基于Forcecontrol配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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2 串口通信的實(shí)現(xiàn)
2．1 MODBUS—RTU協(xié)議串口通信的實(shí)現(xiàn)
MODBUS通信協(xié)議是由美國(guó)的MODBUS公司推出的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議，其功能完善、使用簡(jiǎn)單、協(xié)議開(kāi)放，正在成為儀表及智能終端的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議有RTU和ASCII兩種傳輸方式，其中RTU模式的消息幀中8位數(shù)據(jù)包括兩個(gè)4位16進(jìn)制字符，相比ASCII模式，RTU模式表達(dá)相同信息需要較少位數(shù)，且相同通信速率下具有更大數(shù)據(jù)流量，本系統(tǒng)采用的串口通信即為RTU模式。
依照MODBUS的格式，系統(tǒng)的通信雙方為計(jì)算機(jī)和智能控制器，計(jì)算機(jī)即為通信規(guī)約中的“主站”，智能控制器即為“從站”。主站可根據(jù)從站的惟一的地址編號(hào)向從站發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)，主站和從站之間通信的內(nèi)容包括主站對(duì)從站的讀取和寫(xiě)入。通信回路遵照主／從方式，在這種方式下，信息和數(shù)據(jù)在單個(gè)主站和從站之間傳遞。每個(gè)MODBUS數(shù)據(jù)包由從站地址、功能碼、數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤校驗(yàn)4個(gè)部分組成。具體來(lái)講，主站發(fā)送的數(shù)據(jù)幀包括從站地址、功能碼、數(shù)據(jù)起始地址、數(shù)據(jù)大小和CRC校驗(yàn)碼。MODBUS—RTU消息幀格式見(jiàn)表1。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159602.htm
2．2 通信指令字符串的處理
由于MODBUS—RTU串口通信采用的均是十六進(jìn)制的字符串類型，但是在發(fā)送控制指令的時(shí)候，指令僅僅是普通字符串類型，所以必須進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。但由于各種指令字符串的大小不同以及計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)值型字符串的識(shí)別大多以ASCII碼的形式，所以不能視為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。在對(duì)通信指令字符串進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換處理時(shí)，將字符串的長(zhǎng)度除以4的余數(shù)作為條件判斷分支，分別對(duì)余數(shù)為0、1、2和3四種分支情況作了單獨(dú)的轉(zhuǎn)換處理。這樣，輸入帶校驗(yàn)碼的普通型字符串，而輸出則變?yōu)閹ｒ?yàn)碼的十六進(jìn)制字符串，可直接進(jìn)行串口通信。
3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
3．1 系統(tǒng)軟件組成
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件主要由用戶面板和程序框圖兩大部分組成。其中，用戶面板是面向用戶的操作面板，用于對(duì)電機(jī)功耗參數(shù)的動(dòng)態(tài)顯示功能，并允許用戶進(jìn)行一些交互操作。
工控機(jī)服務(wù)器運(yùn)行Windows Server，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 7．0，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)的采集和充當(dāng)數(shù)據(jù)服務(wù)器的作用，管理員工作站和工程師工作站運(yùn)行Windows XP。工控機(jī)服務(wù)器在采集和保存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同時(shí)，還作為各個(gè)工作站的數(shù)據(jù)源。
支撐軟件：配置專業(yè)網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件ForceControl6．0。
應(yīng)用軟件：即基于組態(tài)軟件ForceControl 6．0開(kāi)發(fā)出來(lái)的低壓配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控與管理系統(tǒng)，具有良好的Windows人機(jī)交互界面，包括以下部分：
軟件配置：在軟件運(yùn)行后，進(jìn)入系統(tǒng)配置畫(huà)面，操作員按屏幕提示進(jìn)行系統(tǒng)配置后進(jìn)入裝置模擬屏畫(huà)面。
裝置模擬：畫(huà)面中的圖標(biāo)在開(kāi)路時(shí)與通電時(shí)設(shè)置為不同的顏色，以此進(jìn)行模擬。
主要完成功能：登陸、注銷、退出、主接線圖、遠(yuǎn)程監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)、操作記錄、安全設(shè)置等。通過(guò)這些系統(tǒng)與低壓配電裝置等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的配合，使成套供電、配電、用電系統(tǒng)能夠在本機(jī)、上位機(jī)環(huán)境、負(fù)載等對(duì)象中交換各種信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)、信息回饋、綜合判斷、發(fā)出命令及操作等，從而提高整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性?？梢哉f(shuō)這是以現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)為核心的自動(dòng)化技術(shù)與配電技術(shù)的結(jié)合。
3．2 系統(tǒng)的控制面板
系統(tǒng)的用戶面板如圖2所示。面板上有17個(gè)配電室，分別為一分解槽、二分解槽、分解一、分解二、焙燒、蒸發(fā)一、蒸發(fā)二、原料一、原料二、動(dòng)力一、動(dòng)力二、溶出一、溶出二、空壓站、沉降一、沉降二、高效沉降配電室。并有用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、用戶管理等控制按鈕。
4 結(jié)論
系統(tǒng)主控計(jì)算機(jī)在控制室內(nèi)通過(guò)通信光纜對(duì)成套裝置的電氣元件進(jìn)行操作，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)信息資源查詢、故障記錄、日記報(bào)表以及對(duì)電網(wǎng)管理、成本分析、電網(wǎng)質(zhì)量和符合分析等，提高了效率。該項(xiàng)目目前已經(jīng)通過(guò)驗(yàn)收。
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評(píng)論