結(jié)合GPRS技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)在油庫(kù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

王林

摘 要：基于GPRS技術(shù)的油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集油庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)出相應(yīng)的控制命令，并且具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障檢測(cè)等功能，大大提高了油庫(kù)的安全性。

關(guān)鍵詞：油庫(kù)；GPRS技術(shù)；組態(tài)王；無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0132-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和GPRS技術(shù)的不斷完善，許多地方都引進(jìn)了基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。但是，如果想要獲得更好的效果，就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)更為智能、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這就要求相關(guān)人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究。下面就無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的討論、分析。

1 油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 整體設(shè)計(jì)方案

在本監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，總結(jié)了現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大型數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的應(yīng)用。在本文設(shè)計(jì)的油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，除了要監(jiān)控油庫(kù)的每個(gè)儲(chǔ)罐數(shù)據(jù)外，還要對(duì)油庫(kù)的每一個(gè)儲(chǔ)罐狀況開(kāi)展實(shí)時(shí)診斷，以便故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，在上位機(jī)組態(tài)軟件中設(shè)計(jì)了報(bào)表、打印、報(bào)警、趨勢(shì)曲線(xiàn)等功能，體現(xiàn)了整個(gè)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的完善性。

在控制現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)串口RS-485將GPRS模塊與西門(mén)子S7-300連接，并將 PLC中采集的數(shù)據(jù)和計(jì)算出的結(jié)果通過(guò)GPRS模塊實(shí)時(shí)地傳送到基地服務(wù)器，然后再傳到監(jiān)控中心的上位機(jī)。通過(guò)局域網(wǎng)連接，各科室的工作人員都可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建立使工作人員可以通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)儲(chǔ)罐的工作狀態(tài)，也可以十分便捷地查看每個(gè)儲(chǔ)罐的歷史數(shù)據(jù)、趨勢(shì)曲線(xiàn)和打印記錄等。同時(shí)，該系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了報(bào)警功能，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障、著火等情況或者實(shí)測(cè)值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，比如監(jiān)控中心上位機(jī)報(bào)警燈閃爍、蜂鳴器發(fā)出“嗡嗡”的響聲。

1.2 下位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)油庫(kù)自身的條件和狀態(tài)，為了更好地實(shí)現(xiàn)油庫(kù)的監(jiān)督、控制和管理功能，下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有S7-300PLC、伺服液位計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃?xì)怏w報(bào)警器等。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有下位機(jī)手動(dòng)控制、上位機(jī)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制三種控制方式，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)油庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)的控制。這樣的設(shè)計(jì)不僅方便工作人員操作，而且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，還能及時(shí)停止系統(tǒng)的運(yùn)行。這三種控制方式可以通過(guò)控制柜上的手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和操作界面上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相互轉(zhuǎn)換。下位機(jī)PLC通過(guò)AI輸入模塊實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、密度等數(shù)據(jù)的采集。通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算罐內(nèi)油品的平均溫度，油品的平均密度可采用綜合密度法計(jì)算，罐內(nèi)油品的質(zhì)量則可根據(jù)體積數(shù)據(jù)計(jì)算。每個(gè)儲(chǔ)罐都配有罐容表，高度不同，通過(guò)罐容表查出的體積數(shù)據(jù)也不同，并且通過(guò)壓力修正法可以修正體積數(shù)據(jù)。油庫(kù)調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、變頻器等模擬量輸出信號(hào)通過(guò)AO模塊輸出，開(kāi)關(guān)量信號(hào)（比如可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)）通過(guò)DI模塊輸入，而上位機(jī)開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)則通過(guò)DO模塊輸出。同時(shí)，PLC將這些數(shù)據(jù)以及設(shè)備的工作狀態(tài)通過(guò)GPRS模塊傳送到監(jiān)控中心的上位機(jī)，這樣，監(jiān)控中心的上位機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。圖2所示為控制系統(tǒng)硬件框圖。

1.3 監(jiān)控中心的上位機(jī)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用亞控公司推出的“組態(tài)王6.55”，該軟件應(yīng)用比較廣泛，用于工控領(lǐng)域內(nèi)的各種控制過(guò)程，并能夠建立監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)實(shí)際工程的需要，通過(guò)對(duì)圖形畫(huà)面的設(shè)計(jì)、建立數(shù)據(jù)庫(kù)、定義動(dòng)畫(huà)連接、調(diào)試和運(yùn)行，建立油庫(kù)控制系統(tǒng)的監(jiān)控畫(huà)面。這樣，現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)控制過(guò)程就可以被實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，還能利用“組態(tài)王”的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄以及曲線(xiàn)圖功能和卓越的報(bào)警管理來(lái)實(shí)時(shí)地提供診斷信息和顯示報(bào)警信號(hào)，從而使監(jiān)控人員能夠及時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，提高系統(tǒng)維護(hù)的效率。

