摘要:

        本文介紹一種用威達(dá)牛頓7000系列模塊完成對(duì)水廠的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)，由于牛頓7000系列模塊的雙看門(mén)狗功能，使整個(gè)系統(tǒng)既方便又完全可靠。

系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

        該系統(tǒng)共分6個(gè)站區(qū)，老渾水泵區(qū)、新渾水泵區(qū)、清水泵1區(qū)、清水泵2區(qū)、新熱力站區(qū)和老熱力站區(qū)。這套系統(tǒng)需要大量的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)、模擬量輸入信號(hào)以及溫度檢測(cè)信號(hào)，共用到牛頓 7000系列模塊77個(gè)，實(shí)際采集點(diǎn)數(shù)503點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)布線長(zhǎng)達(dá)800米。并且在系統(tǒng)中具有實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史趨勢(shì)曲線、報(bào)表等功能。
 

工程中使用到的牛頓7000系列模塊：

牛頓-7520 RS-232轉(zhuǎn)485模塊 

        速度：300-115，200BPS
        一個(gè)RS_485網(wǎng)上可掛256個(gè)模塊 （不需中繼）
        3000伏隔離
        支持多種速率多種數(shù)據(jù)格式
        通訊距離；1.2公里

牛頓-7510 RS-485中繼模塊 *支持多種速率：300-115，200BPS

        支持不同數(shù)據(jù)格式
        自動(dòng)校準(zhǔn)速率和數(shù)據(jù)格式

牛頓-7052 隔離型數(shù)據(jù)輸入

        輸入:6路差動(dòng)2路單端輸入
        輸入高電平:3.5伏到30伏
        輸入低電平:0伏到0伏
        隔離電壓:5000伏

牛頓-7067 繼電器輸出

        7路A型開(kāi)關(guān)量輸出
        繼電器動(dòng)作時(shí)間:5ms

牛頓-7017 8通道模擬輸入模塊

        通道數(shù):6路差動(dòng)2路單端或8路差動(dòng)
        采樣頻率:10Hz  

牛頓-7033 3通道RTD輸入模塊
 

1．老渾水泵區(qū)

        老渾水泵區(qū)共有5臺(tái)老渾水泵，用來(lái)引渾水入廠，在用水旺季，該區(qū)5臺(tái)泵全部啟動(dòng)，在淡季，只開(kāi)1至3個(gè)泵，該區(qū)每臺(tái)泵配有8個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，用來(lái)監(jiān)視每臺(tái)老渾水泵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及各主要閥門(mén)的動(dòng)作。另外，每臺(tái)泵還配有7個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，用來(lái)對(duì)該區(qū)泵和閥門(mén)的狀態(tài)進(jìn)行控制，這兩項(xiàng)功能分別由7個(gè)7052模塊和5個(gè)7067模塊來(lái)完成。每臺(tái)泵的電壓和電流用7017模擬量輸入模塊來(lái)采集。整個(gè)站區(qū)的模塊放在一個(gè)開(kāi)關(guān)柜中。上位機(jī)通過(guò)232轉(zhuǎn)485模塊7520與站區(qū)通訊，由于站區(qū)間相隔較遠(yuǎn)，通訊線路中還要加入中繼模7510。

2．新渾水泵區(qū)

        新渾水泵區(qū)共有6臺(tái)渾水泵，它和5臺(tái)老渾水泵完成同樣的功能，只是設(shè)備比較新，即使用水淡季，6臺(tái)泵也是常開(kāi)的。兩個(gè)渾水泵區(qū)相距大概400米。該區(qū)也用到了7052、7067、7017和7510共21個(gè)模塊來(lái)完成泵和閥門(mén)的數(shù)據(jù)采集和控制。

3．清水泵區(qū)

        清水泵分清水泵1區(qū)和清水泵2區(qū)。清水泵1區(qū)有6臺(tái)清水泵，清水泵2區(qū)有3臺(tái)清水泵，主要把處理后的可用水送出廠。這幾臺(tái)清水泵相距不足兩百米，在同一間機(jī)房?jī)?nèi)，但因模塊分別裝在兩個(gè)不同的控制柜中，兩個(gè)控制柜之間有一定距離，所以分成兩個(gè)站區(qū)。清水泵1區(qū)安裝有7052、7067、7017和7510共15個(gè)模塊，清水泵2區(qū)安裝有7052、7067、7017和7510共9個(gè)模塊。通過(guò)這些模塊，系統(tǒng)完成了對(duì)每臺(tái)清水泵狀態(tài)的監(jiān)視和控制。

4．新、老熱力站區(qū)

        這兩個(gè)站區(qū)是為整個(gè)水廠提供蒸氣以及能量的，同樣用到7052、7067、7017和7510四種類型的模塊共12只進(jìn)行數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)的采集和控制，區(qū)別于前四個(gè)站區(qū)的是這兩個(gè)站區(qū)還用了2塊7033模塊來(lái)采集熱力站管道上的溫度。

5．調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

        （1）由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備距離較遠(yuǎn)，新渾水泵區(qū)曾出現(xiàn)個(gè)別模塊偶爾檢測(cè)不到的情況，經(jīng)分析原因并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，在7520和7510模塊兩端分別加上終端電阻，該問(wèn)題得以解決。
        （2）在使用7017的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際信號(hào)連上后出現(xiàn)了0地址現(xiàn)象，而且無(wú)法在線重新設(shè)置地址，查其原因，是模擬地和電源地出現(xiàn)共地現(xiàn)象。因?yàn)?017出廠的缺省設(shè)置中 INIT與Vin7- 共用一個(gè)端口，只要把模擬地和電源地分開(kāi)，或打開(kāi)模塊把6路差動(dòng)2路單端的缺省設(shè)置改為8路差動(dòng)，此故障就會(huì)消失。

6. 上位機(jī)軟件

        為配合牛頓7000系列模塊的工作，上位機(jī)采用威達(dá)牛頓-組態(tài)王軟件。因?yàn)檫@套軟件內(nèi)包含了威達(dá)全系列產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)程序，大大減少了開(kāi)發(fā)人員的工作量，也充分利用了組態(tài)軟件的優(yōu)勢(shì)，使整個(gè)系統(tǒng)更為美觀。

結(jié)束語(yǔ):

        此項(xiàng)目是為上海吳涇化工總廠設(shè)計(jì)，現(xiàn)已安全運(yùn)行數(shù)月,性能良好。它是該廠第一次采用非進(jìn)口設(shè)備，該廠對(duì)此系統(tǒng)的評(píng)價(jià)頗高。

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