5监测系统
SZ—4系统的PLC在监测系统中主要完成信号实时采样、脉冲量累计、预警报信号检测与报警输出等,并通过各种变送器与现场的传感器连接。由上位完成复杂运算、显示各种实时图形和保存大量历史数据和打印汉字报表。上位机监测应用软件的编程选用C语言,同时选择了与C语言程序连接方便的C语言数据库作为系统的实时与历史数据库。
下位机PLC采用梯形图来编制程序,下位PLC软件用来实现数据采集、脉冲计数转换、预警报逻辑判断及声光报警输出、通信数据格式的转换。
数据通信与分离模块完成PLC与微机间数据和命令的双向传递,并将得到的数据按系统要求的格式分离成系统变量。
在硬件配置与安装上,系统交流电源使用双层隔离,输入信号光电隔离,提高信号噪声比,远离强电布线,模拟量信号和脉冲信号采用屏蔽线传送,采用放射性一点接地等措施,有效地消除或减弱了共模干扰和瞬变干扰。
在软件设计与编程上,加上一些抗干扰模块。如采用软件滤波技术,对一些重要模拟量参数进行延时判定,并进一步确认报警;在上下位通信软件设计采用响应码与校验重校措施,大大提高了系统的抗干扰性能。
6通信结构的特点
通信协议要解决的主要矛盾是:
(1)防止本机发送本机接收;
(2)严禁两个以上分机同时发送;
(3)接收不同分机数据的类型识别。
为此,系统做了以下约定:
(1)固定通信用存贮区域;
(2)固定模式周期性传递方式;
(3)严格时序控制;
(4)一机激活各机顺序响应。
由协议约定可知,这种通信结构的特点是:信息传送模式固定,软件管理自成一体,周期性工作,每次都由上位机定期激活。这就不会使系统因某个分机通信故障而陷于瘫痪。为了确保通信工作可靠,传送接收准确稳定,在设计中又采取了下述措施:
(1) 增加一路联络信号,使各分机强行改变通信状态,实现系统硬同步。若不加外围联络信号,只设一根总线,也能实现既定的信息交流工作,这就是利用软件计数法,即“软同步”。
(2) 软件上采取数字滤波的方法,提高接收信息的准确性。这是一般应用系统中普遍采用的一种方法。由于本系统是定期循环传送,所以对于一些重要数据采用“两次比较”和“三次取二”的处理方法。即当本次接收到期的信息与上次相同时,则予以接受;若不同时,等到下次再接收到该数据信息时与前两次比较,取出两个相同的数据确定为正确数据;若3个数据互不相同时,则继续接收并每次都取出最新接收的3个数据进行“三次取二”处理,直到找出正确的数据从而提高了系统接收信息的准确性。
串行通道是全双工的,这意味着可以同时接收和发送。串行通道具有缓冲接收功能,即在前一个已接收的字节从接收寄存器读出之前,开始接收第二个字节,串行通道寄存器的存取都通过专用寄存器SBUF。写入SBUF就是装入发送寄存器;读操作实际上是取接收寄存器的内容。串行通道有4种工作方式。当工作方式确定之后,波特率的选择形式也就确定了。
7结论
串行中断多机通信的结构是合理的,系统总体方案是可行的。由于通信模块独立,传送模式周期循环,给系统的通用性和可扩充性创造了有利条件。采用PLC为核心的远程自动监测系统具有实时性好`数据获取准确以及通信过程控制方便等特点:同时,采用本系统设计的通信程序可移植性好`维护和扩充方便,对同类系统的设计与实现有一定的启发。