利用组态王实现基于GPRS的远程污水处理设备监控 4页

万方数据经马佥交流TochnicaICommunicationsⅨ自动化技术与应用》2009年第28卷第3期利用组态王实现基于GPRS的远程污水处理设备监控石鲁川1．潘国栋2(1．山东省济宁市技术监督局山东济宁272000，2．山东省济宁市环保局山东济宁272000)摘要：城市污水处理设备的过程监控系统有多种实现方式，本文重点介绍介绍施耐德PLC在城市污水处理中，通过GI-’RS终端i殳备，将监控数据通过GRPS网络上报给组态王监控界面的应用实践，此种方式组网和实现简单易行，为类似应用提供r借罄关键字：污水处理，PI。C。GPRSl绀态王中图分类号：TP277文献标识码：B文章编号：10037241(2009)01—012103RemoteMonitoringoftheWasteWaterTreatmentBasedontheGPRSNetwork．SHILu-chuanl。LIANGGuo-don92(1．ShandongandTedmicalSupervision,Jining272000Chiila；2．ShandongEnvironmentalProtectionBureau，Jining272000China)Abstract：ThispaperintroducesamonitoringsystemofthewastewatertreatmentfieldbasedontheSchneiderElectricPLC．ThedataistransmittedbytheGPRSnetworkanddisplayedbyusingtheKingViewSoftware．Keywords：PLC；GPRS；monitoringsystem；KingView1引言目前各大中城市都已经完善了城市污水处理和排放系统等环境达标工程，工业控制方法也逐渐在污水处理工艺和过程监测中推广。济宁污水处理厂目前已经基本实现了污水处理的过程重要设备和流程的监控，整个厂区设备及阀门基本采用MCC和PLC两种控制方式，正常情况下可以实现仪表，PLC的自动检测过程控制及运行监控【11。特别是对于施耐德PLC设备，采用了GPRS远程监控的新的实现方式，通过桑荣GPRSDTU设备，将监控数据上送到组态王6．5监控界面软件，完成对PLC的监控。2监控系统结构组态王软件具有良好的图形界面、丰富的驱动程序和网络功能，在国内冶金、电力等领域已经有了广泛应用。目前国内的GPRS网络也已经日趋完善和稳定121，GPRS网络已经成为远程传送数据的良好方式之一。目前市面上已经有多种GPRS数据传输终端，具有TCP／IP协议转换功能，价格适中。本系统选用厦门桑荣公司的GRPSDTUsar03130EP设备，此设备可适用于所有带串口的设备，特别是与PLC连接，通过串1：3，将PLC的实时运行数据传送给GPRSDTU设备，通过GPRS网络平台实现数据信息的无线传输，为不具备TCP／IP协议处理的监控设备提供了GPRS数据传输的能力【3J。污水处理厂的PLC远程监控系统的网络体系架构如图l所示：图1系统组网结构监控数据传输的流程图如图2所示：图2各模块间数据传输流程监控机房监控主机采用双网卡配置，其中连接公网采用静态公网IP，GPRSDTU设备中设置监控主机IP地址为目的IP地址，PLC监控数据通过GPRSDTU设备，转换成TCP／IP协议数据，收稿日期：2008—09—17—————————————————————————————————————————————————————————————————————一T∞hniq峨of^I舡盯蜘&AppIic曲怕I121\n万方数据Ⅸ自动化技术与应用"2009年第28卷第3期经验交流TechnicaICommunications通过GRPS网络传输到监控主机，监控主机通过定义的虚拟设备将数据传送到监控界面中，完成数据的显示和监控。此组网方案安装，调试、使用简单，性价比合理。3系统配置与实现3．1GPRSDTU的设置GPRSDTU设备和PLC设备之间通过串口相连，通过RS232协议．PLC将监控数据传送给GPRSDTU，组态王作为GPRS网络数据服务端。GRPSDTU的配置流程如下：1．在PC机上启动超级终端，确保PC机串口已经和GPRSDTU设备正确连接2．进入超级终端，给GPTSDTU设备上电后，进入GPRSDTU设备初始化界面3．可以通过AT+LIST查看GPRSDTU内部命令，我们只需要设置以下参数AT+IPAD=：设置服务器的IP地址，即运行组态王的机器的IP地址AT+PORT=：设置服务器的端口号AT+MODE=：传输模式(注意，必须设置成PROT)’AT+SERMODE=：8N1／8El／801(奇或偶校验)串口通讯参数AT+PHON=：11位手机号码AT+IPR=：<波特率)波特率修改1200、2400、4800、9600，38400、57600(可选)针对本应用的设置情况如下：AT+IPAD=202．19．28～AT+PORT=5001AT+MODE=portAT+SERMODE=8N1AT+PHON=13801825860AT+IPR=576004．设置好后可以通过AT+SHOW的指令查看当前的GPRS的配置信息，确认设置准确后将DTU设备断电5．检查GPRSDTU的运行隋况。将GPRSDTU重新上电，显示下面的信息则表示GPRSDTU已经登陆到IP是202．19．28．1，端El号是5001的监控主机SERVER上。NowStartAutoConncting．．．NowRestartATState．CONNECTNowTurnToDataState．CONNECTSUCCGotDynIp：202．19．28．1NowConnectingtoRemote202．19．28．1：5001．