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RS-485接口，為了與無線信道的數(shù)傳機(jī)（電源、Modem、進(jìn)口電臺三者合一）相連，我們專門設(shè)計了RS-485接口的專用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)射時需要RTS信號，而RS-485接口又不提供RTS信號，解決這個問題有兩處方法。其一，由無線Modem根據(jù)PLC的發(fā)射信息產(chǎn)生RTS信號，這就要求該Modem必須智能化，同時PLC在發(fā)送信息之前需先與Modem通信，讓其輸出RTS信號，并回送RTS已產(chǎn)生信息，然后PLC再發(fā)送現(xiàn)場信息。其二，采用PLC的某一I/O輸出點(diǎn)，產(chǎn)生RTS信號，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，延時一段時間后（電臺建立載波時間），再發(fā)送信息。后一種方法簡單、實(shí)用，較好的解決了無線通信的接口問題。

　　3、抗干擾設(shè)計

　　為提高系統(tǒng)的可靠性，現(xiàn)場終端、數(shù)傳機(jī)、PLC、直流溫壓電源及部分變送器裝于一個控制柜內(nèi)，各部分相對獨(dú)立，便于維護(hù)。PLC開關(guān)量輸入、輸出與現(xiàn)場之間家繼電器隔離，模擬信號采用信號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”，同時系統(tǒng)設(shè)置良好的接地。

四、PLC軟件設(shè)計

　　PLC終端軟件采用梯形圖語言編寫，為提高終端的抗干擾能力，軟件設(shè)計中采用了數(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：對各路模擬量數(shù)據(jù)采集、濾波、平均等處理。

　　3、累計運(yùn)行時間子程序：對泵機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行時間進(jìn)行累計。

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

　　5、遙信子程序：檢測電機(jī)、閥門、報警開關(guān)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

　　6、置初值子程序：由監(jiān)控中心對時間、電耗、流量等累計參數(shù)按用戶的要求設(shè)定初始值。

　　7、故障自檢子程序：檢測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。

　　軟件流程見圖2 ，

　　其中通訊程序中，接收命令采用中斷處理，通過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。對串行通信的超時限制則通過設(shè)定內(nèi)部定時中斷來控制，其事件號為10，定時時間由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)將無線通訊與S7-200 PLC有機(jī)的結(jié)合，解決了現(xiàn)場分布較散、距離較遠(yuǎn)、范圍較大的系統(tǒng)監(jiān)控問題，在供水、供電、供氣、油田、氣象、水文水利等部門有較好的應(yīng)用前景。