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PLC体系在铁路供水体系中使用的规划思路

某铁路供水系统由分布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。监控中心:由微机、无线数传机、全向天线、模拟屏及UPS组成,主要完成各现场终端数据的实时采集、监测、控

  某铁路供水体系由散布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。

  整个供水体系的凹凸落差达150米,因为供水体系的组成及地势结构的特殊性,曩昔人工监控,给出产管理、供水调度带来诸多不便。

  施行了微机监控后,它能实时监测供水体系的首要工艺参数(如压力、流量、水位、电压、电流等),操控深井泵、增压泵的开停,监督泵机的运转状况,一起供给出产管理所需的报表、曲线、数据查询等功用。它的运转对供水体系的安全出产、科学调度有着重要的含义。

  二、体系组成

  微机监控体系选用主从结构、散布式无线实时监控办法(简称SCADA)。

  体系首要由监控中心、无线通讯体系、现场监控终端、传感器及外表四部分组成。

  监控中心:由微机、无线数传机、全向天线、模仿屏及UPS组成,首要完结各现场终端数据的实时收集、监测、操控、数据存储、打印报表、数据查询等功用。

  无线通讯体系:监控中心与各泵站终端之间选用无线办法通讯。监控中心为自动站,其它终端副站为被迫从站,该体系选用无线电管理委员会给定的数据频率,以一点对多点的办法与从站通讯,监控中心为全向天线,各副站为定向天线。

  现场监控终端:中心为PLC,是一个智能设备,它有自己的CPU和操控软件,首要完结现场的数据收集、转化、存储、报警、操控等功用,并经过无线信道与监控中心微机进行数据通讯。依据监控中心的指令别离完结体系自检、数据传送、操控输出等使命。

  传感器及外表:是PLC监测现场信号的“眼睛”,现场一切信号都需经过传感器及外表的转化,才干输出规范信号,被PLC终端所承受。体系首要丈量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。

  三、现场PLC终端

  现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁枢纽,一方面它收集现场外表、变送器、设备运转状况等信号,另一方面它又与监控中心通讯,履行有关指令。现场终端一般无人值守。因而,终端机的功用和质量对体系的可靠性影响很大。经充沛证明,选用西门子S7-200系列PLC作现场终端具有较高的功用价格比,它具有体积小、易扩展、功用优等特色,十分合适小规模的现场监控。

  1、PLC硬件规划

  现场某一终端需测控开关输入信号12路,开关输出信号14路,模仿量输入信号9路。因而,咱们选用S7-214根本单元,一块继电器输出扩展单元(EM222),三块模仿输入扩展单元(EM231)。

  这样体系共有开关输入14路,开关量输出18路,模仿量输入信号9路,满意现场要求。

  2、通讯接口

  S7-214PLC根本单元供给一个RS-485接口,为了与无线信道的数传机(电源、Modem、进口电台三者合一)相连,咱们专门规划了RS-485接口的专用Modem,并选用光电阻隔技能,使二者在电气上彻底独立,防止彼此搅扰,因为数传机发射时需求RTS信号,而RS-485接口又不供给RTS信号,处理这个问题有两处办法。其一,由无线Modem依据PLC的发射信息发生RTS信号,这就要求该Modem有必要智能化,一起PLC在发送信息之前需先与Modem通讯,让其输出RTS信号,并回送RTS已发生信息,然后PLC再发送现场信息。其二,选用PLC的某一I/O输出点,发生RTS信号,由PLC在发送信息前现接通该点,操控数传机发射,延时一段时刻后(电台树立载波时刻),再发送信息。后一种办法简略、有用,较好的处理了无线通讯的接口问题。

  3、抗搅扰规划

  为进步体系的可靠性,现场终端、数传机、PLC、直流温压电源及部分变送器装于一个操控柜内,各部分相对独立,便于保护。PLC开关量输入、输出与现场之间家继电器阻隔,模仿信号选用信号阻隔器和配电器阻隔,电源选用阻隔变压器供电,以减小电源“噪声”,一起体系设置杰出的接地。

  四、PLC软件规划

  PLC终端软件选用梯形图言语编写,为进步终端的抗搅扰才能,软件规划中选用了数字滤波、毛病自检、操控口令等办法,确保操控操作的正确性和可靠性。程序规划选用模块化、功用化结构,便于保护、扩展。终端软件首要由下列模块组成。

  1、初始化程序:设定各寄存器、计数器、PLC作业形式、通讯办法等参数初始值。

  2、数据收集子程序:对各路模仿量数据收集、滤波、平平等处理。

  3、累计运转时刻子程序:对泵机等设备的运转时刻进行累计。

  4、脉冲量累计子程序:对电耗、流量、外表的输出脉冲进行累计,并进行标度改换。

  5、遥信子程序:检测电机、阀门、报警开关等设备的运转状况。

  6、置初值子程序:由监控中心对时刻、电耗、流量等累计参数按用户的要求设定初始值。

  7、毛病自检子程序:检测PLC的毛病信息、校验信息,并发往监控中心。

  8、操控子程序:依据监控中心的指令,或现场自控条件输出相应的操作。

  9、通讯子程序;完结与监控中心的各种通讯功用。

  通讯程序中,接纳指令选用中止处理,经过ATCH指令使中止事情8在接纳不同特征指令下履行不同的程序。对串行通讯的超时约束则经过设定内部守时中止来操控,其事情号为10,守时时刻由SMB34的值确认。为削减通讯的误码,选用偶校验异或两层校验办法。

  五、定论

  本体系在软、硬件方面采取了多种办法,特别是现场终端选用了S7-200PLC,进步了体系的可靠性,在铁路供水体系取得了较好的使用作用。本体系将无线通讯与S7-200PLC有机的结合,处理了现场散布较散、间隔较远、规模较大的体系监控问题,在供水、供电、供气、油田、气候、水文水利等部分有较好的使用远景。

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