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S7-200 PLC在鐵路供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

2012-04-19 11:03  水墨黯月 關(guān)注

　　2、通訊接口

　　S7-214PLC基本單元提供一個(gè)RS-485接口，為了與無(wú)線(xiàn)信道的數(shù)傳機(jī)（電源、Modem、進(jìn)口電臺(tái)三者合一）相連，我們專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了RS-485接口的專(zhuān)用Modem，并采用光電隔離技術(shù)，使二者在電氣上完全獨(dú)立，避免相互干擾，由于數(shù)傳機(jī)發(fā)射時(shí)需要RTS信號(hào)，而RS-485接口又不提供RTS信號(hào)，解決這個(gè)問(wèn)題有兩處方法。其一，由無(wú)線(xiàn)Modem根據(jù)PLC的發(fā)射信息產(chǎn)生RTS信號(hào)，這就要求該Modem必須智能化，同時(shí)PLC在發(fā)送信息之前需先與Modem通信，讓其輸出RTS信號(hào)，并回送RTS已產(chǎn)生信息，然后PLC再發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)信息。其二，采用PLC的某一I/O輸出點(diǎn)，產(chǎn)生RTS信號(hào)，由PLC在發(fā)送信息前現(xiàn)接通該點(diǎn)，控制數(shù)傳機(jī)發(fā)射，延時(shí)一段時(shí)間后（電臺(tái)建立載波時(shí)間），再發(fā)送信息。后一種方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，較好的解決了無(wú)線(xiàn)通信的接口問(wèn)題。

　　3、抗干擾設(shè)計(jì)

　　為提高系統(tǒng)的可靠性，現(xiàn)場(chǎng)終端、數(shù)傳機(jī)、PLC、直流溫壓電源及部分變送器裝于一個(gè)控制柜內(nèi)，各部分相對(duì)獨(dú)立，便于維護(hù)。PLC開(kāi)關(guān)量輸入、輸出與現(xiàn)場(chǎng)之間家繼電器隔離，模擬信號(hào)采用信號(hào)隔離器和配電器隔離，電源采用隔離變壓器供電，以減小電源“噪聲”，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)置良好的接地。

四、PLC軟件設(shè)計(jì)

　　PLC終端軟件采用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě)，為提高終端的抗干擾能力，軟件設(shè)計(jì)中采用了數(shù)字濾波、故障自檢、控制口令等措施，保證控制操作的正確性和可靠性。程序設(shè)計(jì)采用模塊化、功能化結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)、擴(kuò)展。終端軟件主要由下列模塊組成。

　　1、初始化程序：設(shè)定各寄存器、計(jì)數(shù)器、PLC工作模式、通信方式等參數(shù)初始值。

　　2、數(shù)據(jù)采集子程序：對(duì)各路模擬量數(shù)據(jù)采集、濾波、平均等處理。

　　3、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間子程序：對(duì)泵機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累計(jì)。

　　4、脈沖量累計(jì)子程序：對(duì)電耗、流量、儀表的輸出脈沖進(jìn)行累計(jì)，并進(jìn)行標(biāo)度變換。

　　5、遙信子程序：檢測(cè)電機(jī)、閥門(mén)、報(bào)警開(kāi)關(guān)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

　　6、置初值子程序：由監(jiān)控中心對(duì)時(shí)間、電耗、流量等累計(jì)參數(shù)按用戶(hù)的要求設(shè)定初始值。

　　7、故障自檢子程序：檢測(cè)PLC的故障信息、校驗(yàn)信息，并發(fā)往監(jiān)控中心。

　　8、控制子程序：根據(jù)監(jiān)控中心的命令，或現(xiàn)場(chǎng)自控條件輸出相應(yīng)的操作。

　　9、通訊子程序；完成與監(jiān)控中心的各種通信功能。

　　軟件流程見(jiàn)圖2 ，

　　其中通訊程序中，接收命令采用中斷處理，通過(guò)ATCH指令使中斷事件8在接收不同特征命令下執(zhí)行不同的程序。對(duì)串行通信的超時(shí)限制則通過(guò)設(shè)定內(nèi)部定時(shí)中斷來(lái)控制，其事件號(hào)為10，定時(shí)時(shí)間由SMB34的值確定。為減少通信的誤碼，采用偶校驗(yàn)及異或雙重校驗(yàn)措施。

五、結(jié)論

　　本系統(tǒng)在軟、硬件方面采取了多種措施，特別是現(xiàn)場(chǎng)終端選用了S7-200 PLC，提高了系統(tǒng)的可靠性，在鐵路供水系統(tǒng)取得了較好的應(yīng)用效果。本系統(tǒng)將無(wú)線(xiàn)通訊與S7-200 PLC有機(jī)的結(jié)合，解決了現(xiàn)場(chǎng)分布較散、距離較遠(yuǎn)、范圍較大的系統(tǒng)監(jiān)控問(wèn)題，在供水、供電、供氣、油田、氣象、水文水利等部門(mén)有較好的應(yīng)用前景。