PLC在閥門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　2.4 數(shù)傳電臺(tái)選型與設(shè)置

　　計(jì)算機(jī)與PLC之間采用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)方式進(jìn)行通訊，采用交錯(cuò)編碼、收后重發(fā)技術(shù)，提高無(wú)線通訊的抗干擾能力，確保閥門站無(wú)線遠(yuǎn)程控制的安全可靠運(yùn)行。數(shù)據(jù)傳輸模塊選用美國(guó)的MDS2710數(shù)字傳輸電臺(tái)，它可為兩點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸提供全透明的半雙工通訊連接。它一端與嵌入在PLC內(nèi)的通訊FX2n-485-BD通過(guò)RS485接口方式相連，另一端則通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口與監(jiān)控中心服務(wù)器的串口連接，組成準(zhǔn)雙向的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)32個(gè)。

　　電臺(tái)數(shù)據(jù)幀格式設(shè)置為7位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗(yàn)的方式，傳輸速率為9600bit/s。電臺(tái)發(fā)射功率為25W，采用收、發(fā)同頻方式（235MHz），主站架設(shè)全向天線，閥門站架設(shè)定向八木式天線后，數(shù)據(jù)傳輸距離可達(dá)15Km以上，在地勢(shì)平坦地區(qū)，通訊距離可達(dá)20Km。與之相適應(yīng)PLC通訊格式特殊數(shù)據(jù)寄存器D8120設(shè)置為-8058，D8121寄存器用來(lái)設(shè)置各閥門站ID號(hào)。為了安全，除在天線安裝了避雷針外，天線到電臺(tái)之間的饋線也加裝了避雷器。

3. 監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)對(duì)閥門的監(jiān)控能實(shí)現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制兩種控制方式。系統(tǒng)控制過(guò)程流程為：傳感器將測(cè)得信號(hào)通過(guò)屏蔽信號(hào)電纜傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后存入指定的數(shù)據(jù)寄存器供PLC讀取。PLC將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)送出，最后到監(jiān)控中心供系統(tǒng)處理，完成一次數(shù)據(jù)采集過(guò)程。系統(tǒng)控制信號(hào)當(dāng)為就地控制方式時(shí)由操作者通過(guò)閥門站控制箱內(nèi)的按鈕直接控制;當(dāng)為遠(yuǎn)程控制時(shí)則由監(jiān)控中心發(fā)出，PLC接收到信號(hào)后通過(guò)輸出端口控制智能驅(qū)動(dòng)裝置使閥門動(dòng)作。

　　系統(tǒng)軟件由兩部分組成：一是PLC端實(shí)時(shí)測(cè)控軟件;二是監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件。

　　3.1 閥門站PLC軟件設(shè)計(jì)

　　PLC端閥門站實(shí)時(shí)測(cè)控軟件控制過(guò)程流程圖如圖3所示。它采用梯形圖邏輯編制，編程方便且直觀。因篇幅原因，下面給出PLC本體從FX2N-4AD給取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果及部分控制程序梯形圖，如圖4所示。

圖3 PLC監(jiān)控程序流程圖

圖4 PLC控制程序梯形圖（部分）

　　3.2 系統(tǒng)監(jiān)控中心軟件

　　本監(jiān)控系統(tǒng)軟件是利用KingView6.5編寫。能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，以動(dòng)畫圖形方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有數(shù)據(jù)庫(kù)ODBC接口、DDE功能、可便利地生成各種曲線和用戶報(bào)表，也可將數(shù)據(jù)以Excel格式輸出。系統(tǒng)軟件主要由實(shí)時(shí)監(jiān)控、曲線動(dòng)態(tài)生成、數(shù)據(jù)報(bào)表管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、報(bào)警及用戶管理六大功能模塊組成。

　　用戶通過(guò)系統(tǒng)可隨時(shí)清楚了解網(wǎng)內(nèi)各閥門站的狀態(tài)參數(shù)與閥門狀態(tài)，對(duì)閥門實(shí)施遠(yuǎn)程控制，對(duì)所監(jiān)測(cè)的各種參數(shù)均設(shè)有上、下限值，具有越限報(bào)警、緊急處理功能。系統(tǒng)將歷史數(shù)據(jù)以多種方式保存，便于管理者進(jìn)行閥門站運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計(jì)和故障分析。圖5為監(jiān)控系統(tǒng)主畫面。

圖5 監(jiān)控系統(tǒng)主畫面

4. 結(jié) 語(yǔ)

　　系統(tǒng)監(jiān)控中心通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)對(duì)油氣管線中多閥門站參數(shù)同時(shí)實(shí)時(shí)采集、對(duì)異常情況及時(shí)報(bào)警，消除了安全隱患，極大改善了我國(guó)目前油氣管線監(jiān)管不力的現(xiàn)狀，系統(tǒng)有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)報(bào)表的自動(dòng)生成、數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)、排序、查詢等多種功能。系統(tǒng)經(jīng)半年多實(shí)際運(yùn)行，其性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，人機(jī)界面友好，易操作，使用維護(hù)方便，具有很好的可擴(kuò)展性和較高的實(shí)用價(jià)值。