【正文】 .............................................................................. 28 的組成部分 .............................................................................................. 28 主控窗口 ................................................................................................... 28 用戶窗口 ................................................................................................... 29 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) ............................................................................................... 29 腳本程序 ................................................................................................... 30 設(shè)備窗口 ................................................................................................... 31 系統(tǒng)組態(tài)流程 ..................................................................................................... 32 7 系統(tǒng)調(diào)試 ....................................................................................................................... 33 調(diào)試過(guò)程 ............................................................................................................. 33 接線 ........................................................................................................... 33 分步調(diào)試 ................................................................................................... 33 組態(tài)連接 ................................................................................................... 35 調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題 ............................................................................................. 36 系統(tǒng)存在的問(wèn)題 ................................................................................................. 36 8 結(jié)論 .............................................................................................................................. 38 謝辭 .................................................................................................................................. 39 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 40 附錄 .................................................................................................................................. 41 外文資料 .......................................................................................................................... 49 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 1 1 引言 隨著近年 來(lái)我國(guó)城市建設(shè)的迅速發(fā)展，在我國(guó)北方地區(qū)普遍采用的是集中式的供暖方式。換熱站的高溫管道中的熱水與居民 暖氣片中的 冷 水通過(guò)換熱器進(jìn)行交換熱量再將交換后的熱水送入各居室內(nèi)作為供暖用。本文利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)整個(gè)供暖系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的 主要參數(shù)、管網(wǎng)信息、設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)的調(diào)度和 自動(dòng)化的控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化信息管 理，并將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行情況 用組態(tài)畫(huà)面顯示，直觀的表現(xiàn)出管網(wǎng)的運(yùn)行狀況，再結(jié)合 PID等數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化反饋，完成對(duì)供暖系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的可靠合理的配置。同時(shí)在二次管網(wǎng)中還裝了溫度傳感器和壓力傳感器。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 2 工藝要求及設(shè)計(jì)方案 工藝要求 （ 1） 檢測(cè)顯示 與 上傳 六個(gè) 換熱站的參數(shù) 熱網(wǎng)回水溫度，補(bǔ)水箱液位，熱網(wǎng)回水壓力，供水網(wǎng)的流量， （ 2） 控制和聯(lián)鎖部分 PLC 控制器根據(jù)補(bǔ)水管網(wǎng)的壓力，控制補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速。 當(dāng)補(bǔ)水箱 處于 低液位時(shí)，報(bào)警信號(hào)送至 PLC，同時(shí)停補(bǔ)水泵。每個(gè)換熱站的控制參數(shù)和情況都是一樣的，所以在下面的設(shè)計(jì)里只研究了一個(gè)換熱站的控制運(yùn)行情況。系統(tǒng)首先通過(guò) S7200 PLC 采集換熱站內(nèi)的溫度、壓力、流量變送器的現(xiàn)場(chǎng)信息參數(shù)，通過(guò) RS232 模塊完成與 GPRS DTU 的數(shù)據(jù)交互 [2]。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。無(wú)線電波還具有一定的 局限性 ， 抗干擾 的能力也比較差。為了有效的解決供熱管網(wǎng)存在的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題本方案采用的是 GPRS 通用分組業(yè)唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 務(wù)，它允許 用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移的模式下發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，不需要電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。 圖 21 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 （ 2） 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集部分我們采用的是西門(mén)子 SP200 系列的 PLC， 其他換熱器控制系統(tǒng)有采用單片機(jī)， ARM 等控制方式的。在 PLC型號(hào)選擇時(shí)有些控制系統(tǒng)基本上均采用 S7300PLC， 雖然其 I/O 點(diǎn)數(shù)增加了可 以充分的滿足系統(tǒng)的控制要求， 但 同時(shí)也增加了系統(tǒng)的成本，在本設(shè)計(jì)里六個(gè)站里分別安裝了 PLC，控制的數(shù)字量不是很多，所以 本系統(tǒng)采用了 S7200 加 上 擴(kuò)展模塊的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的采集。 ?? 恒溫系統(tǒng) 恒壓補(bǔ)水 GPRS 終端 1 S7200 MCGS 組態(tài)監(jiān)控 工控機(jī) GPRS 傳輸終端 無(wú)線 通信 恒壓補(bǔ)水 恒溫系統(tǒng) GPRS 終端 6 S7200 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 4 3 數(shù)據(jù)傳輸 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是通過(guò) GPRS DTU 和移動(dòng)公司 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來(lái)完 成的。 GPRS 技術(shù) GPRS 簡(jiǎn)述 GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) )是現(xiàn)有 GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新承載業(yè)務(wù)，為 GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) [3]。 GPRS技術(shù)采用實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收， 可以使 用戶永遠(yuǎn)在線 并 且按 照流量的大小收取費(fèi)用 ， 在不傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候不會(huì)收取費(fèi)用，這就在很大程度上 降低了 用戶的 服務(wù)成本。 GPRS可以讓用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和 接收數(shù)據(jù)，不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，很適合小區(qū)供暖 這種間斷的、突發(fā)的和頻繁的少量數(shù)據(jù)的傳輸 [4]。 選擇 GPRS 要解決的主要問(wèn)題 GPRS 是一種新的技術(shù)，中國(guó)移動(dòng)通訊有限公司作為運(yùn)營(yíng)商為它提供了滿足行業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)， 但要實(shí)施 GPRS 數(shù)據(jù)采集與管網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)還需要解決以下主要技術(shù)問(wèn)題： （ 1） 數(shù)據(jù)中心接 入方式的選擇 采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心有公網(wǎng)接入方式和專(zhuān)網(wǎng)接 入方式。 服務(wù)器采用當(dāng)?shù)氐囊苿?dòng)通信公司提供的 DDN 專(zhuān)線 （ Digital Data Network，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，即平時(shí)所說(shuō)的 專(zhuān)線上網(wǎng) 方式 ） ，申請(qǐng)配置固定的 IP 地址，與 GPRS 網(wǎng)絡(luò)相連。 GPRS 的公網(wǎng)登錄與專(zhuān)網(wǎng)登錄的不同方面是 APN 不同，公網(wǎng) CMNET 登錄時(shí)不需要用戶名和密碼，并且分配的 IP 地址是動(dòng)態(tài)的；專(zhuān)網(wǎng)是中國(guó)移動(dòng)通訊公司給定的，登錄時(shí)需要密碼和用戶名，它被分配的 IP 地址是固定不變的，所以可以看作是 SIM 卡和 IP 地址綁定， 并不在 SIM 卡里有 IP 地址，而是分配給 SIM 卡的 IP地址是不變的，這就是 GPRS 公網(wǎng)登錄與專(zhuān)網(wǎng)登錄的區(qū)別也是 SIM 卡綁定的原理。這樣 系統(tǒng)采用 GPRS 作為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊手段，利用無(wú)線分組交換技術(shù)為用戶提供高速率，高透明數(shù)據(jù)傳輸通道。為此，宏電公司在總結(jié)近幾年來(lái)的行業(yè)應(yīng)用不同特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和具體 的 實(shí)際情況，推出了公用基礎(chǔ)平臺(tái)、個(gè)性化應(yīng)用設(shè)計(jì)的 H7710 系列無(wú)線 DDN 的 通 信終端 (DTU)產(chǎn)品 [5]。主要針對(duì)電力系統(tǒng) 及其 自動(dòng)化、工業(yè) 的 監(jiān)控、交通管理、金融 等 很多 部門(mén)的應(yīng)用，利用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸，同時(shí)考慮到各應(yīng)用部門(mén) 在網(wǎng)絡(luò) 方面的需要，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)。 H7710 GPRS/CDMA DTU（ Data Termination Unit） ： RS232/422/485 接口， 為用戶提供 公用 的 基礎(chǔ) 性 平臺(tái) 和 個(gè)性化應(yīng)用選擇。 通過(guò)對(duì) 宏電 H7000 系列的產(chǎn)品多方面的綜合考慮在本系統(tǒng)選擇 H7710 型號(hào)作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。C H7710 的 DTU 參數(shù)設(shè)置 在主菜單 (main menu)狀態(tài)下鍵入 c 進(jìn)入 DTU 參數(shù)配置，如果沒(méi)有刪除配置的密碼， 就要輸入密碼進(jìn)入， 宏電 H711x 系列的 GPRS 無(wú)線 DDN 數(shù)據(jù)終端設(shè)備出廠的初始密碼都為： 1234，輸入 了 正確的密碼 后就可以 進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置 界面 [5]。 在主菜單下按下 2 鍵就可以對(duì)數(shù)據(jù)終端的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置， 進(jìn)入數(shù)據(jù)終端參數(shù)配置 (data terminal unit (DTU) setup)界面 后按下 1 鍵 ， 按提示的信息可以填寫(xiě)移動(dòng)終唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 端識(shí)別號(hào)， 輸入當(dāng)前 SIM 卡用戶對(duì)應(yīng)的手機(jī)號(hào)碼 ，為了安全起見(jiàn)還可以設(shè)置數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心的登錄密碼。 在參數(shù)設(shè)置主菜單下還可以對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心的 IP 地址，域名和通訊端口進(jìn)行設(shè)置。 （ 1） baud rate (波特率 ) 在配置串口通信參數(shù)配置 (serial port setup)菜單狀態(tài)下按下 1顯示的頁(yè)面就可以按下 1～ 8 選擇用戶 所需要的波特率即可，如果需要設(shè)定自己特殊的波特率，鍵入9，然后輸入所需值，鍵 r 就可以返回界面 。 （ 3） parity bit (校驗(yàn)類(lèi)型 ) 在串口通信參數(shù)配置 (serial port setup)菜單狀態(tài)下鍵入 3，按 所 提示 的 信息選擇所需 要的 校驗(yàn)類(lèi)型即可。 GPRS 連接 GPRS 的連接主要包括： GPRS 與上位機(jī) MCGS 組態(tài)軟件的連接和 GPRS 與下位機(jī) S7200 系列的 PLC 連接。 在監(jiān)控中心內(nèi) GPRS Modem安裝過(guò)程中 要注意的問(wèn)題就是要將 GPRS的串口線直接與電腦的串口線相連 ，這樣才能 夠 保證 信號(hào)的強(qiáng)度 足夠 撥號(hào)成功。 圖 31 調(diào)制解調(diào)器設(shè)置 最后 在 完成 調(diào)制解調(diào)器的屬性 設(shè)置 后 可以再 按照上面的順序 進(jìn)入 控制面板 檢測(cè)調(diào)制解調(diào)器安裝是否正確。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 9 在 將上面的 設(shè)置完 成 之后 就 可以試 著登陸網(wǎng)絡(luò) ，雙擊剛才 新建的撥號(hào) 連接 ， 填寫(xiě)上 用戶名和密碼， 并 進(jìn)行撥號(hào)， PPP 服務(wù)器會(huì) 自動(dòng)的 檢測(cè)用戶名和密碼， 進(jìn)行 檢測(cè)后 就 可以對(duì)用戶的計(jì)算機(jī)進(jìn)行注冊(cè)。 客戶端：普通 pc＋ GPRS Modem，撥號(hào)上 GPRS 網(wǎng)絡(luò)。