西门子PLC 6ES7211-1AE40-0XB0安装调试
Moxa工业以太网产品在润扬大桥电力监控系统中的应用
(应用领域:电力监控)
一、 前言
润扬长江公路大桥作为中国桥梁工程的品牌。全长约35公里,按全封闭、全立交的高速公路设计。位居江苏省“四横四纵四联”公路主干网的跨江咽喉工程,总投资额达六十亿人民币。是我国建桥史上规模空前、建设标准高、投资大、系统结构复杂、技术含量高的现代化特大型桥梁工程。享有目前“中国,三”的跨径缆索支承型大桥之称。
二、 系统概述
润扬长江公路大桥拥有完备的机电工程,主要由通信,监控,收费三大机电系统、供电系统、结构安全监测系统、综合电力监控系统、道路照明系统、景观照明系统、除湿系统以及交通安全设施构成。
建立这样一个庞大而复杂的系统,并使其正常、安全、稳定的运行,整个大桥全线分布着约13000多个监控信息点。设备多,分布广,信息量大成为大桥运行维护的难点,为方便管理人员操作,节省人力,提高自动化水平,通过基于光纤环网视频传输技术的润扬长江公路大桥综合电力监控系统,真正做到了变电站无人值守。在实现管理自动化的同时,更降低了营运成本。
整个综合电力监控系统经由机电设备集控和视频监控两大系统,通过对11个10kV变电站和6个6kV变电站的监控、管理。完成各变电站连接不同路段和桥段的路灯照明、大桥夜景照明和各收费站的电力供应。所有设备的实时数据上传至通信管理机后,通过光纤环网传输到远端的监控中心上进行实时监控和管理。
在整个系统中,数据传输的可靠性和实时性,成为系统运作的关键。要求主干通信网络采用具有冗余环网自愈功能的单模光纤以太网,并辅助以局部的多模点对点光纤通信系统。确保在线路失效或断线的情况下,系统自动起用另一备援线路,使数据通讯依然可以运作正常而不会间断,大大提高了系统的可靠性。
TCP/IP协议的光纤以太网是一种开放的网络,目前在信息化技术领域已占有的统治地位,其支持设备数量多、标准统一、价格低廉的特点,有利于为用户节省投资。也有利于系统的扩展,以及为其他系统预留接口,方便把其他系统融入到综合机电集控系统,如电梯监控等。同时方便的把综合机电集控系统融入到更大的监控系统中去,如把综合机电集控系统通过网关连接到监控中心,使综合机电集控系统成为整个大桥监控系统的一个子系统。在环网系统架构下,辅以远程监控软件确保系统运作的稳定性。
三、 应用架构
根据大桥实际情况,系统中两监控点之间的距离长达几使公里。因此系统环网中使用的17台Moxa的 EDS-508-SS-SC(8口单模智能冗余带ST型光纤接口的工业以太网交换机)采用跳接的方式(如下图),确保两监控点之间的距离保持在15公里以内进行组环。每一台交换机,由两个环网架设完毕后,监控中心的主机可以通过光纤环网连接每个监控点的通讯管理机,并对通讯管理机所连接的设备进行实时监控和管理;为保证监控数据传输的及时性、可靠性,每台EDS-508-SS-SC都设置了光纤断线自动报警和电源中断自动报警,同时在环网中的控制基站(大桥总变电站监控中心)安装了OPC Server软件,用于将SNMP管理信息整合到现有的基于OPC的SCADA系统中,建立具有可视化和控制应用的以太网络管理。并配合OPC Client,成功地实现了环网断线或电源掉电的声光报警。
四、 工业冗余以太网络工作原理
