發布日期:2022-04-27 點擊率:50
采用T910PLC 單機為核心設計泵站運行所需要的遠程測控終端,以滿足控制中心通過相應網絡及協議,實現對泵站現場環境配電、電機、管道等主要參數采集和設備控制。
城鎮供水行業對于水源井泵站的測控應用多以SCADA 系統構筑,因此作為系統中現場的測控終端設備(RTU)來說,其性能的優劣直接影響到整個系統的運行和應用效果。應該說,國內工控電子產品的發展日新月異,為用戶集成開發終端產品所提供的資源選擇空間也越來越大。對于同一個功能項目,無論是主流單板機系列還是各類PLC 產品,實現目標僅僅是過程問題,但對于開發而言,方便高效、提高性價比、保障穩定性和可靠性無疑是考慮的重點。
以北京騰控科技推出的T-910 型PLC 為核心,實現了供水公司水源井泵站遠程測控終端的設計,滿足了部分老產品的更新換代和新井的配置應用。
關于T-910 PLC
T-910 可編程控制器是北京騰控科技有限公司T-900 系列PLC 中一款產品, 使用最大頻率72 MHz 的ARM 工業級CPU, 外擴32 M SDRAM 和4 MFLASH,嵌入式操作系統,2 M 用戶程序存儲區和2 M 用戶數據存儲區。編程軟件使用KW MULTIPROG,通過以太網下載程序,另有3 路RS232/485 接口。T-910 集成12 路DI、8 路DO、8 路AI、2 路AO、2 路高速脈沖計數以及24 V 直流輸出于一體;單臺模塊即可靈活應用于各種小型工業自動控制場合。
選用亮點:
● 單機輸入/ 輸出端口類型全、數量多、配置標準,特別是模擬量輸入端口數量和信號輸入標準恰能滿足現場需要。
● · 多種通訊口,可靈活搭建基于有線、GPRS、數傳電臺以及以太網等數據傳輸通道,用戶組網選擇性強。
● 寬溫工作-40 ~ 85℃,尤其適用于北方冬夏季節中的極端氣候環境。
泵站遠程測控終端的設計
1. 泵站測控終端功能要求本項目中水源井泵站多為單泵運行,個別加裝輔助水泵。水源井遠離水廠分布,現場潛水泵電機額定功率為75 kW,配常規自耦降壓啟動柜,也有泵站選用了軟啟動器的電路。為達到無人值守、遠程測控的目的,要求測控終端能實現以下功能:
● 采用數傳電臺搭建傳輸網絡,網內終端唯一站號標識。
● 采集現場設備運行參數(模擬量:線電壓、三相電流、井水位、瞬時流量、出口壓力;脈沖量:積算流量;開關量:紅外報警器、運行狀態輔助開關等),并按規定格式組織數據包。
● 按自有協議進行通訊,根據測控中心計算機指令,完成數據上傳、水泵遙控開、停操作。
● 通訊、控制狀態現場檢測以及異常狀態分析、觸發和響應。
● 時段數據存儲,便于上位機對歷史數據的追補。
2. 硬件配置
為便于現場安裝和配置,成品終端采用壁掛箱體結構,相關單元模塊集成裝配其中。主要由T-910PLC、數傳電臺、直流電源、按鈕開關以及端子排等組成。根據各單元的資源情況和對終端功能的要求,完成硬件電路連接的設計。
3. 軟件設計
整體思路:PLC 運行時, 通過PLCMODE_RUN 狀態(類似S7-200 中的SM0.0 寄存器)進行必要的端口初始化設置;主程序檢測通訊口接收緩存數據,判斷是否為針對本站的指令,并響應執行對應指令處理模塊;通過掃描DI端口相應開關狀態變化執行對應的功能模塊;將輸入端口的實時數據進行處理及數組編排;對PLC 時鐘進行檢測,到設定時刻把數據按規定格式進行存儲。
程序的編寫和調試在KWMULTIPROG 環境下進行,指令系統參照IEC61131-3 標準。由于要實現控制和數據傳輸,因此通訊控制是設計的關鍵。
騰控公司為T910 提供了幾種類型的通訊用函數庫TCNETLIB。對于電臺使用的物理端口為COM 口,因此程序中使用了其中的PORT_OPEN、PORT_READ和PORT_WRITE。考慮到收發轉換過程中硬件電路切換存在的延時,軟件設計上應根據發送數據量預留約50 ms 的余量,防止傳輸時的數據丟失。其他功能模塊用開發環境提供的常用函數資源足以實現,整體所用代碼量很少,跟蹤調試也很方便。
成品應用結論
設計、裝調完成后已成功并入供水公司的泵站測控系統中,在退役產品的更新換代中發揮了作用,并準備裝配在新增泵站中。通過上位機配置與該PLC匹配的參數,采集的數據和現場基本一致,控制及狀態也符合要求。此設計具有一定的通用性,在不需要特殊協議的情況下可以使用標準的MODBUS 協議,選擇適合現場的通訊通道和設備,配合流行的組態軟件建立SCADA 測控系統;并且T910PLC 屬于標準化安裝結構,可以與啟動柜等進行一體化集成設計,更能提升電氣成套設備的智能化水平。成品可以廣泛應用于城鎮供水、供熱、農田水利、油田等泵站電機、管道閥門等參數測量和控制場合。
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