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  ■  項(xiàng)目地點(diǎn)：內(nèi)蒙古烏海市

  ■  項(xiàng)目名稱：眾興煤炭井群控制系統(tǒng)

  ■  環(huán)境介紹：

    該礦區(qū)位于黃河邊，地表沙漠化，地表溫度夏季60℃，冬季－30℃，礦區(qū)以煤炭和煉焦為主，環(huán)境惡劣。為解決礦區(qū)飲用水問題，沿黃河打8口深水井，采用5臺自耦啟動柜和3臺變頻柜控制深水井泵。井口距中控室平均距離為5公里，井口與中控室之間有鐵廠和洗煤廠等大型工廠。

  ■  項(xiàng)目要求：

    在中控室實(shí)現(xiàn)水源井泵的無線遙控、遙測、遙訊。能夠顯示水源井的壓力、流量、電壓、電流，能夠遙控自耦柜啟停；能夠遙控變頻器的頻率，監(jiān)視變頻器的頻率、輸出電壓、輸出電流、輸出功率等內(nèi)部參數(shù)；可根據(jù)泵出口壓力自動調(diào)節(jié)變頻器頻率，做到恒壓供水；現(xiàn)場防盜。

  ■  現(xiàn)場條件：

    現(xiàn)場泵房無任何通風(fēng)和保溫措施，無人值守，只提供380V電源，無接地等保護(hù)措施。

  ■  遙控設(shè)備選型要求：

Ø 考慮到現(xiàn)場溫度－30℃～60℃，必須采用寬溫范圍的RTU和數(shù)傳電臺。

Ø 由于現(xiàn)場有大電機(jī)，考慮到大電機(jī)及變頻器的干擾，需采用抗干擾能力強(qiáng)的RTU和電臺。

Ø 由于RTU需與變頻器（日立L300P）通訊，采集變頻器內(nèi)部數(shù)據(jù)，RTU需帶RS485通訊接口，并能夠?qū)涌诰幊?，以將變頻器內(nèi)部數(shù)據(jù)采集到RTU中，并通過電臺傳到中控室。

Ø RTU至少要有2個通訊端口，一個與數(shù)傳電臺（RS232）通訊，一個與變頻器（RS485）通訊。

Ø RTU 必須具有PID調(diào)節(jié)功能，能根據(jù)泵出口壓力自動調(diào)節(jié)變頻器的輸出，能夠做到恒壓供水。

Ø RTU必須具有繼電器干觸點(diǎn)（觸電容量為220VAC,5A）輸出，以控制啟動柜的啟停。

  ■  RTU選型：

采用安控SUPER-E，參數(shù)如下：


一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，可直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。

  ●  自帶電源，可直接用220VAC供電，也可使用24VDC供電。
  ●  具有省電模式，可用太陽能電池供電，并具備電池充電和后備功能。
  ●  提供隔離的24V電源輸出，可用于現(xiàn)場儀表供電。
  ●  自帶顯示和按鍵，用于現(xiàn)場操作。
  ●  可直接壁掛式安裝，并采用多層接線端子，現(xiàn)場安裝和接線非常方便。

配置合理，具有很強(qiáng)的現(xiàn)場適應(yīng)能力。
 
  ●  具有AI、DI、AO、DO、PI等多種類型的輸入、輸出信號。

  ●  可檢測液位、壓力、流量、啟停狀態(tài)等不同類型的信號，各種信號數(shù)量可由客戶選定。

  ●  可滿足開關(guān)、報(bào)警、連續(xù)調(diào)節(jié)等不同類型的控制要求。
強(qiáng)大的軟件功能，可以滿足各種靈活控制、復(fù)雜運(yùn)算的要求。

