西门子模块代理商-全国PLC代理

工业现场使用的智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信功能。（485通讯、以太网通讯、光仟通讯等等）

　　RS485网络：RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式,其特点是实施简单方便,而且现在支持RS485的仪表又特多,特别是在油品行业RS485/MODBUS简直是一统天下,现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单,象原来的HART仪表想买一个转换口非常困难而且价格昂贵,RS485的转换接口就便宜的多而且种类繁多。至少在低端市场RS485/MODBUS还将是Zui主要的组网方式,近两三年内不会改变。

　　Zui初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题RS485采用差分信号负逻辑,＋2V～＋6V表示“0”,-6V～-2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上Zui多可以挂接32个结点。

　　在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,

这有二个原因：

(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。

(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道（信号地）,就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波

　　现有的网络拓扑结构一般采用终端匹配120欧姆电阻的手牵手总线型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,请注意如下几点：

（1）采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响Zui低。有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,会造成信号质量下降。

（2）应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。如下列几种情况易产生这种不连续性：总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。

　　在工业现场数据采集系统项目中，随着自动化程度的提高和系统组网的需求，项目管理部门要求有主从两个监控中心可以查看，控制整个数据采集终端设备。并且要求在每个监控中心可以通过主机控制采集终端设备对整个工业现场设备进行监控，还要求可以通过服务器将工业现场采集终端设备的数据保存下来。所以就必须要求要多个数据采集设备可以并存于一个控制系统中。

　　工程商在施工过程中发现，如果将所有的采集终端设备简单地并联接在一个485总线上，由于各个主控设备存在电位差及485总线产生信号反射等原因，导致整个数据采集系统瘫痪从而不能使用，工程商采用深圳市天地华杰科技有限公司的485总线分割器，将多个主控的设备的485线连接到485共享器的输入端口，通过其共享到一个485输出端口上，由于485共享器输入端口之间有光电隔离，并且采用独立驱动的方式，从而可以有效的解决电位差及信号反射问题。从而使得多个数据采集终端设备主机共存于一个控制系统中

一、前言

　　国内工业生产技术的进步和自动化技术的发展，企业对自动化监控系统的需求越来越大，要求越来越高。组态王监控软件以界面简单明了、易于操作、数据采集实时性好和高可靠性等特点得到越来越多用户的青睐。由于组态王还具有工程开发周期短、系统便于升级和维护，以及丰富的图库和操作向导等优势，在工业锅炉吹灰和数据采集系统中得到广泛应用，现已成为诸多电厂、化工和冶金行业用户的指定监控软件。

二、吹灰系统组成

　　锅炉吹灰系统由吹灰硬件设备（包括吹灰器、进汽电动阀、压力调节阀、输水阀等组成）、PLC和上位监控系统等组成。其中吹灰器、进汽电动阀门、减压阀、输水阀是现场设备，属于系统的执行机构。PLC主要控制吹灰器、各种阀门的运行。上位监控系统进行实时数据采集和监控。其中吹灰系统的工作流程如图1所示：
　　

三、系统实施

　　系统实施包括硬件连接，吹灰程序编写，监控系统工程制作。硬件的连接包含PLC和现场设备接线，PLC和上位监控的通讯连接。吹灰程序经过多次反复完善，合理分配IO地址，保证吹灰设备按要求顺序运行，并具备联锁和报警输出等功能。在本系统中，选用了组态王kingview6.53系列软件做为工业锅炉吹灰系统的上位监控软件，主要进行的工作有设备配置、图形界面的设计、定义数据变量、建立动画连接和运行调试等工作。

　　3.1、设备配置

　　设备配置就是完成组态王与PLC之间的设置。组态王依靠大量的设备驱动可以支持几百上千种PLC和仪表驱动，使用户的硬件选型具有相当大的选择空间，而且这些驱动都是经过实际工程验证，完全符合实际应用要求的驱动产品，完全免费提供给用户使用。本次采用的较为常见的PLC产品，只需简单配置即可实现组态王和PLC设备的通讯。

　　3.2、图形界面的设计

　　图形界面用于模拟现场实际设备运行，本系统主要绘制工业锅炉吹灰系统仿真界面。主界面包括了进汽电动阀、蒸汽压力调节阀、输水阀、长短吹灰器、蒸汽温度显示、蒸汽压力显示、蒸汽流量显示、自动/手动切换按钮、手动控制按钮和急停按钮等组成。

　　3.3、定义数据变量

　　数据可以描述工控对象属性，组态王定义的各种数据变量读取现场PLC的实时数据，为界面的动画连接提供数据源，软件还提供实时数据和历史数据两种方式进行数据的查询、分析。对于定义了报警限值的数据，一旦发生报警，系统将自动弹出报警窗口，及时提示操作人员详尽的报警信息及处理办法。组态软件还支持和关系型数据库（如ACCESS、S和ORACLE）实现数据存储，可以方便进行查询、插入、删除等操作，对于用户定制自己特殊的数据表格提供了很大的方便。数据变量的定义直接影响到整个系统的功能和可靠性。是系统开发十分重要的环节。

　　3.4、建立动画连接

　　动画连接是画面的图形对象和数据词典的数据变量之间建立的一种关系，当数据词典里的变量的值发生改变的时候，在画面上会呈现一定的动画效果，或者由操作人员对画面进行操作，进而实现远程控制。本系统的动画连接包括吹灰器的动作模拟，阀门开启和关闭的颜色变化以及按钮的操作等。将画面的图形对象与数据词典的变量建立连接并进行适当的设置，那么组态画面可以完成诸如阀门开关闪烁、吹灰器推进和缩回等动画效果。

　　3.5、运行调试

　　运行调试是为了检查组态画面与实际吹灰系统的双向通讯功能，检验实际的控制效果。运行调试期间，除了调试系统以满足工艺要求外，还要对系统测试以保证日后安全可靠地运行。按照流程，需要将系统所有功能都逐一测试，对于关键的运行参数进行记录备案，这也是系统交工必不可少的一部分。

　　系统通过安全稳定的试运行阶段，将进入正式运行。试运行时间依据系统规模和甲方要求不等。正式投入运行的系统具有：

　　-友好人机界面、动态显示工作流程;

　　-安全可靠、容错性强，系统具备自动的互锁控制，超限报警和误操作保护等功能;

　　-完整的数据记录，灵活的数据查询和曲线分析功能;

　　-合理的用户权限，防止非法和误操作;

四、总结

　　在工业锅炉吹灰监控系统开发过程中，以KingView6.53系列产品作为开发平台，充分利用软件的资源，合理规划，明显缩短项目设计和开发周期，提高了工作效率，从而大大降低了开发成本。使用组态王软件开发的系统界面直观友好，对吹灰流程进行自动控制和报警处理，确保系统可以安全稳定运行，在锅炉吹灰系统里面发挥着的作用。