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對PLC系統(tǒng)與電源監(jiān)控系統(tǒng)整合應(yīng)用的研究

發(fā)布時間:2010-11-8 14:48    發(fā)布者:eetech
1 引言

電源監(jiān)控是鐵路信號的重要的監(jiān)控系統(tǒng)。在此之前信號的電源監(jiān)控系統(tǒng)基本上是采用單片機(jī)作為信號采集系統(tǒng)的核心。單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一方面存在采集速度慢、界面不友好、操作不方便等技術(shù)局限,另一方面由于其中的電源模塊部分的監(jiān)控相對獨(dú)立,對電源系統(tǒng)帶來了諸多不便,比如維護(hù)困難、界面顯示繁瑣等。基于以上原因本項(xiàng)目配套開發(fā)了基于臺達(dá)PLC作為信號采集核心、臺達(dá)HMI觸摸屏作為操作和監(jiān)視界面的電源監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控子系統(tǒng)與電源模塊通過工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)互連實(shí)現(xiàn)整合的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)的鐵路信號的電源監(jiān)控系統(tǒng)。

2 硬軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1硬件體系設(shè)計(jì)
鐵路信號電源監(jiān)控硬件體系設(shè)計(jì)參見圖1。系統(tǒng)規(guī)模:44個數(shù)字量輸入;1個數(shù)字量輸出;6個電源模塊;39路模擬量輸入。





圖1 硬件體系設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)配置如下:觸摸屏:DOPA75CSTD;PLC:DVP16EH00T+1個DVP04AD-H+3個DVP16HM11N;電源模塊通訊卡1塊;分時采集電路卡1塊。

觸摸屏主要是用來顯示采集數(shù)據(jù)、報警、報警上下限設(shè)定、采集數(shù)據(jù)顯示微調(diào)、報警數(shù)據(jù)顯示、歷史趨勢圖顯示等。PLC主要是采集數(shù)據(jù)并計(jì)算,由于考慮系統(tǒng)對模擬量采集的速度要求不是很高,為了節(jié)省成本,系統(tǒng)中使用了1 個DVP04AD-H對39路模擬量進(jìn)行了分時采集,為了實(shí)現(xiàn)這個功能我們與廠家共同實(shí)驗(yàn)開發(fā)了一個電子開關(guān)電路,對39路模擬量分了十組、每組4路,通過輸出不同的組別進(jìn)行采集。電源通訊卡主要負(fù)責(zé)把6塊電源模塊的數(shù)據(jù)匯總并且通過RS484接口以MODBUS協(xié)議與PLC通訊,使PLC采集得到6塊電源模塊的數(shù)據(jù),為實(shí)現(xiàn)這個功能我們公司的電源研發(fā)部門做了大量的工作,最終使PLC與電源模塊的通訊卡實(shí)現(xiàn)了通訊,電源模塊的信息得到了采集。

2.2軟件體系設(shè)計(jì)

(1)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì):44個數(shù)字量采集顯示,故障判斷;6個電源模塊的數(shù)據(jù)采集顯示、顯示電源模塊的工作狀態(tài)并判斷報警;39路模擬量顯示、并判斷上下限報警;顯示報警畫面、報警信息、當(dāng)前報警、報警頻次;報警上下限設(shè)定;數(shù)據(jù)微調(diào)功能,并且顯示微調(diào)值;歷史趨勢圖顯示;不同畫面開啟權(quán)限設(shè)定; 以上有必要說明的是數(shù)據(jù)微調(diào)功能,由于現(xiàn)場的一次測量元件測量會有誤差,而且此誤差是固定的,短時間內(nèi)是不變的,所以在程序當(dāng)中增加這部分功能,使最終顯示出來的數(shù)值是消除誤差之后的值;

(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為HMI人機(jī)對話界面部分和PLC現(xiàn)場監(jiān)控部分。HMI部分主要構(gòu)架參見圖2。





圖2 HMI人機(jī)對話界面

PLC監(jiān)控部分主要包括:電源模塊通訊;分時采集40路模擬量,每次采集4路;對采集的模擬量根據(jù)量程進(jìn)行計(jì)算得出顯示值,顯示電源模塊的工作狀態(tài)并判斷報警;微調(diào)值計(jì)算,顯示值微調(diào),并做負(fù)值消除;故障和報警;數(shù)字量采集顯示,故障判斷;

3 工程調(diào)試

調(diào)試分時采集功能時需要注意分時采集的時間,過大會影響整體數(shù)據(jù)采集的時間,過小會造成采集數(shù)據(jù)混亂,另外需要在兩次采集數(shù)據(jù)之間加一段間隔時間,避免兩組數(shù)據(jù)的重疊。對采集的模擬量根據(jù)量程進(jìn)行計(jì)算得出顯示值。微調(diào)值計(jì)算,顯示值微調(diào),并做負(fù)值消除;注意微調(diào)時可能會出現(xiàn)負(fù)值情況,所以要考慮負(fù)值的消除。電源模塊通訊注意電源通訊時的通訊協(xié)議一定要在通訊卡中設(shè)置好,包括站號設(shè)定,另外注意地址對應(yīng)。故障和報警;因?yàn)閳缶c(diǎn)共有79個,很繁瑣,需要思路清晰。

4結(jié)束語

基于中達(dá)電通公司提供的解決方案的典型案例整合了兩種不同種類的產(chǎn)品,體現(xiàn)出單一技術(shù)平臺在集成工程中的一體化特點(diǎn)。
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