一、 概述
納米提取計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)用戶的實(shí)際需要而研制、開發(fā)的生物提取納米實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng),其硬件由公司研制的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及remodaq-8000分散式數(shù)據(jù)采集模塊,軟件采用ifix組態(tài)軟件,整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠,保證了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和控制的實(shí)時(shí)性,同時(shí)組建小型局域網(wǎng),可以達(dá)到主站與各分站同時(shí)去監(jiān)測(cè)、控制的效果。
圖為生物提取納米實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)中主畫面
二、 特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)
(一) 技術(shù)指標(biāo)
● 數(shù)據(jù)采集采用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線模塊,測(cè)量誤差小于0.05%fs。
● 被測(cè)儀表、被控設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最大距離可達(dá)1200m.
● 監(jiān)測(cè)、控制響應(yīng)時(shí)間:10s
● 數(shù)據(jù)通信方式:rs485
● 最大連接模塊數(shù):255
● 通信頻率:115.2kbps
(二) 特點(diǎn)
● 全中文操作界面,簡(jiǎn)單方便。
● 所有操作用鼠標(biāo)進(jìn)行,不需鍵盤。
● 單臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)監(jiān)測(cè)、控制四臺(tái)機(jī)組。
● 可打印實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和控制狀態(tài)。
● 自動(dòng)統(tǒng)計(jì)日、月、年報(bào)表,并可顯示、打印。
● 故障自診斷功能,可實(shí)時(shí)檢測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和外圍設(shè)備(包括監(jiān)測(cè)、控制設(shè)備)的使用狀況。
● 可通過主機(jī)來控制各站點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置,調(diào)整溫度、液位的量程,輸出方式、模塊地址、通道等。
● 可顯示、打印實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線,可同時(shí)顯示多條曲線。
● 對(duì)不具備在線檢測(cè)的項(xiàng)目,系統(tǒng)允許輸入離線化驗(yàn)結(jié)果。
● 主顯示可在各站點(diǎn)間進(jìn)行切換。
● 可以圖形方式動(dòng)態(tài)顯示控制狀態(tài)。
● 軟、硬件兩級(jí)看門狗,保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。
● 允許其它傳輸方式及協(xié)議的監(jiān)測(cè)、控制設(shè)備引入系統(tǒng)。
● 支持網(wǎng)絡(luò)功能,可通過網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)、控制、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供給允許的其它計(jì)算機(jī)。
● pid調(diào)節(jié):通過remodaq-8080模塊采集上來的輸入信號(hào)與上位機(jī)下傳的給定信號(hào)進(jìn)行比較,如果超出設(shè)定的調(diào)節(jié)偏差范圍,則按照上位機(jī)下傳的pid系數(shù)進(jìn)行pid調(diào)節(jié),結(jié)果經(jīng)輸出模塊處理后去控制調(diào)節(jié)閥。
三、 工作原理
通過remodaq-8520將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的rs232c通信轉(zhuǎn)換為rs-485通信,rs-485允許點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信,最多可連接255個(gè)模塊,每個(gè)模塊(除通信轉(zhuǎn)換模塊如8520)均有唯一地址,其內(nèi)部也有單片機(jī)進(jìn)行工作,當(dāng)無新指令的情況下,單片機(jī)按照原有指令進(jìn)行工作,數(shù)據(jù)采集模塊將輸入端的電壓或開關(guān)量信號(hào)采集并放入模塊內(nèi)存;輸出模塊根據(jù)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
系統(tǒng)要對(duì)一模塊進(jìn)行訪問,首先檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)總線是否空閑,當(dāng)空閑時(shí),向總線發(fā)送地址,此時(shí)每個(gè)模塊的通信輸入口均打開,通信輸出口關(guān)閉;當(dāng)總線上的地址與某一模塊相匹配時(shí),該模塊進(jìn)入準(zhǔn)備接收指令狀態(tài),系統(tǒng)緊接著發(fā)送一條指令,隨后關(guān)閉remodaq-8520通信輸出口,地址匹配的模塊根據(jù)指令進(jìn)行處理,然后打開通信輸出口,向總線發(fā)送返回信息并關(guān)閉通信輸出口,系統(tǒng)接收到返回信息后再進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理。
