基于多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的水廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院,湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現(xiàn)場離控制站距離遠(yuǎn)的特點(diǎn),提出了一種基于MPI多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,分析了系統(tǒng)的工作原理,介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信,具有運(yùn)行可靠、性能價(jià)格比高的特點(diǎn),所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場合。關(guān)鍵詞多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ,manyp umpsin o perationa ndth ep umps, farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is, suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem
自來 水 廠 的自動(dòng)控制系統(tǒng)一般分為兩大部分,一對組態(tài)硬件要求較高,投資較大。相對而言,MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制,一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達(dá)187.5 M bps,通過一級中繼器傳輸距離可水控制,兩部分的實(shí)際距離通常都比較遠(yuǎn)。某廠水源達(dá)Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況,確定以MPI方式組地有3臺(tái)深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò),主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM,從任務(wù)是對水池的水進(jìn)行消毒處理后,通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求,又相對于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本,制器(PLC)和上位機(jī)組成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng), 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。系統(tǒng)對深水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,對供水泵采用變頻器進(jìn)行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口,網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個(gè)水廠的電機(jī)設(shè)備安全、可靠地運(yùn)帶防雷保護(hù)的中繼器,使系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用目前較為普遍,通用性較好,它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率為9.6kbps一12Mbps,主要用于現(xiàn)場控制器與分散1/0之間的通信,可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時(shí)間要求,特別適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級通信問題,完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù),適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,適用于過程自動(dòng)化的總線類型。
特點(diǎn) 最高輸入頻率 10KHz 顯示范圍0-9999(一段設(shè)定)0至999999累積量 計(jì)數(shù)速度 50/10000脈波/秒可選擇 輸入脈波具有預(yù)設(shè)刻度功能 累積量同步(批量)或非同步(批次)計(jì)數(shù)可選擇 數(shù)位化指撥設(shè)定操作簡易 計(jì)數(shù)暫時(shí)停止功能 1組報(bào)警功能 2:主要規(guī)格 脈波輸入型式: Jump-pin selectable current sourcing(NPN) or current sinking (PNP) 脈波觸發(fā)電位: HI bias (CMOS) (VIH=7.5V, VIL=5.5V) LO bias (TTL) (VIH=3.7V, VIL=2.0V) 最高輸入頻率: <10KHz (up,down,up/down mode) 輸出動(dòng)作時(shí)間 : 0.1 to 99.9 second adjustable 輸出復(fù)歸方式: Manual(N) or automatic (R or C) can be modif 繼電器容量: AC 250V-5A, DC 30V-7A 顯示值范圍: 0-9999(PV,SV) 0-999999(TV) 顯示幕: Red high efficiency LEDs high 7.0mm (.276")(PV,SV) Red high efficiency LEDs high 9.2mm (.36")(TV) 參數(shù)設(shè)定方式: Touch switches 感應(yīng)器電源: 12VDC +/-3%(<60mA) 記憶方式: Non-volatile E2PROM memory 絕緣耐壓能力: 2KVac/1 min. (input/output/power) 1600Vdc (input/output) 使用環(huán)境條件: 0-50℃(20 to 90% RH non-condensed) 存放環(huán)境條件: 0-70℃(20 to 90% RH non-condensed) CE認(rèn)證: EN 55022:1998/A1:2000 Class A EN 61000-3-2:2000 EN 61000-3-3:1995/A1:2001 EN 55024:1998/A1:2001
:ARM Linux 在AT91RM9200 平臺(tái)上的移植,步驟包括下載安裝內(nèi)核源碼、建立交叉編譯環(huán)境及以壓縮或非壓縮方式配置和編譯內(nèi)核。其文件系統(tǒng)的建立及程序開發(fā)均在宿主機(jī)上完成,再通過串口、網(wǎng)口或者JTAG口燒寫至目標(biāo)板。