CONNECTSUCCESSFULl6．至此，GPRSDTU设置完毕3．2组态王软件上的对应设置组态王与GPRSDTU之间的通讯是通过虚拟串口实现的，需要在组态王上定义虚拟设备，并对虚拟设备进行配置。针对此应用，虚拟设备配置如下3．2．1定义虚拟串口设备在一个虚拟串口上只能定义1个虚拟设备，每个虚拟设备可以关联多个实际设备(设备的协议必须相同)，与每个虚拟设备关联的实际设备地址不能重复，一个工程中，所有虚拟设备或实际设备逻辑名称不能重复，不同虚拟设备的标识不能重复．同一厂家的虚拟设备端口号应该一致。组态王中串口设备的设置有以下几个步骤：1．选择组态王支持的施耐德PremiumPLC对应驱动下的串口设备(实际设备，即用户数据采集终端设备)2．定义实际设备名称，即用户数据采集终端设备3．给用户数据采集终端设备选择一个虚拟串口，如图3所示：圈3虚拟串口设备设置起始界面4．在虚拟串口上定义GPRSDTU设备当选定“选择已定义的虚拟设备”复选框时，在下拉框中将显示已经定义的虚拟设备。圈4虚拟串口设备设置完成界面用户可以选择已经定义的虚拟设备(此项选择用于1个具有485接口的GPRSDTU下连接多个用户数据采集终端设备的情况)(下转第125页)\n万方数据经验交；赢‘(自动化技术与应用》2009年第28卷箢3鞲"rechnicalC；ommunications参考文献：【1】熊伟。基于Web的工具库房管理信息系统的研究与实现【D】．北京航空航天大学．2005．【2】邓云初，企业进销存管理系统的研究与应用【D】。北京航空航天大学，2004．【3】chrisEdwards，Johnward，AndyBytheway．“TheEs-FenceofInformationsystems(SecondEdition)1M】．北京：中国人民大学出版社2007．14】宋华，胡左浩，现代物流与供应链管理【M】．经济管理出版社，2006，(6)作者简介：王雪新(1962一)，女，中级机械工程师，研究方向仪器仪表管理．(上接第123页)5．定义设备地址，即GPRS下挂的实际设备的地址至此设备定义完毕，系统会生成两种设备的图标，即GPRSDTU虚拟设备RTU和实际设备EC20RTU，如图4所示。3．2．2定义设备的串口通讯参数需要设置实际设备的串口通讯参数和虚拟设备串口通讯参数。如上图，在CoMl上定义的是EC20RTU设备，KVCOMl上定义的是GPRSDTU设备。双击COMl图标，进行配置。实际设备的串口通讯参数与PLC设备的实际配置相同，如设备的通讯参数是：9600，8，l，无校验。组态王的串口通讯参数也要设置成9600，8，l，无校验。双击KVCOMl图标，在配置的对话框中只需要修改通讯超时即可。建议设置成30秒以上。3．2．3组态王数据词典定义组态王数据词典的定义包括两个部分。1．定义GPRSDTU设备下挂的实际设备的数据词典。与普通串口设备的数据词典定义相同，可参看组态王相关串口设备的帮助。2．定义虚拟串口设备的数据词典，见表1所示。表1虚拟串口设备数据字典寄存尊名橼谀写属性数据炮l变量烛l寄存嚣说明U只谀蚤D盯I／0譬数虚拟设备(即GPRs口TU设备)的状态：o表示投有连接到GPRs罔络．1表示邑§连接到GP魑网络V』谀，弓璺瑰rI／0实数虚拟设备控制寄存器．0：停止虚拟设备工作．1：恢复虚拟设备工作．3．3PLC采集信息的设置PLC的设置比较简单，通讯参数和组态王的串口通讯参数设置一致，PLC设备的编号和组态王中的定义设备地址设置一致。如上述所示，组态王通讯参数为：9600，8，2，无校验，设备地址为1。则PLCOI设备在系统中作如图5设置。通过以上对三个设备的设置，就实现了组态王和PremiumPLC之间的无线通讯，组态监控界面可以通过控制值和设置告警值等对PLC进行读、写和监控操作。3．4实际运行情况实际运行后，污水处理的多台PLC设备根据泵池液位高中低信号自动调节对应台泵的启停，能及时将台泵的其停信息上送到监控界面中，同时，在监控界面上，也可以根据实际情况，发送控制信号给PLC，手工控制台泵的启停圈5PLC串口参数设置4结束语组态王+GPRS的组网监控模式为用户提供了经济而稳定的选择，组态软件虽在城市供水，污水处理中大量应用，但通列GPRS作为数据传输方式还不多见。组态王提供的驱动程序，辅助于GPRSDTU设备，为无线数据传输提供了很好的方法，我们酯尝试，也为之后类似行业的应用提供了很好的借鉴作用。参考文献：【l1牛学义．济宁污水处理厂控制系统的特点【J1．给水排水．2000，26(6)：75-78【2】组态王6．5用户使用手册哑信科技发展有限公司，2007【3】桑荣产品使用指南厦门桑荣科技有限公司．2007．作者简介：石鲁川(1973一)，男，工程师，工程硕士在读。研究方向：先进检测技术和方法．\n利用组态王实现基于GPRS的远程污水处理设备监控作者：石鲁川，潘国栋，SHILu-chuan，LIANGGuo-dong作者单位：石鲁川,SHILu-chuan(山东省济宁市技术监督局,山东,济宁,272000)，潘国栋,LIANGGuo-dong(山东省济宁市环保局,山东,济宁,272000)刊名：自动化技术与应用英文刊名：TECHNIQUESOFAUTOMATIONANDAPPLICATIONS年，卷(期)：2009，28(3)被引用次数：0次参考文献(3条)1.牛学义济宁污水处理厂控制系统的特点[期刊论文]-给水排水2000(06)2.组态王6.5用户使用手册20073.桑荣产品使用指南2007本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hljzdhjsyyy200903043.aspx授权使用：青岛大学IP账户(sdqddx)，授权号：cde57914-852b-4467-a7a1-9e9c0146a406下载时间：2011年3月4日