Moxa工业级冗余以太网络是一项独创的科技,其改良自IEEE Standard 802.1w RSTP协议,当网络发生断线时,可以立即侦测并回复数据的传输,避免因为断线而造成数据丢失,此为冗余网络大的好处。Moxa针对严苛的工业环境考虑,将恢复速度提高到了一个相当快的状态,相较RSTP更为快速。由于现场要实现电力设备的实时监控,对网络的传输速度、稳定性、冗余性以及出现故障时快速判断故障所在点等性能的要求很高。因此,在该系统中选用Moxa的 EDS-508-SS-SC工业以太网交换机,它包含2个百兆光纤网口及6个电口,传输距离达到15Km,足以满足长距离传输及设备串联的应用。
五、 结语
润扬长江公路大桥已于2005年4月30日顺利建成通车。大桥综合电力监控系统至今运行良好。已经充分严整了在润扬大桥电力监控系统中,Moxa的工业以太网产品EDS-508-SS-SC优异的性能和高度的可靠性。充分满足了现场的实际要求,实现了电力设备信息监控稳定、无误、实时和无中断的要求。不但沟通了系统装置,也传递必需的信息给管理者,建构IP化系统,带来了莫大好处
埃网通(aineton)M1000系列串口服务器是一个可以让工业用RS-232/485/422串口设备立即具备联网能力的设备联网服务器。它具备1个RS-232/422/485可选择界面的串口,和1个10/100 兆的TCP/IP网络接口,可让串口设备立即连接网络,实现工业设备完全自动化联网管理的梦想,从而RS232/485/422串口到TCP/IP、TCP/IP到串口完全透明传输。且其体积只有香烟盒大小,内嵌式模块只有火柴盒大小,非常容易整合在系统或设备内。软件方面,aineton提供了完整的bbbbbbs 2000/NT/95/98/ME、Unix的驱动程序和 TCP/IP Socket 工具,使系统开发者无须更改现有的应用软件或程序,即可透过网络直接控管RS-232/422/485设备,保障现有的软件投资。硬件方面采用16位100M的CPU组频,可适应复杂的网络,不死机不丢失数据,相对于单片机的同类产品性能更稳定可靠。
aineton 提供bbbbbbs 标准串口驱动程序,原有以串口通讯为基础的应用软件,如超级终端等,在bbbbbbs系列操作系统下不需要作任何的更改即可使用。
aineton提供多种工作模式供你选择(可跨网关)以满足你不同的要求:
1、VBUS模式驱动程序,可以在以太网上虚拟一条RS232/485/422总线,您可以几百个M1000共用同一个COM口.当你使用多个RS232/485/422设备连网时,无须为使用多个COM口而改动软件。
2、VCOM可以让一个COM口对应一台M1000串口服务器。
3、TCP/UDP(server/client):直接使用socket TCP/UDP方式编程和M1000串口服务器通讯,获得串口及其它的数据。
4、PAIR CONNECTI:成对模式,通过互设对方IP地址完成,无需电脑及安装驱动程序。
5、VBUS ROOT:适用于主从结构的VBUS网络,跨越任一网关。代替电脑作主机的工作。
6、GROUP:适用于对等结构的网络,采用组广播的方式在同组内的M1000串口服务器进行通讯。
对MiniMars1000的设置有几种设置管理方式,可通过串行口、恢复出厂设置开关或设置软件MarsInstaller来设置MiniMars1000的IP地址及参数。
MarsInstaller是一套简单易用的IP地址及参数设置工具.您可以在工程中先将设备安装好后,通过MiniMars1000的唯一ID号来找到并设置ip及参数。
一.特点:
1、16位100M的CPU,2M内存,10 /100M网络自适应.
2、支持RS-485/422/232数据流向自动控制.
