一、 概述
纳米提取计算机监测、监控系统,是根据用户的实际需要而研制、开发的生物提取纳米实时监测、控制系统,其硬件由公司研制的工业控制计算机及remodaq-8000分散式数据采集模块,软件采用ifix组态软件,整个系统稳定、可靠,保证了系统监测的准确性和控制的实时性,同时组建小型局域网,可以达到主站与各分站同时去监测、控制的效果。
图为生物提取纳米实时监测、控制系统中主画面
二、 特点及技术指标
(一) 技术指标
● 数据采集采用工业现场总线模块,测量误差小于0.05%fs。
● 被测仪表、被控设备与计算机系统的最大距离可达1200m.
● 监测、控制响应时间:10s
● 数据通信方式:rs485
● 最大连接模块数:255
● 通信频率:115.2kbps
(二) 特点
● 全中文操作界面,简单方便。
● 所有操作用鼠标进行,不需键盘。
● 单台计算机可同时监测、控制四台机组。
● 可打印实时监测数据和控制状态。
● 自动统计日、月、年报表,并可显示、打印。
● 故障自诊断功能,可实时检测计算机系统和外围设备(包括监测、控制设备)的使用状况。
● 可通过主机来控制各站点的参数设置,调整温度、液位的量程,输出方式、模块地址、通道等。
● 可显示、打印实时曲线、历史曲线,可同时显示多条曲线。
● 对不具备在线检测的项目,系统允许输入离线化验结果。
● 主显示可在各站点间进行切换。
● 可以图形方式动态显示控制状态。
● 软、硬件两级看门狗,保证系统连续运行。
● 允许其它传输方式及协议的监测、控制设备引入系统。
● 支持网络功能,可通过网络将监测、控制、统计数据提供给允许的其它计算机。
● pid调节:通过remodaq-8080模块采集上来的输入信号与上位机下传的给定信号进行比较,如果超出设定的调节偏差范围,则按照上位机下传的pid系数进行pid调节,结果经输出模块处理后去控制调节阀。
三、 工作原理
通过remodaq-8520将计算机系统的rs232c通信转换为rs-485通信,rs-485允许点对多点通信,最多可连接255个模块,每个模块(除通信转换模块如8520)均有唯一地址,其内部也有单片机进行工作,当无新指令的情况下,单片机按照原有指令进行工作,数据采集模块将输入端的电压或开关量信号采集并放入模块内存;输出模块根据内存中的数据进行输出。
系统要对一模块进行访问,首先检测现场总线是否空闲,当空闲时,向总线发送地址,此时每个模块的通信输入口均打开,通信输出口关闭;当总线上的地址与某一模块相匹配时,该模块进入准备接收指令状态,系统紧接着发送一条指令,随后关闭remodaq-8520通信输出口,地址匹配的模块根据指令进行处理,然后打开通信输出口,向总线发送返回信息并关闭通信输出口,系统接收到返回信息后再进行相应数据处理。
四、模块说明
(一) remodaq-8520:rs-232c、rs-485转换模块
标准计算机的配置均只提供rs-232c通信口,由于rs-232c只能进行点对点通信,且转输距离短,不适应工业应用,因此必须将其转换。
rs-485通讯除具有一点对多点的通讯特性外,其通信信号采用比较方式,在数据发送端,一根线为高电平时,另一根为低电平;在数据接收端,只要一根线与另一根线的电压差大于200mv,即可判别传输的数据状态,因此可进行长线传输,最大距离可达1200m。
采用标准双绞屏蔽线,系统传输频率为9600bps,最大可达38.4kbps。
(二) remodaq-8017:6分差,2单端或8路差动(跳线选择)
remodaq-8017提供6个差分隔离输入通道,其转换分辨率为±16位,线性误差小于0.01%fs。模块允许修改输入范围:±150mv, ±500mv,±1v,±5v,±10v,±20ma。在选择±20ma输入时,输入端必须并接一个250ω优于0.05%的精密电阻。
通过软件还可修改模块的地址、通信速度、开/关某一通道。
为了保证系统的可靠性和准确性,2个单端输入通道,一般不使用。
(三) remodaq-8068:8路继电器输出模块
remodaq-8060提供8路继电器触点输出,其中4路为常开触点,4路为常开、常闭触点,触点容量为ac:220v@1a dc:30v@2a。
通过软件可修改模块的地址、通信速度。
(六) 其它模块
根据用户的需要,系统还可以连入其它模块:
remodaq-8080模块:为4路频率/计数输入模块,主要功能是模拟量输入/输出,数字量输入/输出,定时器/计数器,如流量的采集。
remodaq-8034模块:为4通道rtd输入模块,主要用于采集温度、湿度等数据。
remodaq-8024模块:为4通道模拟输出模块,主要功能是模拟量转数字量,数字量转模拟量,用于采集温度、湿度等数据。
五、 接线
(一) 计算机与remodaq-8520间的接线
计算机的rs-232c通信口为d型9芯扦针,remodaq-8520接口为d型9芯扦座,可自做一根9芯电缆,连接计算机和remodaq-8520,电缆长度不大于15m。
在系统出厂时,该电缆已提供。
(二) 模块供电
模块的工作电压为10v-30v,一般提供dc24v。由于信号为差分比较信号,对于较分散的模块,可独立用一电源供电,对系统通信无任何影响。
电源的"+"端接模块有+vs;电源的"-"端接模块的gnd。
(三) 通信电缆连接
虽然模块通信电缆的连接方式为并联,为了减少噪声,应尽量减少分岔点,即信号电缆直接接到模块的接线端,然后再从接线端引出信号线接其它模块。
为了保证通信信号波形的正常,对较长通信电缆,在模块信号线端可能需并一电阻,具体阻值根据传输线的长度和接入的模块数而定。
模块的data+接data+,data-接data-。
(四)仪表或控制设备与模块的连接
连线时要保证输入端或输出端的极性。对输入模块,必须保证输入端的电压在正常范围,否则会导制模块异常,甚至永久损坏。
六、系统配置
1、工业计算机: 四套(其型号、性能根据用户的要求进行配置)。
2、不间断电源:ups 1000w 一台
3、通信转换模块:remodaq-8520 四块(其中一块为备用)。
4、模数转换模块:remodaq-8017若干选配,根据用户的采集地点和采集数量而定,另加一块备用。
5、频率/计数输入模块:remodaq-8080若干选配,另加一块备用。
7、rtd输入模块:remodaq-8034若干选配,如要测量某一点温度,而该点无温度表或表无输出,可用该模块配热敏电阻直接测量温度,另加一块备用。
8、继电器输出模块:remodaq-8068 若干选配,根据控制点而定,另加一块备用。
9、模拟输出模块:remodaq-8024若干选配,另加一块备用。