無線數(shù)傳電臺實現(xiàn)遠程供水控制設(shè)計

        1 、方案選型

        在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的傳輸是實現(xiàn)自控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)傳輸可以簡單地分為有線(包括架設(shè)電纜或租用電話專線)和無線(分為建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)或用GSM，CDMA等公用網(wǎng)絡(luò)信息平臺) 兩種方式。

        采用電纜布線通信方式不但布線麻煩、維護不方便、耗材極大，而且長距離造成的通信不穩(wěn)定性大大增加(例如信號干擾、衰減)。尤其在高度分散性的工業(yè)控制系統(tǒng)，取而代之的無線通信方式，讓傳統(tǒng)布線 方式所產(chǎn)生的問題迎刃而解。無線通信方案主要有GPRS/CDMA和無

        線數(shù)傳電臺通信兩大類。無線廣域網(wǎng)目前在我國有GPRS和CDMA兩種。應(yīng)用場合不同無線傳輸方式GPRS，CDMA的網(wǎng)絡(luò)都有移動、聯(lián)通建立好維護著，所以運行費用高，初期投入小，但有盲點，受運營商牽制。而使用電臺的話，可自己使用搭建覆蓋網(wǎng)絡(luò)，頻段無干擾，運行費用低，控制系統(tǒng)簡單.可點對點和點對多點靈活組網(wǎng)使用，無盲區(qū)，不受運營商牽制.適合一定范圍內(nèi)使用。數(shù)傳電臺廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)＞W(wǎng)建設(shè)中，數(shù)傳電臺和常規(guī)傳輸設(shè)備的不同之處在于，它長期處于無人值守的的工作狀態(tài)，而且工作環(huán)境很復(fù)雜，不少設(shè)備都安置在野外，供電狀況也不穩(wěn)定，溫差變化較大。設(shè)備抗干擾能力強，散熱性佳，能適應(yīng)在惡劣環(huán)境及電磁環(huán)境下長期工作，其工作溫度的范圍寬。

        數(shù)傳電臺從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)到技術(shù)指標及對環(huán)境指標的要求都要比常規(guī)數(shù)傳設(shè)備要高很多。用無線電臺方式實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視與控制，相對于架設(shè)專用電纜(或光纜)、租用電信專線等，具有造價低廉、施工快捷、運行可靠、維護簡單等優(yōu)點。本工程位于郊外聯(lián)通移動信號

        覆蓋差，若鋪設(shè)電纜則通過農(nóng)田、硬化路面施工費用高，綜合現(xiàn)場條件和后期運營成本采用無線電臺和PLC配合控制。

        2、系統(tǒng)設(shè)計

        本工程采用遠距離無線數(shù)傳電臺進行通訊傳輸，由控制深水井泵的水源地控制箱AP1、供水信號采集的水塔控制箱AP2和在值班室的顯示控制箱AP3組成，每個控制箱內(nèi)都由用戶設(shè)備、無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、PLC三個主要部分組成。

        2.1控制方案

        水塔控制箱AP2負責(zé)將水塔的側(cè)水位、水壓、水塔上水管流速、水塔下水管流速數(shù)據(jù)采集處理并傳送至水源地控制箱AP1和顯示控制箱AP3;水源地控制箱AP1負責(zé)接收水塔控制箱AP2和顯示控制箱AP3數(shù)據(jù)控制深水井泵的啟停，并將運參數(shù)反饋至顯示控制箱AP3及故障指示燈：值班室的顯示控制箱AP3負責(zé)接收水塔控制箱AP2水塔水位、水壓、上下水管流速數(shù)據(jù)和水源地控制箱API運行狀態(tài)及故障狀態(tài)數(shù)據(jù)并顯示.負責(zé)遠程手動控制水泵運行。

        如果AP1的遠程/本地開關(guān)在本地位則只有水源地控制箱AP1按鈕控制深井泵啟停，開關(guān)在遠程位則水塔側(cè)水位小于H低水泵啟動，水位大于H高水泵停止，顯示控制箱AP3自動/手動開關(guān)在手動位時水塔控制箱AP2的水位、水壓、上下水管流速只在AP3上顯示而不控制深井泵啟停.AP3上啟停按鈕通過遠程控制深井泵啟停。如水源地控制箱AP1內(nèi)接觸器不吸合則反饋吸合故障報警，吸合而電機不轉(zhuǎn)則說明水泵已損壞或接線故障報警，電機吸合而上水管流速x上水管徑≤下水管流速x下水管徑則反饋水泵機械故障報警。熱繼電器脫扣反饋過載報警。AP1、AP2、AP3通訊不暢為通訊故障在各自控制箱上皆有顯示。系統(tǒng)采用的集散控制，為確保高可靠性;設(shè)有熱故障和門禁報警，實現(xiàn)無人職守;內(nèi)置看門狗功能，實時檢測各端通訊是否正常.當(dāng)異常時水泵自動停機，有水位、水壓雙重傳感避免水泵失控造成溢水事故。

        2.2 本系統(tǒng)性能參數(shù)：

        (1)工作頻率：JY-RTU6640系列電臺可工作于220～240MHz常規(guī)頻。

        (2)物理接口：標準RS一232，通信速率9600bps，完全透明傳輸，無需專用的通信軟件。

        (3)工作方式：全雙工方式

        (4)傳輸距離：l0公里以內(nèi)。

        (5)供電方式：電臺工作時電壓為12VDC，發(fā)射電流為575mA(2W功率，13.8VDC)，接收電流為75mA。配開關(guān)穩(wěn)壓電源220VAC工作。

        (6)工作溫度：一45℃～+85~C(參考：遠程測控終端(RTU)溫度測試通信報告)

        (7)相對濕度：95%，40℃，無冷凝。

        3、結(jié)束語

        經(jīng)過實際運行證明基于無線數(shù)傳電臺實現(xiàn)供水的遠程控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，取得了滿意的效果。本系統(tǒng)可大大降低了操作人員的勞動強度，并改善了操作人員的工作環(huán)境。設(shè)備具有調(diào)試簡單、操作方便、使用安全、運行可靠、 效率高、故障率低，實現(xiàn)了操作人在值班室對整個供水系統(tǒng)進行集中監(jiān)控。同時由于軟硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便了工程技術(shù)人員的安裝、調(diào)試和維修，能帶來了很好的社會效益和經(jīng)濟效益。本文雖然僅以JY-RTU6640數(shù)傳為例做了說明這個系統(tǒng)的構(gòu)建，配置和實施的過程，實際上對于其他公司的PLC也是采用類似的步驟即可實現(xiàn)遠程控制的功能。