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1、PLC系统在铁路供水系统中的应用dujing导语：某铁路供水系统由分布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。一、概述某铁路供水系统由分布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。整个供水系统的上下落差达150米，由于供水系统的组成及地形构造的特殊性，过去人工监控，给消费治理、供水调度带来众多不便。施行了微机监控后，它能实时监测供水系统的主要工艺参数如压力、流量、水位、电压、电流等，控制深井泵、增压泵的开停，监视泵机的运行状态，同时提供消费治理所需的报表、曲线、数据查询等功能。它的运行对供水系统的平安消费、科学调度有着重
2、要的意义。二、系统组成微机监控系统采用主从构造、分布式无线实时监控方式简称SCADA。系统主要由监控中心、无线通讯系统、现场监控终端、传感器及仪表四局部组成。监控中心：由微机、无线数传机、全向天线、模拟屏及UPS组成，主要完成各现场终端数据的实时收集、监测、控制、数据存储、打印报表、数据查询等功能。无线通讯系统：监控中心与各泵站终端之间采用无线方式通讯。监控中心为主动站，其它终端副站为被动从站，该系统采用无线电治理委员会给定的数据频率，以一点对多点的方式与从站通讯，监控中心为全向天线，各副站为定向天线。现场监控终端：核心为PLC，是一个智能设备，它有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据收
3、集、转换、存储、报警、控制等功能，并通过无线信道与监控中心微机进展数据通讯。根据监控中心的命令分别完成系统自检、数据传送、控制输出等任务。传感器及仪表：是PLC监测现场信号的“眼睛，现场所有信号都需经过传感器及仪表的转换，才能输出标准信号，被PLC终端所承受。系统主要测量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。三、现场PLC终端现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它收集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。经充分论证，选用西门子S7-200系列PLC作现场
4、终端具有较高的性能价格比，它具有体积小、易扩展、性能优等特点，非常合适小规模的现场监控。1、PLC硬件设计现场某一终端需测控开关输入信号12路，开关输出信号14路，模拟量输入信号9路。因此，我们选用S7-214根本单元，一块继电器输出扩展单元EM222，三块模拟输入扩展单元EM231。这样系统共有开关输入14路，开关量输出18路，模拟量输入信号9路，知足现场要求。2、通讯接口S7-214PLC根本单元提供一个RS-485接口，为了与无线信道的数传机电源、Modem、进口电台三者合一相连，我们专门设计了RS-485接口的专用Modem，并采用光电隔离技术，使二者在电气上完全独立，防止互相干扰，由
5、于数传机发射时需要RTS信号，而RS-485接口又不提供RTS信号，解决这个问题有两处方法。其一，由无线Modem根据PLC的发射信息产生RTS信号，这就要求该Modem必须智能化，同时PLC在发送信息之前需先与Modem通讯，让其输出RTS信号，并回送RTS已产生信息，然后PLC再发送现场信息。其二，采用PLC的某一I/O输出点，产生RTS信号，由PLC在发送信息前现接通该点，控制数传机发射，延时一段时间后电台建立载波时间，再发送信息。后一种方法简单、实用，较好的解决了无线通讯的接口问题。3、抗干扰设计为进步系统的可靠性，现场终端、数传机、PLC、直流温压电源及局部变送器装于一个控制柜内，各
6、局部相对独立，便于维护。PLC开关量输入、输出与现场之间家继电器隔离，模拟信号采用信号隔离器和配电器隔离，电源采用隔离变压器供电，以减小电源“噪声，同时系统设置良好的接地。四、PLC软件设计PLC终端软件采用梯形图语言编写，为进步终端的抗干扰才能，软件设计中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施，保证控制操纵的正确性和可靠性。程序设计采用模块化、功能化构造，便于维护、扩展。终端软件主要由以下模块组成。1、初始化程序：设定各存放器、计数器、PLC工作形式、通讯方式等参数初始值。2、数据收集子程序：对各路模拟量数据收集、滤波、平均等处理。3、累计运行时间子程序：对泵机等设备的运行时间进展累计。4
7、、脉冲量累计子程序：对电耗、流量、仪表的输出脉冲进展累计，并进展标度变换。5、遥信子程序：检测电机、阀门、报警开关等设备的运行状态。6、置初值子程序：由监控中心对时间、电耗、流量等累计参数按用户的要求设定初始值。7、故障自检子程序：检测PLC的故障信息、校验信息，并发往监控中心。8、控制子程序：根据监控中心的命令，或者现场自控条件输出相应的操纵。9、通讯子程序；完成与监控中心的各种通讯功能。通讯程序中，接收命令采用中断处理，通过ATCH指令使中断事件8在接收不同特征命令下执行不同的程序。对串行通讯的超时限制那么通过设定内部定时中断来控制，其事件号为10，定时时间由SMB34的值确定。为减少通讯的误码，采用偶校验及异或者双重校验措施。五、结论本系统在软、硬件方面采取了多种措施，十分是现场终端选用了S7-200PLC，进步了系统的可靠性，在铁路供水系统获得了较好的应用效果。本系统将无线通讯与S7-200PLC有机的结合，解决了现场分布较散、间隔较远、范围较大的系统监控问题，在供水、供电、供气、油田、气象、水文水利等部门有较好的应用前景。本文来源：（世界电子元器件）飞思卡尔半导体无线连接运营技术市场工程师PattyeBr