《基于罗克韦尔自动化NETLINX的泵站远程监控》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于罗克韦尔自动化NETLINX的泵站远程监控（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上海交通大学硕士学位论文基于罗克韦尔自动化NetLinx的泵站远程监控姓名：李雪松申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：陈坚20060101基于罗克韦尔自动化 N e t L i n x的泵站远程监控摘要本文对国内外的泵站监控现状做了深入的分析同时对影响泵站运行的一大危害水锤现象进行了理论的深入分析因此致力于对泵站的自动化监控和管理的改造泵站监测控制系统的研制开发减轻了工人的工作量及危险性提高了监测内容的精确性和可靠性有利于提高工作效率工作质量及管理水平降低了泵站的运行成本提高了平均输水效率保证了泵站中水位不会超出警戒线和水泵的安全运行从而可以带来潜在的社会和经济效益因此泵站监控
2、系统的研究无论对于泵站本身还是对于计算机监控系统的进步与发展都有重要的意义本文是针对的是一个实际项目采用罗克韦尔自动化的软硬件产品完成以下几个任务1泵控柜的元器件选型与设计以罗克韦尔自动化的MicroLogix1500 控制器为核心设备网和以太网两种现场总线综合应用以及充分利用 GSM 公共网实现报警和故障复位2基于 GSM/GPRS 公共网报警与故障复位的设计短信报警和故障复位使工作人员无论身处何地都可以知道设备的故障故障发生的时间和地点有些故障也可以通过短信复位3基于以太网的远程监控软件的设计设计触摸屏监控界面使触摸屏可以通过以太网监控现场设备运行情况4 基于以太网的远程摄像头监控 通过
3、RSView ADS的 Server/Client 实现同一个局域网内的界面共享通过 VNN 网络工具实现跨网段的 RSView32 界面共享监视利用罗克韦尔自动化软件 RSLinx Gateway 的网关功能实现跨网段的控制利用 Windows Media Encoder和 RSView32实现远程的摄像头监视关键字 泵控柜 工业以太网 设备网 GSM RSView32M o n i t o r i n g a n d C o n t r o l l i n g t h e P u m p S t a t i o n B a s e d o nN e t L i n x o f R o c
4、k w e l l A u t o m a t i o nAbstractIn the paper, I analyzed the station of pump monitoring and controlling at presentdeeply. At the same time, I analyzed the Water Hammer that makes the pump andwater pipe bad. So I wanted to do my best to study Automation Monitoring andControlling and improvement
5、of management. Development of Pump Station reducesthe force and danger; improve preciseness and stability of monitoring, efficiency andmanagement; lessens the operation cost; is sure that water level can not go out thedanger level and pump can run safely. Then it can make potential society andeconom
6、y interest. So, studying pump monitoring and controlling is very important forpump station and development of computer monitoring.The paper is based on the project. I used the Rockwell Automation products andfinished the following tasks:1. Choice of the products and designing the pump control box: t
7、he MicroLogix1500is the core of this box. At the same time, I made good used of the EtherNet/IP,DeviceNet and GSM.2. Designing the alarm and resetting the fault based on the GSM: when you areanywhere, you can receive the alarm from the box including the location and timeof faults, and you can reset
8、some faults by the massage.3. Designing remotely monitoring software based on EtherNet/IP: Designing theinterface of the Panelview and made it monitor the running station of the pumpsby the EtherNet/IP.Designing the remotely monitoring by camera based on EtherNet/IP: Realizing theshare of interface