1.4 監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面

此畫(huà)面可以同時(shí)監(jiān)控每個(gè)油庫(kù)的各項(xiàng)參數(shù)，并通過(guò)“系統(tǒng)登錄”“報(bào)警”“報(bào)表”“實(shí)時(shí)曲線(xiàn)”“控制畫(huà)面”按鈕來(lái)進(jìn)行相應(yīng)畫(huà)面之間的切換。待所有操作完成后，點(diǎn)擊“退出”按鈕，退出系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面如圖3所示。

1.4.1 報(bào)表

報(bào)表是工業(yè)過(guò)程控制中非常重要的一種工具，使用報(bào)表可以非常方便地搜集數(shù)據(jù)，便于工作人員統(tǒng)計(jì)和總結(jié)。在報(bào)表畫(huà)面中可以查詢(xún)每個(gè)油庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)，既可以按天查詢(xún)、按月查詢(xún)、按年查詢(xún)，也可以按某個(gè)時(shí)間段來(lái)查詢(xún)。

1.4.2 報(bào)警

一旦出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，通過(guò)軟件報(bào)警和聲光報(bào)警，通知工作人員進(jìn)行處理，同時(shí)，關(guān)閉主油泵、油罐閥門(mén)等。

1.4.3 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)

通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)可以查看某一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)或中間點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)，且實(shí)時(shí)趨勢(shì)可以保存一小段時(shí)間的數(shù)據(jù)趨勢(shì)。這樣，工作人員就可以了解當(dāng)前油庫(kù)每個(gè)儲(chǔ)罐的實(shí)際狀況。

1.4.4 控制畫(huà)面

在此畫(huà)面中可以進(jìn)行進(jìn)液控制、出液控制和整個(gè)系統(tǒng)的啟?？刂啤Ｈ绻霈F(xiàn)故障（比如著火），則可通過(guò)控制畫(huà)面中的“急停按鈕”及時(shí)停止控制系統(tǒng)的運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)的安全性。

2 結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，油庫(kù)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行十分可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)界面操作方便、快捷，同時(shí)，各操作等級(jí)還可進(jìn)行密碼設(shè)置。報(bào)表功能強(qiáng)大，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率很高，可以大大地提高工作人員的工作效率和油庫(kù)的自動(dòng)化管理水平。對(duì)該系統(tǒng)的深入研究和分析能夠使無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]馬躍強(qiáng)，金太東，劉薇，等.基于GPRS 的城市供水報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2011，6（11）.

[2]于亞男，屈展，王魁生.基于構(gòu)件技術(shù)的油庫(kù)管理信息系統(tǒng)研究[J].墩件導(dǎo)刊，2010，9（01）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：基于GPRS技術(shù)的油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集油庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)出相應(yīng)的控制命令，并且具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障檢測(cè)等功能，大大提高了油庫(kù)的安全性。

關(guān)鍵詞：油庫(kù)；GPRS技術(shù)；組態(tài)王；無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0132-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和GPRS技術(shù)的不斷完善，許多地方都引進(jìn)了基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。但是，如果想要獲得更好的效果，就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)更為智能、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這就要求相關(guān)人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究。下面就無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的討論、分析。

1 油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 整體設(shè)計(jì)方案

在本監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，總結(jié)了現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大型數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的應(yīng)用。在本文設(shè)計(jì)的油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，除了要監(jiān)控油庫(kù)的每個(gè)儲(chǔ)罐數(shù)據(jù)外，還要對(duì)油庫(kù)的每一個(gè)儲(chǔ)罐狀況開(kāi)展實(shí)時(shí)診斷，以便故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，在上位機(jī)組態(tài)軟件中設(shè)計(jì)了報(bào)表、打印、報(bào)警、趨勢(shì)曲線(xiàn)等功能，體現(xiàn)了整個(gè)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的完善性。

