基于Forcecontrol配電監控系統的設計
2 串口通信的實(shí)現
2.1 MODBUS—RTU協(xié)議串口通信的實(shí)現
MODBUS通信協(xié)議是由美國的MODBUS公司推出的開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)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)標準。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位數據包括兩個(gè)4位16進(jìn)制字符,相比ASCII模式,RTU模式表達相同信息需要較少位數,且相同通信速率下具有更大數據流量,本系統采用的串口通信即為RTU模式。
依照MODBUS的格式,系統的通信雙方為計算機和智能控制器,計算機即為通信規約中的“主站”,智能控制器即為“從站”。主站可根據從站的惟一的地址編號向從站發(fā)送請求信號,主站和從站之間通信的內容包括主站對從站的讀取和寫(xiě)入。通信回路遵照主/從方式,在這種方式下,信息和數據在單個(gè)主站和從站之間傳遞。每個(gè)MODBUS數據包由從站地址、功能碼、數據和錯誤校驗4個(gè)部分組成。具體來(lái)講,主站發(fā)送的數據幀包括從站地址、功能碼、數據起始地址、數據大小和CRC校驗碼。MODBUS—RTU消息幀格式見(jiàn)表1。本文引用地址:http://dyxdggzs.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(lèi)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(lèi)型,所以必須進(jìn)行格式轉換。但由于各種指令字符串的大小不同以及計算機對數值型字符串的識別大多以ASCII碼的形式,所以不能視為簡(jiǎn)單的數據格式轉換。在對通信指令字符串進(jìn)行格式轉換處理時(shí),將字符串的長(cháng)度除以4的余數作為條件判斷分支,分別對余數為0、1、2和3四種分支情況作了單獨的轉換處理。這樣,輸入帶校驗碼的普通型字符串,而輸出則變?yōu)閹r灤a的十六進(jìn)制字符串,可直接進(jìn)行串口通信。
3 監測系統軟件實(shí)現
3.1 系統軟件組成
監測系統的軟件主要由用戶(hù)面板和程序框圖兩大部分組成。其中,用戶(hù)面板是面向用戶(hù)的操作面板,用于對電機功耗參數的動(dòng)態(tài)顯示功能,并允許用戶(hù)進(jìn)行一些交互操作。
工控機服務(wù)器運行Windows Server,系統數據庫采用SQL Server 7.0,負責遠方數據的采集和充當數據服務(wù)器的作用,管理員工作站和工程師工作站運行Windows XP。工控機服務(wù)器在采集和保存實(shí)時(shí)數據的同時(shí),還作為各個(gè)工作站的數據源。
支撐軟件:配置專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò )版組態(tài)軟件ForceControl6.0。
應用軟件:即基于組態(tài)軟件ForceControl 6.0開(kāi)發(fā)出來(lái)的低壓配電計算機監控與管理系統,具有良好的Windows人機交互界面,包括以下部分:
軟件配置:在軟件運行后,進(jìn)入系統配置畫(huà)面,操作員按屏幕提示進(jìn)行系統配置后進(jìn)入裝置模擬屏畫(huà)面。
裝置模擬:畫(huà)面中的圖標在開(kāi)路時(shí)與通電時(shí)設置為不同的顏色,以此進(jìn)行模擬。
主要完成功能:登陸、注銷(xiāo)、退出、主接線(xiàn)圖、遠程監控、歷史數據、操作記錄、安全設置等。通過(guò)這些系統與低壓配電裝置等現場(chǎng)設備的配合,使成套供電、配電、用電系統能夠在本機、上位機環(huán)境、負載等對象中交換各種信息,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現狀態(tài)檢測、信息回饋、綜合判斷、發(fā)出命令及操作等,從而提高整個(gè)配電系統的可靠性??梢哉f(shuō)這是以現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)為核心的自動(dòng)化技術(shù)與配電技術(shù)的結合。
3.2 系統的控制面板
系統的用戶(hù)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(hù)登錄、用戶(hù)注銷(xiāo)、修改密碼、用戶(hù)管理等控制按鈕。
4 結論
系統主控計算機在控制室內通過(guò)通信光纜對成套裝置的電氣元件進(jìn)行操作,系統還實(shí)現信息資源查詢(xún)、故障記錄、日記報表以及對電網(wǎng)管理、成本分析、電網(wǎng)質(zhì)量和符合分析等,提高了效率。該項目目前已經(jīng)通過(guò)驗收。
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