9、in the local EtherNet/IP by RSView ADS; Realizing the share ofinterface in the different EtherNet/IP by VNN and RSView ADS; Realizing thecontrolling in the different EtherNet/IP by RSLinx Gateway; Realizing the monitoringin the different EtherNet/IP by camera and RSView32;K e y w o r d s: Pump Contr
10、ol Box; EtherNet/IP; DeviceNet; GSM; RSView32上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名李雪松日期2 0 0 6 年 1 月 2 0 日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅
11、和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文保密在 年解密后适用本授权书本学位论文属于不保密请在以上方框内打学位论文作者签名李雪松 指导教师签名陈坚日期2 0 0 6年 1月 2 0日 日期2 0 0 6年 1月 2 0日1第一章 绪论1 . 1泵站监控系统的研究现状及研究意义目前国内大部分的泵站控制和管理机制与国外相比还是处于相当落后的状况美日欧国家在工业自动化方面一直走在世界的前列早在六七十年代就已采用先进的无人化泵站监控方式4国内泵站自动化监控程度低大部分泵站的管理记录和统计都是手工操作泵站控制和管理
12、没有形成区域化的网络2在泵站计算机监控设计或者改造中由于没有泵站计算机监控系统设计的国家规范可以遵守建设单位设计单位工程管理单位对泵站计算机监控系统应该具有的功能技术指标以及当前计算机控制技术的现状和发展趋势等方面内容的理解各有不同因而各泵站的计算机系统结构形式系统功能性能指标等方面差别很大主要表现在如下几个问题31 标准不一缺乏统一的功能和技术指标难于进行系统扩展和功能重组2 采用的技术和设备层次多差距大不能充分利用代表当前技术发展水平和发展趋势的成熟技术不能保证其先进性甚至有的系统不能安全可靠的运行3 缺乏系统概念设计施工验收相分离不能实现和其它系统的互联通信接口不标准或者遵循的标准不统一
13、等等从二十世纪七十年代开始国内泵站监控系统体系结构经历了以工业控制计算机为基础的集中式数据采集系统和监控系统以集散型控制系统DistributedControl System 即 DCS或者 PLC 为基础的分布式泵站计算机监控系统和能够实现测量控制管理一体化的综合自动化系统其功能由单一的监测功能发展到能够实现测量控制管理一体化的综合系统其应用方式从科研项目研究到走向采用市场上成熟的计算机测控领域主流产品的工程化应用阶段系统构建方法从作为研究课题到利用各种硬件和软件模块组态用户根据泵站具体的要求和特点构建自己的系统12随着国民经济的飞速发展对现有泵站监控和管理水平进行改造和完善向先进的泵站监控
14、管理方向发展以达到减员增效提高管理水平及经济效益的目的本系统以泵站为研究对象进行整个泵站的自动化监控和管理的改造泵站监测控制系统的研制开发减轻了工人的工作量及危险性提高了监测内容的精确性和可靠性有利于提高工作效率工作质量及管理水平降低了泵站的运行成本提高了平均输水效率保证了泵站中水位不会超出警戒线和水泵的安全运行从而可以带来潜在的社会和经济效益因此泵站监控系统的研究无论对于泵站本身还是对于计算机监控系统的进步与发展都有重要的意义1.2泵站监控系统的体系结构及现存的问题1-10泵站监控系统的体系结构主要分成两种集中式和分布式1集中式泵站计算机监控系统图 1 . 1 以工业计算机为基础的测控系统结
15、构框图 F i g u r e 1 . 1 M a t u r i n g a n d C o n t r o l l i n g S y s t e m o n I n d u s t r y C o m p u t e r集中式早期的应用形式主要用在泵站的数据采集和监督上它是用以 STD总线或者 PC 总线为基础的工业控制计算机来进行泵站数据采集和监督报警图 1.1 为以工业控制计算机为基础的泵站测控系统结构框图它是在工业控制3计算机内插入若干块 I/O 卡件如AI 卡A/D 数据采集卡DI 卡开关量输入卡DO 卡开关量输出卡等在机箱外通过信号调理单元将来自泵站现场的测温热电阻压力传感器等
16、物理信号转换成电压或者电流信号然后送入 A/I数据采集卡由计算机完成数据采集工作其他信号如电压电流功率转速各种开关状态的输入也通过同样的方法实现需要控制时由计算机通过DO 卡件输出控制信号通过功率驱动后送到被控对象从图 1.1 中可以看出由于工业控制计算机和信号调理单元都集中在控制室内而且所有工作主要集中在一台计算机中所以集中式系统存在以下缺点大量信号电缆从现场引进控制室且这些电缆中传送的大多数是非电量的物理量或者微弱的电信号故抗干扰能力差误差大电缆成本高安装维护不方便由于数据采集 控制 图形画面显示等所有工作都由一台计算机完成 CPU主板负荷重可靠性要求高一旦 CPU 主板出现错误整个系统瘫痪由于采用总线式总线接口出现故障则整个系统不能正常工作工程化水平低大多数系统由研制单位作为研究成果提供不能保证质量系统无开放性系统可扩展性和可维护性差2分布式泵站计算机监控系统集中式监控系统存在的问题使得它的应用受到了很大的局限性随着微电子技术通信技术的发展在工业控制领域推出了集散控制