在控制現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)串口RS-485將GPRS模塊與西門(mén)子S7-300連接，并將 PLC中采集的數(shù)據(jù)和計(jì)算出的結(jié)果通過(guò)GPRS模塊實(shí)時(shí)地傳送到基地服務(wù)器，然后再傳到監(jiān)控中心的上位機(jī)。通過(guò)局域網(wǎng)連接，各科室的工作人員都可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建立使工作人員可以通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)儲(chǔ)罐的工作狀態(tài)，也可以十分便捷地查看每個(gè)儲(chǔ)罐的歷史數(shù)據(jù)、趨勢(shì)曲線(xiàn)和打印記錄等。同時(shí)，該系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了報(bào)警功能，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障、著火等情況或者實(shí)測(cè)值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，比如監(jiān)控中心上位機(jī)報(bào)警燈閃爍、蜂鳴器發(fā)出“嗡嗡”的響聲。

1.2 下位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)油庫(kù)自身的條件和狀態(tài)，為了更好地實(shí)現(xiàn)油庫(kù)的監(jiān)督、控制和管理功能，下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有S7-300PLC、伺服液位計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃?xì)怏w報(bào)警器等。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有下位機(jī)手動(dòng)控制、上位機(jī)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制三種控制方式，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)油庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)的控制。這樣的設(shè)計(jì)不僅方便工作人員操作，而且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，還能及時(shí)停止系統(tǒng)的運(yùn)行。這三種控制方式可以通過(guò)控制柜上的手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和操作界面上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相互轉(zhuǎn)換。下位機(jī)PLC通過(guò)AI輸入模塊實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、密度等數(shù)據(jù)的采集。通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算罐內(nèi)油品的平均溫度，油品的平均密度可采用綜合密度法計(jì)算，罐內(nèi)油品的質(zhì)量則可根據(jù)體積數(shù)據(jù)計(jì)算。每個(gè)儲(chǔ)罐都配有罐容表，高度不同，通過(guò)罐容表查出的體積數(shù)據(jù)也不同，并且通過(guò)壓力修正法可以修正體積數(shù)據(jù)。油庫(kù)調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、變頻器等模擬量輸出信號(hào)通過(guò)AO模塊輸出，開(kāi)關(guān)量信號(hào)（比如可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)）通過(guò)DI模塊輸入，而上位機(jī)開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)則通過(guò)DO模塊輸出。同時(shí)，PLC將這些數(shù)據(jù)以及設(shè)備的工作狀態(tài)通過(guò)GPRS模塊傳送到監(jiān)控中心的上位機(jī)，這樣，監(jiān)控中心的上位機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。圖2所示為控制系統(tǒng)硬件框圖。

1.3 監(jiān)控中心的上位機(jī)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用亞控公司推出的“組態(tài)王6.55”，該軟件應(yīng)用比較廣泛，用于工控領(lǐng)域內(nèi)的各種控制過(guò)程，并能夠建立監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)實(shí)際工程的需要，通過(guò)對(duì)圖形畫(huà)面的設(shè)計(jì)、建立數(shù)據(jù)庫(kù)、定義動(dòng)畫(huà)連接、調(diào)試和運(yùn)行，建立油庫(kù)控制系統(tǒng)的監(jiān)控畫(huà)面。這樣，現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)控制過(guò)程就可以被實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，還能利用“組態(tài)王”的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄以及曲線(xiàn)圖功能和卓越的報(bào)警管理來(lái)實(shí)時(shí)地提供診斷信息和顯示報(bào)警信號(hào)，從而使監(jiān)控人員能夠及時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，提高系統(tǒng)維護(hù)的效率。

1.4 監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面

此畫(huà)面可以同時(shí)監(jiān)控每個(gè)油庫(kù)的各項(xiàng)參數(shù)，并通過(guò)“系統(tǒng)登錄”“報(bào)警”“報(bào)表”“實(shí)時(shí)曲線(xiàn)”“控制畫(huà)面”按鈕來(lái)進(jìn)行相應(yīng)畫(huà)面之間的切換。待所有操作完成后，點(diǎn)擊“退出”按鈕，退出系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面如圖3所示。

1.4.1 報(bào)表

報(bào)表是工業(yè)過(guò)程控制中非常重要的一種工具，使用報(bào)表可以非常方便地搜集數(shù)據(jù)，便于工作人員統(tǒng)計(jì)和總結(jié)。在報(bào)表畫(huà)面中可以查詢(xún)每個(gè)油庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)，既可以按天查詢(xún)、按月查詢(xún)、按年查詢(xún)，也可以按某個(gè)時(shí)間段來(lái)查詢(xún)。