  ●  支持邏輯梯形圖語言、C語言編程及屏幕組態(tài)功能。

  ●  支持實(shí)時多任務(wù)、PID算法和各種氣體流量算法。

  ●  提供多種專用的檢測、控制軟件包。

具有RTU和PLC的雙重優(yōu)勢，應(yīng)用靈活。

  ●  無須編程，通過簡單的屏幕組態(tài)和參數(shù)組態(tài)就可實(shí)現(xiàn)一般的檢測及控制。
  ●  使用梯形圖語言、C語言和屏幕組態(tài)可進(jìn)行二次開發(fā)。
  ●  可脫離系統(tǒng)獨(dú)立工作，也可聯(lián)網(wǎng)工作。

靈活的通訊方式，標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，可方便地組成SCADA系統(tǒng)。

  ●  提供兩路對外通訊接口。
  ●  可配接多種通訊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)有線、無線通訊。
  ●  支持標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU/ASCII通訊協(xié)議，也可自定義通訊協(xié)議。

現(xiàn)場監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控兼?zhèn)?，為系統(tǒng)操作、診斷、維護(hù)和升級提供了方便。

  ●  通過現(xiàn)場顯示、按鍵或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。
  ●  程序可現(xiàn)場下載或遠(yuǎn)程下載。
  ●  可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場或遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)、升級。

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，能夠工作于各種惡劣環(huán)境。

  ●  內(nèi)部器件均選用優(yōu)秀的工業(yè)級產(chǎn)品。
  ●  使用溫度可達(dá)-40℃~70℃，存儲溫度達(dá)-50℃~80℃。
  ●  不需要特殊的加熱器或冷卻裝置。

充分的可靠性設(shè)計(jì)，嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，為用戶提供了可靠的保證。

  ●  電源、信號入出口均有保護(hù)措施，并與主控電路隔離。
  ●  具有看門狗及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能。
  ●  產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、檢驗(yàn)嚴(yán)格按照ISO9001質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

  ■  數(shù)傳電臺選型：
采用FriendCom公司RTU專用數(shù)傳電臺FC208，內(nèi)置MODEM技術(shù)參數(shù)如下：

  ●  工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。高可靠性，高穩(wěn)定性。
  ●  耐4KV群脈沖，8KV靜電，抗惡劣電磁環(huán)境。
  ●  環(huán)境溫度：-40℃～+70℃，保持工作。
  ●  內(nèi)置硬件和軟件看門狗，克服CPU死機(jī)現(xiàn)象。
  ●  工作電壓范圍寬，低功耗。
  ●  多重安全保護(hù)措施，大電流，過壓，反接性保護(hù)。
  ●  具有內(nèi)置MODEM接口，預(yù)留安裝位置。
  ●  可外置MODEM,接口連接方便。
  ●  帶CTCSS編碼。
  ●  LED信道顯示，直觀耐用。
  ●  64個信道，設(shè)置使用方便。
  ●  綜合指標(biāo)

頻率范圍：223～235MHz

信道間隔：25KHz

調(diào)制方式：FM

信道數(shù)：  64個

音頻調(diào)制范圍：300～3400Hz

CTCSS選擇：38個

外接揚(yáng)聲器：2W / 8Ω

天線阻抗：50Ω

工作電壓：典型值13.8V,6～15V可保證工作

相對濕度：95% RH 無冷凝

環(huán)境溫度：-40℃～+70℃

  ●  接收機(jī)指標(biāo)

靈敏度：≤0.25μV (12 dB SINAD )

第一中頻：45.1MHz

第二中頻：455KHz

互調(diào)抑制比：≥75 dB

鄰道選擇性：≥70 dB

音頻失真：≤3%

FSK輸出幅度：0～450mV

AF輸出幅度：0～5V

  ●  發(fā)射機(jī)指標(biāo)

頻率穩(wěn)定度：±2.5ppm

最大頻偏：≤±5KHz

鄰道抑制比：≥70 dB

發(fā)射機(jī)啟動時間：≤50ms

音頻失真：≤3%

射頻輸出功率：5W/10W(軟件設(shè)置)

