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[技术]监控机与智能仪表的通信

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文章出处:上仪营销中心技术部 [2007/5/12 ]
责任编辑:上仪营销中心技术部
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    监控机与智能仪表配套通过串行通信方式组成监控系统,是目前应用广泛的监控模式之一。该监控系统价格相对低廉,且具有DCS系统安全可靠、危险分散的特点。性价比远低于无纸记录仪,尤其是超过几十点的多点监控,性价比尤为突出。现场显示的智能仪表与监视记录的工控机具有一定独立性,故障互不干扰,一台或几台智能仪表发生故障,只是出故障的智能仪表的数据不能上传到监控机,并不影响监控机整体工作;监控机发生故障也不影响现场智能仪表的指示。系统扩展性强,扩展一个串口可连接100台仪表;存储量大,数据可以存储几年。
  监控软件具有丰富的动画显示功能,通过组态可以实现各种形象的画面显示,实时数据、历史数据、实时曲线、历史曲线显示,报表、报警输出,还可配打印机打印输出。监控机与监控机或监控机与上位机可以方便构成局域网。
1. 系统组成


如图,监控机硬件采用研华工控机IPC610ADAM4520(或中泰RM450)RS-232/RS-485转换器,监控组态软件支持的智能仪表如宇光、昌晖等,监控组态软件选择国产通用组态软件MCGS(或其他类似监控软件)
  
2. 本工程通信过程
  智能仪表一般为RS-485接口,简单方便地用双绞线构成半双工通信网络,发送、接收数据方式为自动控制数据流向。
  通用监控组态软件MCGS通过父设备和子设备从智能仪表读取数据即查询数据。父设备本身不直接处理数据输入、输出,但管理其他设备工作;子设备本身具有处理数据输入、输出功能,但只有和对应的父设备一起才构成完整工作系统。MCGS设备驱动构件具有5个属性和8个方法。
  MCGS运行时,首先调用一次InitDevRun接口,对设备进行必要的初始化工作,然后按设定的采样周期,调用CollectDevDat接口,从设备采集或向设备输出数据。采集到的数据判断正确与否后,再显示出正确数据。
  
3. 调试
  (1)硬件方面:计算机工作正常,监控软件运行良好;RS-232/485转换器工作正常;RS-232/485转换器端与智能仪表端通信线接法一致,接触良好;双绞线应由一台智能仪表开始,逐台并联连接,不能出现分支结构、树形结构;RS-232/485转换器最多能挂接64台智能仪表,加RS-485中继器后最多可连接100台智能仪表。
  (2)软件方面:监控组态软件组态正确;通信参数设置正确。串口父设备、通信子设备与智能仪表通信参数一致;不同厂家的智能仪表不能挂接到同一个串口上,因其智能仪表驱动程序不同,通信参数不尽一致。
  (3)防静电、抗干扰方面:监控系统安装在与粉尘、易燃、易爆、腐蚀性气体隔离的安全区域,安装空调达到系统要求的温度、湿度条件,能增强系统稳定性和可靠性;采用屏蔽双绞线同时克服静电干扰和电磁干扰。金属屏蔽克服静电干扰;线芯对绞克服电磁干扰;RS-232/485转换器采用光电隔离型,抗干扰能力强,通信效果好;通信距离较长或波特率较高时,为避免反射干扰,应在双绞线终端各配接一个阻值为120降闹斩似ヅ涞缱瑁煌ㄐ潘?绞线远离强电线路及其设施;工业厂房设防雷系??如避雷针),以减少雷电干扰。
  (4)系统接地方面:仪表盘安全保护接地,电阻值小于10Ω;通信线屏蔽层可靠接地,接地电阻小于1Ω,但不能重复接地,以避免形成接地电流;接地极要单独制作,不能与其他接地极合用,尤其与防雷接地极、强电接地极的距离要符合安全要求;定期或不定期检测电阻,保证接地电阻满足要求。
  通过以上步骤的调试,实现监控机与智能仪表的通信正常,满足实际应用的需要。目前我公司多台智能仪表与监控机通信组成多套监控系统正常运行多年,有望在不久的将来组成局域网。

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