1.4.2 報(bào)警

一旦出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，通過(guò)軟件報(bào)警和聲光報(bào)警，通知工作人員進(jìn)行處理，同時(shí)，關(guān)閉主油泵、油罐閥門(mén)等。

1.4.3 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)

通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)可以查看某一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)或中間點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)，且實(shí)時(shí)趨勢(shì)可以保存一小段時(shí)間的數(shù)據(jù)趨勢(shì)。這樣，工作人員就可以了解當(dāng)前油庫(kù)每個(gè)儲(chǔ)罐的實(shí)際狀況。

1.4.4 控制畫(huà)面

在此畫(huà)面中可以進(jìn)行進(jìn)液控制、出液控制和整個(gè)系統(tǒng)的啟?？刂?。如果出現(xiàn)故障（比如著火），則可通過(guò)控制畫(huà)面中的“急停按鈕”及時(shí)停止控制系統(tǒng)的運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)的安全性。

2 結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，油庫(kù)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行十分可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)界面操作方便、快捷，同時(shí)，各操作等級(jí)還可進(jìn)行密碼設(shè)置。報(bào)表功能強(qiáng)大，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率很高，可以大大地提高工作人員的工作效率和油庫(kù)的自動(dòng)化管理水平。對(duì)該系統(tǒng)的深入研究和分析能夠使無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]馬躍強(qiáng)，金太東，劉薇，等.基于GPRS 的城市供水報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2011，6（11）.

[2]于亞男，屈展，王魁生.基于構(gòu)件技術(shù)的油庫(kù)管理信息系統(tǒng)研究[J].墩件導(dǎo)刊，2010，9（01）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：基于GPRS技術(shù)的油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集油庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)出相應(yīng)的控制命令，并且具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障檢測(cè)等功能，大大提高了油庫(kù)的安全性。

關(guān)鍵詞：油庫(kù)；GPRS技術(shù)；組態(tài)王；無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0132-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和GPRS技術(shù)的不斷完善，許多地方都引進(jìn)了基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。但是，如果想要獲得更好的效果，就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)更為智能、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這就要求相關(guān)人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究。下面就無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的討論、分析。

1 油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 整體設(shè)計(jì)方案

在本監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，總結(jié)了現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大型數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的應(yīng)用。在本文設(shè)計(jì)的油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，除了要監(jiān)控油庫(kù)的每個(gè)儲(chǔ)罐數(shù)據(jù)外，還要對(duì)油庫(kù)的每一個(gè)儲(chǔ)罐狀況開(kāi)展實(shí)時(shí)診斷，以便故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，在上位機(jī)組態(tài)軟件中設(shè)計(jì)了報(bào)表、打印、報(bào)警、趨勢(shì)曲線(xiàn)等功能，體現(xiàn)了整個(gè)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的完善性。

在控制現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)串口RS-485將GPRS模塊與西門(mén)子S7-300連接，并將 PLC中采集的數(shù)據(jù)和計(jì)算出的結(jié)果通過(guò)GPRS模塊實(shí)時(shí)地傳送到基地服務(wù)器，然后再傳到監(jiān)控中心的上位機(jī)。通過(guò)局域網(wǎng)連接，各科室的工作人員都可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

油庫(kù)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建立使工作人員可以通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)儲(chǔ)罐的工作狀態(tài)，也可以十分便捷地查看每個(gè)儲(chǔ)罐的歷史數(shù)據(jù)、趨勢(shì)曲線(xiàn)和打印記錄等。同時(shí)，該系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了報(bào)警功能，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障、著火等情況或者實(shí)測(cè)值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，比如監(jiān)控中心上位機(jī)報(bào)警燈閃爍、蜂鳴器發(fā)出“嗡嗡”的響聲。

