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文件名称: 基于PROFIBUS协议的工业电气火灾监控系统.pdf
  所属分类: 其它
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  上传时间: 2019-10-15
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 详细说明:基于PROFIBUS协议的工业电气火灾监控系统pdf,基于PROFIBUS协议的工业电气火灾监控系统20l1年第20卷第2期 http://www.c-s-a.org.cn 计算机系统应用 进行读写,保证数据的读取。DZ60通过SPC3的RAM的隔离。VDD1脚输入+5V电源。Dl、D2脚驱动变压 与SPC3交换数据,它把这片RAM当作自己的外部器的次侧,二次侧通过稳压器和平滑电容对变压器 RAM,与其本身的地址空间进行统一分配。SPC3的进行稳压和滤波,再连接一块线性低压差稳压芯片 XDAT^AEⅩ端连接一个发光二极管,当上位机与下面^DP330,为ADM485的ⅴDD2电源输入端提高隔离 的火灾监控模块进行数据交换时,二极管进行闪烁。 电源,从而实现隔离。此外,ⅴDDl、GNDI与ⅴDD2、 GND2之间分别用一个大小为001uF~0.1uF的旁路 电容滤波 4软件系统设计 4.1监控模块软件设计 火灾监控模块的)稈序见图5所示。初始化后先 检査系统连接是否正确,不正确就进行报警,正确后 进入参数设定,这些参数包括:额定电流整定值、长 短延时动作时间、漏电电流整定值和动仵值、漏电动 作时间、实时时间、报警电话号码及节点号,并通过 LCD显示子程序来显示这些参数。信号采集后的实际 上位机45动 值与这些设定值相比较,当为额定电压的30%以下断 路器不脱扣:过仄110%额定电压时能稳定脱扣,125% 以上脱扣;电流值或漏电流达到或者超过改定值时脱 图3协议转换电路佟 扣,实行报警。 开处 3.3RS485接口模块 SPC3不提供串行数据RS485的驱动,所以其串行 统按 接口必须与RS485驱动器相连。本设计采用了AD公司 键议定参数 的高速,隔离式差分总线收发器ADM2485,该芯片适用 于多点总线传输线路的双向数据通信,内部集成的振荡 信号采样及处理 器可输出一对方波用来驱动外部变压器,实现电源的隔 各参数检測北较機块 离。它是一款专用于 PROFIBUS总线的485收发器,可 一际值超过设定值Y 是 达到 PROFIBUS的12Mbts的通信速率,能保证 PROFIBUS数据传输的实时性,提高系统的抗干扰性。 古模头处理 一被指示拉“扣模块 划≤位机整参起小参数词整 向上位札发送数据及状态 AP333 图5监控模块程序沇程图 该程序的通信中断是将经过AD转换和信号调整 后的电流、电压、漏电流与工作状态、开关分合闸状态 SPC RTS 报警电话、监控器参数等通过协议转换稈序反馈给上位 机,上位机操作人员根据实际情况给出参数修改,报警, 开合闸断路器等指令传送给监控模块,该模块软件还需 图4RS485接口电路 根据传送指令来进行判断并执行相应动作 4.2协议转换软件设计 RS485接口电路如图4所示,ADM485通过一个 基于 PROFIBUS专用芯片SPC3的协议通信软件 外部变压器T实现电压VDD和vDD2电压输入端设计主要根据的是 PROFIBUS-DP从站状态机的流程 ppI Case实月案例11l 计算机系统应用 http://www.c-s-a.org.cn 2011年第20卷第2期 图。单片机DZ60不用参与处理 PROFIBUS-DP状态5系统测试及结论 机,其主要功能是棖据SPC3产生的中断,接受来自 在PC上插入CP5611主站卡,系统采用主从方式 主站的数据后对监控模块发出数据或者对主站发送监进行通信,能让用户对整个 PROFIBUS网络的各监控 控模块的数据 器节点进行控制和操作,上位机钶隔段时间进行下位 PROFIBUS的协议转换稈序流稈图如图6所示。机数据查询。设置通信波特率为最大值12Mbts,查询 SPC3初始化包括有效的复位,触发硬件看门狗,清零时间为1s,图7的截图显示了监控节点为15的工业现 SPC3内部RAM单元(1016H15FFH),设置SPC3允许 场中的各实时电流值、电压值、漏电值,同时可以对额 的中断和内部看门狗计时初值。启动SPC3包括写入 定电沇整定值及过载延吋、漏电电沇整定值及动作吋间 从站识别号和地址以及地址是否可以改变,改置SPC3 等参数薮进行査询和设置,操作人员可以根据具体情况进 方式寄存器,设置各缓冲区及缓冲区长度,并根据以行远程控制。此截图中系统通信正常,现场中漏电流比 上始值求出各个缓冲区的指针;获得波特率,针对 较小,没有达到漏电动作值,断路器合闸。 波特率控制调整看门狗的初始值。 三 魅于 Prof iBus.慈线的工业电气大灾盖控系统 现场中电气大建拉关司数据 PC初始化 一里 铀发硬件看1狗 对数游尚 微处坦器开中断 匚箱出数据处 获取看门狗状态 输入数据处理 前 Prctiblls念 夕部诊断和其他月 户行为定义 复位香门狗 取得一个可的 诊断缀冲区 图7系统运行结果 结束 图6协议转换程序流程图 本文设计的基」 PROFIBUS协议的工业电气火灾 监控系统,通过实际运行验证了该系统工作稳定,可靠 数据输入和输出处理及用户诊断数据输入是由监性高,通信速率可以达到 PROFIBUS总线的最大速度 12 Mbit/s。与传统火灾监控器相比,能与在工业现场中 控器来刷新输入缓冲区中的数据保障所有输入数据的 PROFIBUS网络相连,提高电气火灾系统的集中、 是最新的更新数据。而SPC3在接收到由上位机传送 灵活控制的能力。开发过程中将系统分为模块进行设 的不同输出数据时,会产生输出标志位,微处理器 计,节约成本,可扩展性高,市场应用及应变能力强 Dz60通过轮询标志位来进行接收上位机数据。 43上位机监控界面设计 参考文献 监控界面采用组态软件 WINCC V6.0和STEP7设1电气火灾监控系统GB142872005 计,首先需编写电了设备数据库文件(GSD),用来描述 2测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型 3: PROFIBUS规范.GB/T20540-2006 下位机设备的特性。GSD文件包含了设备所有的定3TAOJ, WANG ZL. Analysis of PROFIBUS-DP Network 义参数,包括:支持的波特率、支持的信息长度、输 Delay and its Influence on the performance of Control 入喻出数据数量、诊断数据的含义、可选模块种类等。 Systems. Wuhan University Journal of Nntural Sciences 将GSD拷贝至安装日录 SIEMENS\Step7S7DATA 2005,10(5):877-882 4王计波,李奎,岳大为基于AVR和 PROFIBUS-DP的电动机 AGSD中,并进行STFP7硬件配置,配置后用 WINCO 智能控制与保护装置.电子技术应用,2009,35(9):141-144 对系统的监控界面进行组态。上位机实现的主要功能5 Analog Device Instrument. High Speed, Isolated Rs-485 包括:实时数据及曲线显示;参数杏询及设冒;远程 Transceiver with Integrated Transformer Driver datasheet 开合闸控制及报警;运行状态显示。该界面能运行于 [2009-10-11].http://www.analog.com 普通PC上,义能移植到PLC中,具体可以根据现场6 SIEMENS.sPC3 Siemens PROFIBUS Controller Hardware 灵活应用。 Description.[2010-02-12].http://www.siemens.com 112实用案例 Application Case
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