PLC在閥門遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　2.4 數(shù)傳電臺選型與設(shè)置

　　計算機與PLC之間采用無線數(shù)傳電臺方式進行通訊，采用交錯編碼、收后重發(fā)技術(shù)，提高無線通訊的抗干擾能力，確保閥門站無線遠程控制的安全可靠運行。數(shù)據(jù)傳輸模塊選用美國的MDS2710數(shù)字傳輸電臺，它可為兩點之間的數(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RS485接口方式相連，另一端則通過標準的RS232接口與監(jiān)控中心服務(wù)器的串口連接，組成準雙向的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收無線通訊網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的最大節(jié)點數(shù)可達32個。

　　電臺數(shù)據(jù)幀格式設(shè)置為7位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗的方式，傳輸速率為9600bit/s。電臺發(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15Km以上，在地勢平坦地區(qū)，通訊距離可達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寄存器用來設(shè)置各閥門站ID號。為了安全，除在天線安裝了避雷針外，天線到電臺之間的饋線也加裝了避雷器。

3. 監(jiān)控系統(tǒng)軟件實現(xiàn)

　　系統(tǒng)對閥門的監(jiān)控能實現(xiàn)就地控制和遠程控制兩種控制方式。系統(tǒng)控制過程流程為：傳感器將測得信號通過屏蔽信號電纜傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，經(jīng)過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)通過無線數(shù)傳電臺送出，最后到監(jiān)控中心供系統(tǒng)處理，完成一次數(shù)據(jù)采集過程。系統(tǒng)控制信號當為就地控制方式時由操作者通過閥門站控制箱內(nèi)的按鈕直接控制;當為遠程控制時則由監(jiān)控中心發(fā)出，PLC接收到信號后通過輸出端口控制智能驅(qū)動裝置使閥門動作。

　　系統(tǒng)軟件由兩部分組成：一是PLC端實時測控軟件;二是監(jiān)控中心計算機測控數(shù)據(jù)實時處理軟件。

　　3.1 閥門站PLC軟件設(shè)計

　　PLC端閥門站實時測控軟件控制過程流程圖如圖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，以動畫圖形方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有數(shù)據(jù)庫ODBC接口、DDE功能、可便利地生成各種曲線和用戶報表，也可將數(shù)據(jù)以Excel格式輸出。系統(tǒng)軟件主要由實時監(jiān)控、曲線動態(tài)生成、數(shù)據(jù)報表管理、數(shù)據(jù)庫管理、報警及用戶管理六大功能模塊組成。

　　用戶通過系統(tǒng)可隨時清楚了解網(wǎng)內(nèi)各閥門站的狀態(tài)參數(shù)與閥門狀態(tài)，對閥門實施遠程控制，對所監(jiān)測的各種參數(shù)均設(shè)有上、下限值，具有越限報警、緊急處理功能。系統(tǒng)將歷史數(shù)據(jù)以多種方式保存，便于管理者進行閥門站運行數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計和故障分析。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

　　系統(tǒng)監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)傳輸電臺對油氣管線中多閥門站參數(shù)同時實時采集、對異常情況及時報警，消除了安全隱患，極大改善了我國目前油氣管線監(jiān)管不力的現(xiàn)狀，系統(tǒng)有較強的數(shù)據(jù)處理功能，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)報表的自動生成、數(shù)據(jù)庫的訪問、排序、查詢等多種功能。系統(tǒng)經(jīng)半年多實際運行，其性能穩(wěn)定，運行可靠，人機界面友好，易操作，使用維護方便，具有很好的可擴展性和較高的實用價值。