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基于鼎實PROFIBUS總線橋的(de)無線解決方案

日期:2012年(nián)6月1日 17:04

摘要
在現在的(de)現場控制中,有時會遇到如(rú)下一(yī)些狀況,數據源位于可(kě)移平台上的(de)可(kě)編程序控制器、重型起重機以及轉車台或其他旋轉式的(de)儀器設備,這些設備處在不停的(de)運動中或者經常移動、通訊距離(lí)不固定、硬件布線不方便或不可(kě)行;有些數據源則處于強輻射、高(gāo)溫、高(gāo)腐蝕或比較危險等對人的(de)身心健康有潛在威脅的(de)區域,高(gāo)無線電波幹擾  (例如(rú):鋼鐵業、制造業);有些則為(wèi)了節省布線成本,等等諸如(rú)此類。當我們遇到類似的(de)情況時,選擇無線通訊方式是一(yī)種可(kě)行的(de)方案。下面給出幾個無線通訊的(de)案例。

1.  自(zì)控系統的(de)硬件選擇
由于傳感器在工業污水處理(lǐ)中舉足輕重的(de)作用,因此傳感器的(de)布局相當重要。工業水處理(lǐ)的(de)規模相當大,一(yī)般都經過幾道(dào)工序,如(rú)果粗分可(kě)分為(wèi):預處理(lǐ)工序、水解 酸化工序、SBR工序、接觸氧化工序、污泥脫水工序,細分又可(kě)分為(wèi):粗格栅及污水提升泵、細格栅、曝氣沉砂池、生化池、集配水井、終沉池、濾池、消毒渠 等。一(yī)個中型的(de)水處理(lǐ)廠都要占地(dì)幾十畝到幾百畝的(de)水池用地(dì),在這麽大的(de)區域內(nèi),為(wèi)了采集放置于污水中傳感器的(de)模拟量數據,需要布置很長(cháng)的(de)數據線,同時考慮到信号的(de)穩定,有時還需要采用屏蔽電纜線。開溝布線和(hé)采用高(gāo)性能導線所帶來的(de)成本将占據很大一(yī)部分工程預算,極大地(dì)制約了水處理(lǐ)廠的(de)發展。鼎實PB-B-MODBUS總線橋與Banner工業無線串口通訊設備或Data-Linc Group無線串口通訊設備的(de)結合使用,給大家提供了一(yī)種經濟便捷的(de)解決方案。

2.  總體控制要求及功能
在此污水處理(lǐ)系統中,由于功能上的(de)劃分,需要将位于遠端子(zǐ)系統PLC的(de)數據集中到主控制PLC上處理(lǐ),由于兩個系統間的(de)物理(lǐ)距離(lí)比較遠,以及下邊所帶設備比較分散,所以兩個PLC間通過Banner SureCross Data Radio無線串口通訊設備進行通訊。

3.  系統構成及其流程介紹
3.1 鼎實PB-B-MODBUS總線橋與Banner工業無線串口通訊設備的(de)連接
(1)系統網絡構架:
該系統采用了PROFIBUS現場總線技術,根據功能劃分以及工藝流程劃分,系統共設了2個主站、若幹子(zǐ)站、1個操作員站,另外是Banner SureCross Data Radio無線串口通訊設備以及鼎實PB-B-MODBUS總線橋。其自(zì)控系統見下圖1。

 

 

  

 

(2)現場實物圖:

 

 

 

 

(3)流程介紹:
當污水經過一(yī)道(dào)道(dào)的(de)工序進入相應的(de)處理(lǐ)池中時,由各種監測儀表(包括溫度、壓力、液位、流量、pH值、電導率、懸浮固體等傳感器)将污水的(de)相關值進行采集,傳到子(zǐ)系統PLC中,然後通過Banner SureCross Data Radio無線串口通訊設備傳回主控PLC中集中處理(lǐ)。
(4)實現方法:
這裏是通過鼎實PB-B-MODBUS總線橋,把兩個PLC的(de)PROFIBUS DP通訊轉為(wèi)MODBUS通訊,所以需要将兩個PB-B-MODBUS總線橋分别設置為(wèi)主站和(hé)從站模式。
3.2鼎實PB-B-MODBUS總線橋與Data-Linc Group無線串口通訊設備的(de)連接
(1)系統網絡構架:
下圖2為(wèi)使用鼎實PB-B-MODBUS總線橋和(hé)Data-Linc Group無線串口通訊設備實現無線通訊的(de)網絡架構圖。

 

 


 

 

圖2 鼎實PB-B-MODBUS總線橋與Data-Linc Group無線串口通訊設備的(de)連接





(2)現場實物圖:



 

 




(3)流程介紹:
   左端PLC做(zuò)為(wèi)信号的(de)發送端,右端PLC做(zuò)為(wèi)信号的(de)接收端,通過Data-Linc Group實現透明傳輸。
(4)實現方法:
    通過鼎實PB-B-MODBUS總線橋,把PLC的(de)PROFIBUS DP通訊轉為(wèi)MODBUS信号通訊,需要将PB-B-MODBUS總線橋分别設置為(wèi)MODBUS主站模式,而PBM-G-MBS自(zì)身做(zuò)為(wèi)MODBUS從站,此外PBM-G-MBS做(zuò)為(wèi)DP主站與S7-200 PLC 通訊。

4.  系統軟件
(1)計算機操作系統采用Microsoft Windows XP Professional中文版操作系統。上位機監控軟件采用WinCC6.0組态軟件來實現。
(2)組态軟件實現了對整個系統的(de)液位、流量、pH值、電導率、溫度、壓力等模拟量和(hé)開關量的(de)采集和(hé)處理(lǐ),并顯示在工作站的(de)HMI上;對加工處理(lǐ)中的(de)一(yī)些重要的(de)物理(lǐ)量如(rú)各個泵的(de)起停狀态、頻率、壓力、料位等都實時顯示在工作站的(de)主界面上,便于調度員及時掌握系統的(de)運行情況。
(3)硬件的(de)組态軟件使用 Step7  V5.4 SP2完成。

5.  結束語
  據有關機構統計,使用無線傳感器和(hé)使用有線傳感器相比,在應用條件和(hé)輸出結果相同的(de)情況下,總體的(de)應用成本後者将是前者的(de)3倍。因為(wèi)有線不可(kě)避免布線和(hé)開槽這些常規操作,而無線的(de)傳感器将更為(wèi)自(zì)由、方便地(dì)使用。相信,随着應用理(lǐ)念的(de)提升,更具性價比和(hé)實用性的(de)無線傳感器将會被越來越多的(de)國內(nèi)企業所接受。在保證工程質量的(de)前提下大大降低(dī)了硬件成本。這裏值得指出的(de)是,由于使用PB-B-MODBUS總線橋模塊,使現場帶有自(zì)由協議的(de)串口設備方便接入了PROFIBUS總線中,使得在PLC中對這些設備的(de)各個參數實現準确快速的(de)監控和(hé)控制。