国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

1  引言

    我國大型企業(yè)內(nèi)存在著種類繁多的自動(dòng)化系統(tǒng)。這些自動(dòng)化系統(tǒng)通常由各個(gè)局部（如車間）逐步發(fā)展起來，往往是各自獨(dú)立的“孤島”。如何將這些自動(dòng)化“孤島”互聯(lián)起來形成“集成”的群島，以便合理的利用資源，最大限度的共享信息，從而提高企業(yè)效益，這是當(dāng)前企業(yè)信息化至關(guān)重要的一環(huán)。而Ethernet技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，使企業(yè)信息集成成為可能。

    傳統(tǒng)的壓縮機(jī)控制是通過手工的方式操作控制面板，不僅工作效率較低，而且不能使實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)入企業(yè)信息管理系統(tǒng)。當(dāng)前國內(nèi)壓縮機(jī)市場競爭非常激烈，要使自己的產(chǎn)品在市場上占有優(yōu)勢，除了為企業(yè)提供質(zhì)量可靠的壓縮機(jī)產(chǎn)品之外，還要有良好的售后服務(wù)，反應(yīng)及時(shí)、運(yùn)行可靠的監(jiān)控系統(tǒng)是很重要的一項(xiàng)服務(wù)。

    以單片機(jī)或微控制器為代表的嵌入式系統(tǒng)，已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，嵌入式系統(tǒng)功耗低、可靠性高；功能強(qiáng)大、性能價(jià)格比高；實(shí)時(shí)性強(qiáng)、支持多任務(wù)；占用空間小，效率高。泓格公司開發(fā)的嵌入式Ethernet控制器I-7188EXD能完成瘦服務(wù)器功能，通過以太網(wǎng)自動(dòng)、實(shí)時(shí)、方便的提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)給上位機(jī)。

    總部設(shè)在美國新澤西洲的英格索蘭公司的壓縮機(jī)在中國廠礦企業(yè)中使用很多，本文主要介紹了對其進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，此監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)完成空氣壓縮機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸、處理和存貯，能夠根據(jù)應(yīng)用需求通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)及其它相關(guān)處理信息提供給客戶端計(jì)算機(jī)，作為控制和調(diào)度的依據(jù)，并且可以方便地與其它系統(tǒng)以多種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流和共享。

2   系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1  控制方案

圖1  控制方案圖

    如圖1所示的控制方案中，重要的控制參數(shù)存放在上位機(jī)上，I-7188EXD承擔(dān)著雙重作用，壓縮機(jī)的本地控制和數(shù)據(jù)采集由與壓縮機(jī)相連的SG控制器完成，IRI遠(yuǎn)程通訊轉(zhuǎn)換器完成通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。I-7188EXD在系統(tǒng)中是主控器、IRI和SG控制器是受控器，滿足RS-485通信協(xié)議的主從要求。I-7188EXD作為Server服務(wù)器，是通訊連接的核心。I-7188EXD一直等待上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接，隨時(shí)接受上位機(jī)的命令要求，上傳要求的設(shè)備的數(shù)據(jù)；同時(shí)根據(jù)有關(guān)的命令，對壓縮機(jī)進(jìn)行相關(guān)操作。與上位機(jī)通信正常時(shí)，歷史數(shù)據(jù)全部通過網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在本地網(wǎng)監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打印全部由監(jiān)控中心完成。當(dāng)與上位機(jī)通信不正常時(shí)，I-7188EXD啟動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，將數(shù)據(jù)保存在其本身的Flash存儲(chǔ)器中。在通信狀態(tài)恢復(fù)正常后，關(guān)閉存儲(chǔ)功能，并把所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。

圖2  壓縮機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2  系統(tǒng)工作原理

    如圖2所示， I-7188EXD與IRI遠(yuǎn)程通訊轉(zhuǎn)換器采用RS-485通信，波特率設(shè)為19 200bps，使用Modbus協(xié)議。其中，I-7188EXD為現(xiàn)場控制單元的主控制器，IRI為受控器。I-7188EXD與控制服務(wù)器采用TCP/IP通信方式。

2.3  系統(tǒng)配置

(1)  I-7188EXD

    I-7188EXD由80188-40處理器驅(qū)動(dòng)，帶512KB靜態(tài)RAM和512KB的Flash存儲(chǔ)器。帶有一個(gè)串行RS-232口和一個(gè)RS-485口。I-7188EXD具有10 Base-T以太網(wǎng)接口，與NE-2000兼容，網(wǎng)絡(luò)控制器內(nèi)建16KB緩存，支持TCP/IP協(xié)議和Web server。它內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，看門狗定時(shí)器、內(nèi)置MiniOS7操作系統(tǒng)、具有64位硬件唯一序列號(hào)，支持用戶程序加密。它具有獨(dú)特的雙看門狗安全設(shè)計(jì)，即軟件看門狗和硬件看門狗組成，如果主控計(jì)算機(jī)死機(jī)，所有的輸出模塊就進(jìn)入預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)，符合工業(yè)的安全要求，使用方便，可大幅增加系統(tǒng)安全性。