四、模塊說明
(一) remodaq-8520:rs-232c、rs-485轉(zhuǎn)換模塊
標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的配置均只提供rs-232c通信口,由于rs-232c只能進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,且轉(zhuǎn)輸距離短,不適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用,因此必須將其轉(zhuǎn)換。
rs-485通訊除具有一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊特性外,其通信信號(hào)采用比較方式,在數(shù)據(jù)發(fā)送端,一根線為高電平時(shí),另一根為低電平;在數(shù)據(jù)接收端,只要一根線與另一根線的電壓差大于200mv,即可判別傳輸?shù)臄?shù)據(jù)狀態(tài),因此可進(jìn)行長(zhǎng)線傳輸,最大距離可達(dá)1200m。
采用標(biāo)準(zhǔn)雙絞屏蔽線,系統(tǒng)傳輸頻率為9600bps,最大可達(dá)38.4kbps。
?。ǘ?remodaq-8017:6分差,2單端或8路差動(dòng)(跳線選擇)
remodaq-8017提供6個(gè)差分隔離輸入通道,其轉(zhuǎn)換分辨率為±16位,線性誤差小于0.01%fs。模塊允許修改輸入范圍:±150mv, ±500mv,±1v,±5v,±10v,±20ma。在選擇±20ma輸入時(shí),輸入端必須并接一個(gè)250ω優(yōu)于0.05%的精密電阻。
通過軟件還可修改模塊的地址、通信速度、開/關(guān)某一通道。
為了保證系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性,2個(gè)單端輸入通道,一般不使用。
?。ㄈ?remodaq-8068:8路繼電器輸出模塊
remodaq-8060提供8路繼電器觸點(diǎn)輸出,其中4路為常開觸點(diǎn),4路為常開、常閉觸點(diǎn),觸點(diǎn)容量為ac:220v@1a dc:30v@2a。
通過軟件可修改模塊的地址、通信速度。
?。?其它模塊
根據(jù)用戶的需要,系統(tǒng)還可以連入其它模塊:
remodaq-8080模塊:為4路頻率/計(jì)數(shù)輸入模塊,主要功能是模擬量輸入/輸出,數(shù)字量輸入/輸出,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,如流量的采集。
remodaq-8034模塊:為4通道rtd輸入模塊,主要用于采集溫度、濕度等數(shù)據(jù)。
remodaq-8024模塊:為4通道模擬輸出模塊,主要功能是模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量,數(shù)字量轉(zhuǎn)模擬量,用于采集溫度、濕度等數(shù)據(jù)。
五、 接線
(一) 計(jì)算機(jī)與remodaq-8520間的接線
計(jì)算機(jī)的rs-232c通信口為d型9芯扦針,remodaq-8520接口為d型9芯扦座,可自做一根9芯電纜,連接計(jì)算機(jī)和remodaq-8520,電纜長(zhǎng)度不大于15m。
在系統(tǒng)出廠時(shí),該電纜已提供。
?。ǘ?模塊供電
模塊的工作電壓為10v-30v,一般提供dc24v。由于信號(hào)為差分比較信號(hào),對(duì)于較分散的模塊,可獨(dú)立用一電源供電,對(duì)系統(tǒng)通信無任何影響。
電源的"+"端接模塊有+vs;電源的"-"端接模塊的gnd。
?。ㄈ?通信電纜連接
雖然模塊通信電纜的連接方式為并聯(lián),為了減少噪聲,應(yīng)盡量減少分岔點(diǎn),即信號(hào)電纜直接接到模塊的接線端,然后再從接線端引出信號(hào)線接其它模塊。
為了保證通信信號(hào)波形的正常,對(duì)較長(zhǎng)通信電纜,在模塊信號(hào)線端可能需并一電阻,具體阻值根據(jù)傳輸線的長(zhǎng)度和接入的模塊數(shù)而定。
模塊的data+接data+,data-接data-。
?。ㄋ模﹥x表或控制設(shè)備與模塊的連接
連線時(shí)要保證輸入端或輸出端的極性。對(duì)輸入模塊,必須保證輸入端的電壓在正常范圍,否則會(huì)導(dǎo)制模塊異常,甚至永久損壞。
六、系統(tǒng)配置
1、工業(yè)計(jì)算機(jī): 四套(其型號(hào)、性能根據(jù)用戶的要求進(jìn)行配置)。
2、不間斷電源:ups 1000w 一臺(tái)
3、通信轉(zhuǎn)換模塊:remodaq-8520 四塊(其中一塊為備用)。
4、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊:remodaq-8017若干選配,根據(jù)用戶的采集地點(diǎn)和采集數(shù)量而定,另加一塊備用。
5、頻率/計(jì)數(shù)輸入模塊:remodaq-8080若干選配,另加一塊備用。
7、rtd輸入模塊:remodaq-8034若干選配,如要測(cè)量某一點(diǎn)溫度,而該點(diǎn)無溫度表或表無輸出,可用該模塊配熱敏電阻直接測(cè)量溫度,另加一塊備用。
8、繼電器輸出模塊:remodaq-8068 若干選配,根據(jù)控制點(diǎn)而定,另加一塊備用。
9、模擬輸出模塊:remodaq-8024若干選配,另加一塊備用。