1.2 下位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)油庫(kù)自身的條件和狀態(tài)，為了更好地實(shí)現(xiàn)油庫(kù)的監(jiān)督、控制和管理功能，下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有S7-300PLC、伺服液位計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃?xì)怏w報(bào)警器等。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有下位機(jī)手動(dòng)控制、上位機(jī)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制三種控制方式，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)油庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)的控制。這樣的設(shè)計(jì)不僅方便工作人員操作，而且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，還能及時(shí)停止系統(tǒng)的運(yùn)行。這三種控制方式可以通過(guò)控制柜上的手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和操作界面上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相互轉(zhuǎn)換。下位機(jī)PLC通過(guò)AI輸入模塊實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、密度等數(shù)據(jù)的采集。通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算罐內(nèi)油品的平均溫度，油品的平均密度可采用綜合密度法計(jì)算，罐內(nèi)油品的質(zhì)量則可根據(jù)體積數(shù)據(jù)計(jì)算。每個(gè)儲(chǔ)罐都配有罐容表，高度不同，通過(guò)罐容表查出的體積數(shù)據(jù)也不同，并且通過(guò)壓力修正法可以修正體積數(shù)據(jù)。油庫(kù)調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、變頻器等模擬量輸出信號(hào)通過(guò)AO模塊輸出，開(kāi)關(guān)量信號(hào)（比如可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)）通過(guò)DI模塊輸入，而上位機(jī)開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)則通過(guò)DO模塊輸出。同時(shí)，PLC將這些數(shù)據(jù)以及設(shè)備的工作狀態(tài)通過(guò)GPRS模塊傳送到監(jiān)控中心的上位機(jī)，這樣，監(jiān)控中心的上位機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。圖2所示為控制系統(tǒng)硬件框圖。

1.3 監(jiān)控中心的上位機(jī)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用亞控公司推出的“組態(tài)王6.55”，該軟件應(yīng)用比較廣泛，用于工控領(lǐng)域內(nèi)的各種控制過(guò)程，并能夠建立監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)實(shí)際工程的需要，通過(guò)對(duì)圖形畫(huà)面的設(shè)計(jì)、建立數(shù)據(jù)庫(kù)、定義動(dòng)畫(huà)連接、調(diào)試和運(yùn)行，建立油庫(kù)控制系統(tǒng)的監(jiān)控畫(huà)面。這樣，現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)控制過(guò)程就可以被實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，還能利用“組態(tài)王”的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄以及曲線(xiàn)圖功能和卓越的報(bào)警管理來(lái)實(shí)時(shí)地提供診斷信息和顯示報(bào)警信號(hào)，從而使監(jiān)控人員能夠及時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，提高系統(tǒng)維護(hù)的效率。

1.4 監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面

此畫(huà)面可以同時(shí)監(jiān)控每個(gè)油庫(kù)的各項(xiàng)參數(shù)，并通過(guò)“系統(tǒng)登錄”“報(bào)警”“報(bào)表”“實(shí)時(shí)曲線(xiàn)”“控制畫(huà)面”按鈕來(lái)進(jìn)行相應(yīng)畫(huà)面之間的切換。待所有操作完成后，點(diǎn)擊“退出”按鈕，退出系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面如圖3所示。

1.4.1 報(bào)表

報(bào)表是工業(yè)過(guò)程控制中非常重要的一種工具，使用報(bào)表可以非常方便地搜集數(shù)據(jù)，便于工作人員統(tǒng)計(jì)和總結(jié)。在報(bào)表畫(huà)面中可以查詢(xún)每個(gè)油庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)，既可以按天查詢(xún)、按月查詢(xún)、按年查詢(xún)，也可以按某個(gè)時(shí)間段來(lái)查詢(xún)。

1.4.2 報(bào)警

一旦出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，通過(guò)軟件報(bào)警和聲光報(bào)警，通知工作人員進(jìn)行處理，同時(shí)，關(guān)閉主油泵、油罐閥門(mén)等。

1.4.3 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)

通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)可以查看某一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)或中間點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)，且實(shí)時(shí)趨勢(shì)可以保存一小段時(shí)間的數(shù)據(jù)趨勢(shì)。這樣，工作人員就可以了解當(dāng)前油庫(kù)每個(gè)儲(chǔ)罐的實(shí)際狀況。

1.4.4 控制畫(huà)面

在此畫(huà)面中可以進(jìn)行進(jìn)液控制、出液控制和整個(gè)系統(tǒng)的啟?？刂啤Ｈ绻霈F(xiàn)故障（比如著火），則可通過(guò)控制畫(huà)面中的“急停按鈕”及時(shí)停止控制系統(tǒng)的運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)的安全性。

2 結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，油庫(kù)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行十分可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)界面操作方便、快捷，同時(shí)，各操作等級(jí)還可進(jìn)行密碼設(shè)置。報(bào)表功能強(qiáng)大，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率很高，可以大大地提高工作人員的工作效率和油庫(kù)的自動(dòng)化管理水平。對(duì)該系統(tǒng)的深入研究和分析能夠使無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