基于多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的水廠自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院，湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現(xiàn)場離控制站距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，提出了一種基于MPI多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，分析了系統(tǒng)的工作原理，介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信，具有運(yùn)行可靠、性能價格比高的特點(diǎn)，所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場合。關(guān)鍵詞多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自來 水 廠 的自動控制系統(tǒng)一般分為兩大部分，一對組態(tài)硬件要求較高，投資較大。相對而言，MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制，一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達(dá)187.5 M bps，通過一級中繼器傳輸距離可水控制，兩部分的實(shí)際距離通常都比較遠(yuǎn)。某廠水源達(dá)Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況，確定以MPI方式組地有3臺深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò)，主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM，從任務(wù)是對水池的水進(jìn)行消毒處理后，通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求，又相對于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位機(jī)組成實(shí)時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)， 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價格比。系統(tǒng)對深水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，對供水泵采用變頻器進(jìn)行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口，網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個水廠的電機(jī)設(shè)備安全、可靠地運(yùn)帶防雷保護(hù)的中繼器，使系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用目前較為普遍，通用性較好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率為9.6kbps一12Mbps，主要用于現(xiàn)場控制器與分散1/0之間的通信，可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時間要求，特別適合于加工自動化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級通信問題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù)，適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，適用于過程自動化的總線類型。
標(biāo)簽： 多點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動監(jiān)控
上傳時間： 2013-10-09
上傳用戶：fac1003
RS-232-C 是PC 機(jī)常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。本產(chǎn)品(轉(zhuǎn)接器),可以實(shí)現(xiàn)任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉(zhuǎn)接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特點(diǎn)？傳輸電纜長度如何考慮？答： 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口（又稱 EIA RS-232-C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。(1) 接口的信號內(nèi)容實(shí)際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的，在計(jì)算機(jī)與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯“1”，-5— -15V；邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”，高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC 機(jī)連接的RS-232-C 接口,因?yàn)椴皇褂脤Ψ降膫魉涂刂菩盘?只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為50 英尺，其實(shí)這個4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過50 英尺，美國DEC 公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中1 號電纜為屏蔽電纜，型號為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對雙絞線，每對由22# AWG 組成，其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特點(diǎn)？答： 由于RS-232-C 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)：（1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。（2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。（3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。（4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50 英尺，實(shí)際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485 就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)：1. RS-485 的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V 表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL 電平兼容，可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000 英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000 米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發(fā)器， 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128 個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 因?yàn)镽S485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9（針）。3. 采用RS485 接口時，傳輸電纜的長度如何考慮？答： 在使用RS485 接口時，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)，這個 長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜（線 徑為0.51mm），線間旁路電容為52.5PF/M，終端負(fù)載電阻為100 歐 時所得出。（曲線引自GB11014-89 附錄A）。由圖中可知，當(dāng)數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S 以下時，假定最大允許的信號損失為6dBV 時， 則電纜長度被限制在1200M。實(shí)際上，圖中的曲線是很保守的，在實(shí) 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如：當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S 時，采用24AWG 電纜，由圖可知最 大電纜長度是200m，若采用19AWG 電纜（線徑為0。91mm）則電纜長 度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜（線徑為0。32mm）則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間： 2013-10-11