3、支持工业用5VDC电源供应,以及选择性的串口电源输入方式
4、支持IP设置的储存与复制,支持远程软件升级
5、支持bbbbbbs 标准串口驱动程序.6、串口速率 300---115200b/s
二.功能:
1、让串口设备立即联网
2、大量安装时,IP设置与配置快速简单
3、简便的设置程序,易于远程管理
4、可根据用户集体要求修改软件
5、提供监控程序和LED显示RS-485/422/232通讯状态
应用背景:
应用于大型水泥生产企业袋装水泥的汽车零担出库。在这种作业方式下,袋装水泥一般都是通过传送带输送到装车位置,为了保护供需双方的利益,在传送过程中对水泥包的准确计数在管理上是十分必要的。在实际情况中,由于现场环境恶劣(粉尘和震动等),曾经很多电子计数方式都无法正常使用。针对某水泥企业的实际需求,我们通过反复选型和试验,较圆满地解决了问题。
一:设计选型
1、为避免机械磨损,并使结构简单,选定非接触式测量方法。
2、由于装卸大库内环境恶劣,尤其是粉尘弥漫,我们分别对红外线传感器、激光传感器及超声波传感器进行了评估,后选定了抗粉尘能力强的激光传感器作为检测装置。
3、由于计数检测需要一定的间隔,因此在水泥包的传送要求上制订了相应标准。
二、检测结构示意图
三、系统组成
四、主要技术要点
1、 激光传感器:采用美国邦纳公司的Q45BB6激光传感器,性能说明可见有资料。
2、信号处理装置:由于激光传感器的高度灵敏性,在对水泥包进行间隔计数时往往会因为包装物上的线头、纸条引起误动作,造成计量误差,我们采用了自制的单片机处理装置进行了信号处理,解决了这个问题。
五、注意事项和误差因素:
1、现场震动和粉尘的影响:传感器要安装在地面支架上,并且周围没有强烈震动源。为防止粉尘堆积造成检测失效,要求每天开工前清洁反光板,可保证计数准确。
2、袋装水泥的输送间隔:是造成计量误差的主要原因,可根据各企业的实际情况处理。
六、应用情况
本系统的典型应用于大型水泥生产企业袋装水泥的汽车零担出库。已为浙江江山的多个水泥厂配套了几百套,使用效果非常满意。
由于的输煤系统主要肩负着保障发电用煤,并及时向锅炉提供充足的合格的燃料,从而保证电厂的安全、正常的运行。这首先使得选煤厂对仓位的准确性要求更加严格,由于煤仓中结构的复杂性和被测介质也各不相同,比重,颗粒度等给仓位测量带来很大困难。而超声波传感器在固体颗粒和块状物料的测量中表现出的优良性能,使其在电厂煤仓检测中已经被普遍采用,并且得到一定的认可。
TURCK超声波传感器是通过测量超声波换能器发射声波并接收到被测物体返回声波的时间ΔT,来计算出传感器到物体表面的距离。
TURCK超声波传感器的特点:
1) 具有丰富外形:M18,M30,CP40,
方型,T形,
2) 各种检测距离: 0.3m,0.7m,1m,
3m,6m,8m,
3) 多种输出方式:模拟量电流/电压,
开关量,模拟量+加开关量
4) 同步功能和使能输入,可实现多个超声波
传感器同步工作而不发生串扰。
那么针对某电厂煤仓料位检测,应用如下:
1) 针对料仓情况,仓高7~8m,仓口直径2~3m,可选用量程大的超声波传感器传感器,如RUC600,QT50U(检测距离 6m,8m),一方面可提高声波强度,减小粉尘的影响,同时也可以利用其自身较强的振动能量增强自身的清洁能力。
2) 安装必须在仓口中心位置,注意好不要高于仓口面,同时也要保证超声波传感器垂直安装于煤料表面。
3) 安装完毕后,可通过电位器调节旋钮(S1,S2)或按键来调整传感器工作范围(2~6m),同时观察传感器指示灯状态,使其测量信号达到佳状态。
4) 检验传感器输出值与仓位实际标定值是否相符,输出仪表显示与标定结果相差0.1左右,说明测量结果能够较好的反映煤仓内的实际料位。
经过1~2个月的观察,输出稳定,说明电厂的煤仓料位完全能用TURCK超声波传感器来测量。
通过以上成功的应用实例,只要是正确的选用产品和安装调试,就可以解决电厂煤仓料位的测量问题。同时TURCK的超声波传感器也成为您解决电厂输煤线煤仓料位测量的理想选择