  ●  電源

直流電壓：6～15V（典型值13.8V）

接收機(jī)守候電流：≤50mA（省電狀態(tài)）

整機(jī)工作電流：≤2A(13.8V 10W時)
              ≤1.5A(13.8V 5W時)

  ■  RTU與日立變頻器的接口驅(qū)動開發(fā)

    SUPERE提供了C語言編程環(huán)境，采用C語言對RTU的com1口（選為485接口）進(jìn)行編程，通過該接口采集變頻器內(nèi)部數(shù)據(jù)（頻率、電壓、電流、功率、狀態(tài)等）。

    日立變頻器通訊參數(shù)缺省為：波特率：4800，7位，無校驗(yàn)，1，地址：1
程序部分清單如下：
void SetCom(void);
void mywrite(unsigned int Port,unsigned int value);
unsigned int myread(unsigned int Port);
 void signal(unsigned character,unsigned error);
 unsigned char songbuffer[19],recevbuffer[120];
 unsigned int shuzu[16];
 int kkk=0;
 int k=0;
 int path8=1;
 int flag1=0;
 int flag2=0;
 int flag3=0;
 int flag4=0;
 int kk=0;
/*************************************************************************

*************************************************************************/
void main(void)
{       
 
 int i,j,m,number;  /*number為嘗試發(fā)送次數(shù)*/
        int history_status;
 SetCom();number=0;history_status=0;
 
 install_handler(com1,signal);
    /*****************清接收區(qū)******************************************/
  
         for(i=0;i<120;i++)     
           { 
   recevbuffer[i]='\0';
           }

 path8=1;

 while(TRUE)
 {   
/*****************清接收區(qū)用來判斷是否讀數(shù)結(jié)束****************************/
 if (path8==1)  { 
             for(i=0;i<=120;i++)     
             { 
     recevbuffer[i]='\0';
             }
             for(i=0;i<=19;i++)     
             { 
     songbuffer[i]='\0';
             }
                                  release_processor();;
    flag1=0;
    flag2=0;
    flag3=0;
    flag4=0;
                                path8=2;
                        }
 /*************************清接收區(qū)**********************************/
 /*********特別值得注意interval每運(yùn)行一次就重新開始計(jì)數(shù)**************/
         if (path8==2)  {      
         
             songbuffer[0]=0x02;songbuffer[1]=0x30;songbuffer[2]=0x31;songbuffer[3]=0x30;
        songbuffer[4]=0x33;songbuffer[5]=0x30;songbuffer[6]=0x32;songbuffer[7]=0x0D;
       
               release_processor();;

        fputs(songbuffer,com1);
        release_processor();;
                         path8=3;
        }

/******************** 存儲到40200起始30字節(jié)內(nèi) **********************/
         if (path8==3)
           {
     if(flag2==0)
              {
    interval(6,1);
          settimer(6,6);
        flag2=1;
        }

           while(timer(6)>0)
     {
     release_processor();
     }

            if(timer(6)==0)             /*和下面的if順序很關(guān)鍵*/
             {
     release_processor();;
      kkk=0;
     for (m=0;m<12;m++)
      {
      mywrite(41000+m,0);   
      }
                                 path8=5;
     }

            if(recevbuffer[109]==0x0D)
             {
     release_processor();;
      kkk=0;
                                 path8=4;
     }
    }

/******************** 轉(zhuǎn)換ASCII成為整數(shù)存數(shù) **********************/
 if (path8==4)
  {for (m=0;m<12;m++)
   {
   shuzu[m]=(recevbuffer[6+8*m]-48)*10000+(recevbuffer[7+8*m]-48)*1000+(recevbuffer[8+8*m]-48)*100+(recevbuffer[9+8*m]-48)*10+recevbuffer[10+8*m]-48; 
   mywrite(41000+m,shuzu[m]);   
   }
                 path8=5;   
  }
/******************** 轉(zhuǎn)換ASCII成為整數(shù)存數(shù) **********************/
 if (path8==5)
          {   for(i=0;i<=120;i++)     
             { 
     recevbuffer[i]='\0';
             }
             for(i=0;i<=19;i++)     
             { 
     songbuffer[i]='\0';
             }
                                  release_processor();; 
                                  path8=6;
   }