(2)  SG型控制器

    SG型控制器用于控制SG型空氣壓縮機(jī)，控制器中設(shè)有寄存器，用來存放壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的相關(guān)參數(shù)以及報(bào)警、警告信息等。

(3)  IRI遠(yuǎn)程通訊轉(zhuǎn)換器

    由于SG型控制器的對外通信協(xié)議的商業(yè)機(jī)密性，為了使其能與I-7188EXD通信，必須接入通訊轉(zhuǎn)換器。IRI遠(yuǎn)程通信轉(zhuǎn)換器是英格索蘭高科技的一個(gè)產(chǎn)品，主要用于壓縮機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息轉(zhuǎn)換和傳輸，并可以為壓縮機(jī)設(shè)置唯一的ID號(hào)。

3  軟件設(shè)計(jì)

3.1  I-7188EXD與IRI之間的通信

    這一部分為SCADA軟件設(shè)計(jì)，是整個(gè)系統(tǒng)中較為復(fù)雜的部分，因?yàn)?/SPAN>I-7188EXD模塊負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)所有IRI遠(yuǎn)程通訊轉(zhuǎn)換器的正常工作，以及與控制中心通訊，工作負(fù)荷比較大，所以必須仔細(xì)設(shè)計(jì)，考慮周全，反復(fù)調(diào)試，才能正常工作。這部分主要是I-7188EXD內(nèi)置的現(xiàn)場控制程序，采用TC2.0編寫，調(diào)用了I-7188相應(yīng)的庫函數(shù)，根據(jù)有關(guān)的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不停的遍歷端口，分析數(shù)據(jù)，保存當(dāng)前的有用數(shù)據(jù)，主要有初始化模塊、定時(shí)采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊等。主程序首先初始化系統(tǒng)，包括對各串口以及系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的初始化，并設(shè)置時(shí)鐘中斷，然后運(yùn)行各功能模塊。

3.2  I-7188EXD與上位機(jī)之間的通信

    這部分主要是I-7188EXD與上位機(jī)之間的通信，筆者采用了北京昆侖通態(tài)有限公司的通用組態(tài)軟件MCGS完成。它是運(yùn)行在Windows98/NT/2000上的一種通用組態(tài)軟件，在其軟件系統(tǒng)中集成了使用MCGS構(gòu)造適應(yīng)系統(tǒng)需要的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”，并完成工業(yè)現(xiàn)場從設(shè)備采集、工作站數(shù)據(jù)處理和控制到上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和Web瀏覽的所有功能，保證信息在全廠范圍內(nèi)的暢通。其主要特點(diǎn)如下：

    (1)  MCGS的網(wǎng)絡(luò)功能使企業(yè)的基層和其它部門建立起聯(lián)系，現(xiàn)場操作人員和工廠管理人員都可以看到各種數(shù)據(jù)。管理人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場，就可以獲得實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制現(xiàn)場作業(yè)，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。

    (2)  它的報(bào)警系統(tǒng)，具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。MCGS分布式報(bào)警管理提供多種報(bào)警管理功能。包括：基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報(bào)警管理。

    (3)  它還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。報(bào)警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫、打印機(jī)和報(bào)警窗。MCGS提供一套全新的、集成的內(nèi)嵌式報(bào)表系統(tǒng)，內(nèi)部提供豐富的報(bào)表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報(bào)表。它不僅能夠構(gòu)造有效的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，而且網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛，特別適用于本監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)需要。

    MCGS的開發(fā)系統(tǒng)中集成了大量知名企業(yè)產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)程序，其中包括了泓格公司的各系列產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)程序、開發(fā)程序，可以很方便的調(diào)用，簡化了開發(fā)流程。

4  結(jié)語

    在工業(yè)現(xiàn)場，特殊環(huán)境的要求，采用嵌入式的控制和通信模塊I-7188EXD來取代PC機(jī)，不僅節(jié)省了空間，而且提高了數(shù)據(jù)可靠性和穩(wěn)定性。在通訊網(wǎng)絡(luò)方面，I-7188可以同時(shí)以RS-485與下位設(shè)備連接，可遠(yuǎn)距離通信，具有強(qiáng)抗干擾和雙看門狗設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性；然后再用以太網(wǎng)通過TCP/IP協(xié)議與上位機(jī)的電腦相連，減少了工作人員的工作量和設(shè)備的投資成本，同時(shí)滿足了管理人員實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的要求，使企業(yè)自動(dòng)化控制和管理水平上了一個(gè)新臺(tái)階。