上傳用戶：時代電子小智
針對重構(gòu)文件的大小、動態(tài)容錯時隙的長短、實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性、模塊間通信方式、冗余資源的比例與布局等關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。并對一些突出問題,提出了基于算法和資源多級分塊的解決方法,闡述了新方法的性能,及其具有的高靈活性高、粒度等參數(shù)可選擇、重構(gòu)布線可靠性高、系統(tǒng)工作頻率有保障的優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽： FPGA 動態(tài)可重構(gòu) 容錯 技術(shù)研究
上傳時間： 2014-12-28
上傳用戶：Yue Zhong
針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)能量有限，且在進(jìn)行信息傳輸時存在數(shù)據(jù)沖突、傳輸延時等問題，提出并設(shè)計(jì)了基于最大生存周期的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法。該算法將整個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分成多個簇，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍，將每個簇中的節(jié)點(diǎn)均勻分布，每個節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己的本地信息和剩余能量選擇通信方式向簇頭節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)，從而形成傳輸數(shù)據(jù)的最短路徑；并根據(jù)集中式TDMA（時分多址）調(diào)度模型，運(yùn)用基于微粒群的Pareto優(yōu)化方法，使得網(wǎng)絡(luò)在完成規(guī)定的信息傳輸時每個節(jié)點(diǎn)耗費(fèi)的平均時隙和平均能耗最優(yōu)。仿真結(jié)果表明，上述算法不但可以最大化網(wǎng)絡(luò)的生存時間，還可以有效的降低數(shù)據(jù)融合時間，減少網(wǎng)絡(luò)延時。
標(biāo)簽： 低能耗 時延 無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
上傳時間： 2014-12-29
上傳用戶：看到了沒有
針對語音通信過程中的安全性問題，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的通信保密系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為保密發(fā)送模塊與保密接收模塊，可以實(shí)現(xiàn)普通通話與保密通話兩種功能，通過運(yùn)用單片機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)密鑰從而實(shí)現(xiàn)同步保密通訊。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)通信保密的功能，且可實(shí)現(xiàn)模塊小型化，便于制成保密度較高的通信保密工具。
標(biāo)簽： 語音通信 保密系統(tǒng)
上傳時間： 2013-11-21
上傳用戶：wangjin2945
介紹了MIMO的基本原理，并在此基礎(chǔ)上對MIMO在不同移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，最后介紹了R&S公司的相應(yīng)測試解決方案。 1 引言 對于所有的無線通信系統(tǒng)而言，無論是3GPP UMTS這樣的移動無線網(wǎng)絡(luò)，還是像WLAN那樣的無線局域網(wǎng)，除了通過高階調(diào)制或更大的信號帶寬這樣傳統(tǒng)的方式來提高數(shù)據(jù)速率以外，還可以通過多天線技術(shù)來提高信道的容量。作為未來移動通信的必選項(xiàng)目，MIMO已經(jīng)引起了更多的關(guān)注，而對于MIMO系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和測試，也成為通信行業(yè)的熱點(diǎn)及難點(diǎn)。本文在介紹MIMO的基本原理以及在MIMO不同移動通信標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)形式的基礎(chǔ)上，介紹R&S公司提供的相應(yīng)測試解決方案，可以滿足不同客戶、不同標(biāo)準(zhǔn)及不同階段的MIMO系統(tǒng)測試需求。 2 MIMO基本原理 根據(jù)不同的傳輸信道類型，可以在無線系統(tǒng)中使用相應(yīng)的分集方式。目前，主要的分集方式包括時間分集（不同的時隙和信道編碼）、頻率分集（不同的信道、擴(kuò)頻和OFDM）以及空間分集等。多天線系統(tǒng)利用的就是空間方式，而MIMO作為典型的多天線系統(tǒng)，可以明顯提高傳輸速率。而在實(shí)際的無線系統(tǒng)中，可以根據(jù)實(shí)際情況使用一種或者多種分集方式。
上傳時間： 2013-12-26
上傳用戶：dave520l
提出了一種基于PIC16F877A微控制器和CC2500射頻收發(fā)器芯片的低功耗、低成本RFID（Radio Frequency Identification， 無線射頻識別）局域定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，介紹了系統(tǒng)的定位工作原理、主要硬件電路模塊及定位算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。采用基于序列號對時隙數(shù)運(yùn)算的排序算法有效解決了多標(biāo)簽識別碰撞的問題，基于射頻輻射強(qiáng)度（Received Signal Strength Indication， RSSI）和圓周定位算法實(shí)現(xiàn)了基于RFID多標(biāo)簽系統(tǒng)的平面定位。實(shí)驗(yàn)測試表明，這種射頻定位方法能夠?qū)崿F(xiàn)一定精度下的無線局域定位的功能。
上傳時間： 2013-11-06
上傳用戶：weareno2
采用60 Co 作為輻射源模擬空間輻射環(huán)境, 對光纖陀螺及其光電器件進(jìn)行了大量的試驗(yàn), 并對光纖陀螺及其光電器件受空間輻射影響的機(jī)理進(jìn)行了研究, 得出光纖陀螺光電器件中保偏光纖環(huán)受輻射影響最嚴(yán) 重, 從而重點(diǎn)分析了光纖陀螺敏感器件保偏光纖環(huán)的輻射影響機(jī)理, 從原理上探討了保偏光纖環(huán)在輻射條件下?lián)p耗的增加對光纖陀螺的影響, 為光纖陀螺抗輻射加固技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。
上傳時間： 2013-10-08
上傳用戶：pei5
介紹電磁帶隙結(jié)構(gòu)的概念,綜述目前電磁帶隙結(jié)構(gòu)的類型和研究進(jìn)展,電磁帶隙結(jié)構(gòu)所具有的抑制表面波特性能大大提高天線增益,降低陣列天線單元間的互擾,而且增大了帶寬;作為覆層的電磁帶隙缺陷結(jié)構(gòu)能極大提高天線的方向性和輻射效率,突出表現(xiàn)在口徑天線方面;同時同相反射特性使得減小天線體積成為可能,電磁帶隙結(jié)構(gòu)的這些特性及其未來的發(fā)展展趨勢為高性能天線研究提供新的設(shè)計(jì)思想。
標(biāo)簽： EBG 天線設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用 發(fā)展動態(tài)
上傳時間： 2013-10-08
上傳用戶：569342831
本文簡要介紹一種基于Monte Carlo模型和時隙驅(qū)動相結(jié)合的WCDMA R99 HSDPA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真模型，并通過該模型對一則案例在動態(tài)功率分配和靜態(tài)功率分配情況下分別進(jìn)行仿真。在最后部分，文章給出仿真結(jié)果，討論聯(lián)合載頻和獨(dú)立載頻吞吐量差別，并分析功率分配方式對下行吞吐量和資源利用率的影響。
標(biāo)簽： WCDMA HSDPA R99 功率分配
上傳時間： 2013-11-08
上傳用戶：ljmwh2000
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號-1