/******************** 處理命令語句 **********************/
         if (path8==6)  {      
         
             songbuffer[0]=0x02;songbuffer[1]=0x30;songbuffer[2]=0x31;songbuffer[3]=0x30;
        songbuffer[4]=0x34;songbuffer[5]=0x30;songbuffer[6]=0x35;songbuffer[7]=0x0D;
       
               release_processor();;

        fputs(songbuffer,com1);
        release_processor();;

                         path8=7;
    }
/******************** 存儲到40200起始30字節(jié)內(nèi) **********************/
         if (path8==7)
           {
     if(flag4==0)
              {
    interval(5,1);
          settimer(5,6);
        flag4=1;
        }

           while(timer(5)>0)
     {
     release_processor();
     }

            if(timer(5)==0)             /*和下面的if順序很關(guān)鍵*/
             {
             for(i=3;i<=10;i++)     
              { 
      mywrite(41197+i,100);
              }
     release_processor();;
      kkk=0;
                                 path8=1;
     }

            if(recevbuffer[13]==0x0D)
             {
             for(i=3;i<=10;i++)     
              { 
      mywrite(41197+i,recevbuffer[i]-48);
              }
     release_processor();;
      kkk=0;
                                 path8=1;
     }
    }

/******************************程序結(jié)束****************************/
 }/*while(true) end*/
}/*main end*/
/******************************設(shè)置串行口****************************/
void SetCom(void)
{
  struct pconfig   serial_setting;
 
  get_port(com1,&serial_setting);
  serial_setting.baud     =BAUD4800;
  serial_setting.duplex   =HALF;
  serial_setting.parity   =NONE;
  serial_setting.data_bits=DATA7;
  serial_setting.stop_bits=STOP1;
  request_resource(IO_SYSTEM);
  set_port(com1,&serial_setting);

  release_resource(IO_SYSTEM);
} 

void signal(unsigned character,unsigned error)
{unsigned int input ;
if(error==0)
{
 input=fgetc(com1);
   recevbuffer[kkk]=input;
 kkk++;  }
}

void mywrite(unsigned int Port,unsigned int value)
{
 request_resource(IO_SYSTEM);
 setdbase(MODBUS,Port,value);
 release_resource(IO_SYSTEM);
}

unsigned int myread(unsigned int Port)
{  int kk;
 request_resource(IO_SYSTEM);
 kk=dbase(MODBUS,Port);
 release_resource(IO_SYSTEM);
 return kk;
}

  ■  RTU梯形圖PID編程：

    采用E-LADDER編程，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制及PID調(diào)節(jié)，PID程序梯形圖如下：

  ■  系統(tǒng)構(gòu)成框圖：

    采用安控SUPERE-RTU、DELL工作站組成的水源井無線遙控系統(tǒng)，性能可靠。整個系統(tǒng)簡單明了，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試順利通訊良好。以下是電臺和RTU之間的通訊參數(shù)（com2）：
波特率：9600
數(shù)據(jù)位：8位
校驗(yàn)：無
停止位：1位

RTU和日立變頻器的485通訊參數(shù)（com1）：
波特率：4800
數(shù)據(jù)位：7位
校驗(yàn)：無
停止位：1位

  ■  上位組態(tài)軟件
能實(shí)現(xiàn)以下功能：
Ø 監(jiān)視各井泵狀態(tài)
Ø 控制自耦柜和變頻器啟停
Ø 歷史曲線和實(shí)時曲線
Ø 報(bào)表功能
Ø 防盜系統(tǒng)生光報(bào)警
Ø 變頻器PID調(diào)節(jié)，恒壓供水
Ø 自動計(jì)算單臺泵的電耗
Ø 流量累積功能

  ■  現(xiàn)場安裝圖解：