术的飞跃发展给当前工业自动化带来了革命性的变革，传统的依靠继电器和分离的电子线路来实现的系统控制方法已经远远不能满足控制要求。因此，PLC 控制技术应运而生，这使得全世界的工业控制技术得到质的飞跃。 然而，其单纯的逻辑顺序控制功能以及控制过程中的不透明性在某些领域还存在缺陷。 为此，本文提出了以B&R 为下位机的控制系统和上位机采用组态王进行组态的新的人工模拟降雨系统设计思路，这大大提高了控制过程中的稳定性、监控性和有效性，很好地解决了问题。

　　1. 人工降雨器简介

　　本标准径流场人工模拟降雨系统建在自然坡面上， 高约10m,96个X型下喷式喷头均匀分布在20m×5m的范围内，其喷头由四组不同喷嘴孔径组合而成，分为24组，分别由24个电磁阀控制其开闭;供水管道上设置一台电动流量调节阀和一块压力表，通过调节流量调节阀的开度控制管道流量并显示当前管道压力。

　　通过对人工降雨供水管道流量以及对人工降雨喷头的控制，实现不同强度、分布和历时的人工降雨模拟过程;并由该系统提供实时准确而有效的原始数据，对不同降雨强度、不同降雨历时和不同时期土壤含水量对土壤下渗的影响及降雨时土壤水分运动规律等进行模拟研究，这一系统的实施必将有助于径流研究的发展。

　　2. 系统硬件构成

　　2.1可编程计算机控制器(PCC)介绍。

　　可编程计算机控制器(Programmable Computer Controller简称PCC)是奥地利贝加莱(B&R)自动化公司于1994年在工控界提出的。它将工业控制计算机(IPC)与常规可编程控制器(PLC)的特点结合起来。 无论是从内部的硬件功能，还是从外部的编程、开发环境的简便而言，它都比常规可编程控制器PLC有较大进步。PCC的硬件和软件具有如下特点：

　　2.1.1CPU模块采用多处理器结构。

　　2.1.2定性的分时多任务操作系统。

　　2.1.3模块式结构，系统配置灵活，便于安装。

　　2.1.4较大的程序存储空间。

　　2.1.5编程语言高级化。

　　2.2系统的组成和功能。

　　根据人工模拟降雨控制系统的特点， 该控制系统采用研华工控计算机作为上位机，B&R PCC-2003系列模块作为下位机。上位机采用IPC2000 安装了B&R Automation Studio V2.40操作系统;下位机采 用高性能的可编程计算机控制器B&R PCC-2003系列的CPU474，模拟量输入模块AI774，模拟量输出模块AO352， 数字量混合模块DM465等;上、下位机的通讯采用CAN 总线或RS232总线。

　　系统硬件构成如图1所示：

　　图1系统硬件构成

　　整个系统采用二级分布式上、下位机结构，上位机系统的人机界面可全线监控， 具备压力状态显示、动画模拟降雨，管道泵、电磁阀、流量调节阀开度控制及显示等功能。 下位机由B&R 2003系列可编程计算机控制器构成，CPU模块与上位机进行通讯并监控现场设备;模拟量输入模块AI774与压力表和流量调节阀相接来显示压力和调节阀开度; 模拟量输出模块AO352与流量调节阀相接来控制调节阀的开度;数字量混合模块DM465的输出功能用来控制管道泵和电磁阀的开启。