无线数传电台实现远程供水控制设计

2022-01-10 15:36:04| 来源：网络| 次| 0次

1 、方案选型

在工业自动控制系统中，数据的传输是实现自控的基础，数据传输可以简单地分为有线(包括架设电缆或租用电话专线)和无线(分为建立专用无线数据传输系统或用GSM，CDMA等公用网络信息平台) 两种方式。

采用电缆布线通信方式不但布线麻烦、维护不方便、耗材极大，而且长距离造成的通信不稳定性大大增加(例如信号干扰、衰减)。尤其在高度分散性的工业控制系统，取而代之的无线通信方式，让传统布线方式所产生的问题迎刃而解。无线通信方案主要有GPRS/CDMA和无

线数传电台通信两大类。无线广域网目前在我国有GPRS和CDMA两种。应用场合不同无线传输方式GPRS，CDMA的网络都有移动、联通建立好维护着，所以运行费用高，初期投入小，但有盲点，受运营商牵制。而使用电台的话，可自己使用搭建覆盖网络，频段无干扰，运行费用低，控制系统简单.可点对点和点对多点灵活组网使用，无盲区，不受运营商牵制.适合一定范围内使用。数传电台广泛应用在工业控制领域专网建设中，数传电台和常规传输设备的不同之处在于，它长期处于无人值守的的工作状态，而且工作环境很复杂，不少设备都安置在野外，供电状况也不稳定，温差变化较大。设备抗干扰能力强，散热性佳，能适应在恶劣环境及电磁环境下长期工作，其工作温度的范围宽。

数传电台从产品结构到技术指标及对环境指标的要求都要比常规数传设备要高很多。用无线电台方式实现远程数据采集、监视与控制，相对于架设专用电缆(或光缆)、租用电信专线等，具有造价低廉、施工快捷、运行可靠、维护简单等优点。本工程位于郊外联通移动信号

覆盖差，若铺设电缆则通过农田、硬化路面施工费用高，综合现场条件和后期运营成本采用无线电台和PLC配合控制。

2、系统设计

本工程采用远距离无线数传电台进行通讯传输，由控制深水井泵的水源地控制箱AP1、供水信号采集的水塔控制箱AP2和在值班室的显示控制箱AP3组成，每个控制箱内都由用户设备、无线数据传输设备、PLC三个主要部分组成。

2.1控制方案

水塔控制箱AP2负责将水塔的侧水位、水压、水塔上水管流速、水塔下水管流速数据采集处理并传送至水源地控制箱AP1和显示控制箱AP3;水源地控制箱AP1负责接收水塔控制箱AP2和显示控制箱AP3数据控制深水井泵的启停，并将运参数反馈至显示控制箱AP3及故障指示灯：值班室的显示控制箱AP3负责接收水塔控制箱AP2水塔水位、水压、上下水管流速数据和水源地控制箱API运行状态及故障状态数据并显示.负责远程手动控制水泵运行。

如果AP1的远程/本地开关在本地位则只有水源地控制箱AP1按钮控制深井泵启停，开关在远程位则水塔侧水位小于H低水泵启动，水位大于H高水泵停止，显示控制箱AP3自动/手动开关在手动位时水塔控制箱AP2的水位、水压、上下水管流速只在AP3上显示而不控制深井泵启停.AP3上启停按钮通过远程控制深井泵启停。如水源地控制箱AP1内接触器不吸合则反馈吸合故障报警，吸合而电机不转则说明水泵已损坏或接线故障报警，电机吸合而上水管流速x上水管径≤下水管流速x下水管径则反馈水泵机械故障报警。热继电器脱扣反馈过载报警。AP1、AP2、AP3通讯不畅为通讯故障在各自控制箱上皆有显示。系统采用的集散控制，为确保高可靠性;设有热故障和门禁报警，实现无人职守;内置看门狗功能，实时检测各端通讯是否正常.当异常时水泵自动停机，有水位、水压双重传感避免水泵失控造成溢水事故。

2.2 本系统性能参数：

(1)工作频率：JY-RTU6640系列电台可工作于220～240MHz常规频。

(2)物理接口：标准RS一232，通信速率9600bps，完全透明传输，无需专用的通信软件。

(3)工作方式：全双工方式

(4)传输距离：l0公里以内。

(5)供电方式：电台工作时电压为12VDC，发射电流为575mA(2W功率，13.8VDC)，接收电流为75mA。配开关稳压电源220VAC工作。

(6)工作温度：一45℃～+85~C(参考：远程测控终端(RTU)温度测试通信报告)

(7)相对湿度：95%，40℃，无冷凝。

3、结束语

经过实际运行证明基于无线数传电台实现供水的远程控制系统运行稳定，取得了满意的效果。本系统可大大降低了操作人员的劳动强度，并改善了操作人员的工作环境。设备具有调试简单、操作方便、使用安全、运行可靠、效率高、故障率低，实现了操作人在值班室对整个供水系统进行集中监控。同时由于软硬件均采用模块化结构，方便了工程技术人员的安装、调试和维修，能带来了很好的社会效益和经济效益。本文虽然仅以JY-RTU6640数传为例做了说明这个系统的构建，配置和实施的过程，实际上对于其他公司的PLC也是采用类似的步骤即可实现远程控制的功能。