CN209433233U - 基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，包括：分体式电动执行器，作为控制对象，直接与下位机相连，用于执行上位机下达的控制指令；下位机，用于上位机和控制对象之间传递信号的媒介，实时采集分体式阀门运行状态的数字信号传递给上位机；上位机，用于监测控制对象（分体式阀门）的运行状态并通过下位机给其发送控制指令；通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯；继电器模块，用于可编程控制器与分体式电动执行器的控制开关。本实用新型通过上位机人机交互界面对分体式阀门进行监测及控制，控制距离可根据用户需求，最远可达三千米，真正实现了基于无线数传技术的分体式阀门远程监控。

Description

基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种分体式阀门远程监控系统。更具体地说，本实用新型涉及一种用在远距离情况下的基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统。

背景技术

现有的分体式产品主要是将电动执行器的电控部分和机械部分分开，以管道形式进行连接，主要用于管道温度过高或是振动剧烈的情况，其中这个分体距离对信号的传输有一定的影响，距离越长，信号传送完整性会有所降低，在应对远距离数据传输的情况下，该方案可行度可能会有所降低。现有的智能阀门远程监控系统大多是通过Modbus总线通过远距离走线实现中控室对现场的实时监控，短距离走线还好，但长距离走线不仅繁琐还可能影响信号传输完整性，现场的施工环境比想象中的复杂，如存在着电气干扰，到处穿针引线更不利于系统功能实现，在系统出现故障时，通常地下走线对排查工作增加了难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，省去了现场繁杂的地下布线的同时避免了由于地下穿针引线引起的电磁干扰导致信号传输有误或延迟等问题，利用欧美系PLC无线通讯终端代替现场繁杂走线，能够在保持分体式信号完整性的前提下仍可对阀门进行实时监控，无需去到现场，即可在上位机上通过人机交互界面对分体式阀门进行监测及控制。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，包括：分体式电动执行器，作为控制对象，直接与下位机相连，用于执行上位机下达的控制指令；下位机，用于上位机和控制对象之间传递信号的媒介，实时采集分体式阀门运行状态的数字信号传递给上位机；上位机，用于监测控制对象（分体式阀门）的运行状态并通过下位机给其发送控制指令；通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯；继电器模块，用于可编程控制器与分体式电动执行器的控制开关。

所述上位机为威纶通触摸屏。

所述下位机采用可编程逻辑控制器PLC。

所述可编程逻辑控制器PLC采用S7-200 SMART系列，CPU型号为ST60，配备数字量输入模块及数字量输出模块。

所述数字量输入模块用于将上位机的控制指令传送给分体式阀门的电控部分；所述数字量输出模块用于传递阀门的状态信息给上位机。

所述通讯模块采用欧美系PLC无线通讯终端，与所述下位机及所述上位机均采用RS485相连，采用MODBUS协议。

所述欧美系PLC无线通讯终端，与所述下位机相连的终端和所述上位机相连的终端之间采用无线PPI协议。

本实用新型分体式阀门远程监控系统实现了不通过地下走线采用无线数据终端进行无线数据传输，以威纶通触摸屏为上位机，以配置CPU和数字量扩展模块的西门子PLC为下位机，二者通过无线终端进行无线PPI协议进行数据传输，通过上位机友好的人机交互界面可实现对分体阀门的远距离控制，经试验，此系统能实现远距离对多台分体式阀门的远程监控，运行效果良好，能够在保持分体式信号完整性的前提下仍可对阀门进行实时监控，无需去到现场，即可在上位机上通过人机交互界面对分体式阀门进行监测及控制，可控制视距能达一千米，此外，可根据用户需求，配备无线传输距离更远的无线终端，从而实现更远距离的基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统。

附图说明

图1为本实用新型基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统结构框图；

图2为本实用新型基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统硬件配置图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，本实用新型包括：威纶通上位机、无线通讯模块、可编程逻辑控制器、继电器模块、分体式电动执行器；上位机是威纶通触摸屏，其采用威纶通触摸屏配套软件EB8000编程，编程主要涉及多状态指示灯，布尔按键等控件，正确选择PLC的型号后设置正确的通讯方式，即无线PPI。

参见图2，可编程控制器的数字量输出模块接电动执行器的控制单元，输出开关信号，即开阀、关阀；可编程逻辑控制器的数字量输入模块接电动执行器的反馈单元，传递开到位、关到位、远程/现场、综合故障报警。

可编程逻辑控制器PLC由PLC专用电源模块、CPU模块、EM扩展模块（数字量输入输出模块）组成，一方面可接收上位机的控制指令从而实现对分体式电动执行器的控制，另一方面可以实现状态信号的反馈，将其反馈的数字信号通过数字量输入模块上传给上位机。

其中，可编程逻辑控制器PLC采用S7-200SMART系列，硬件配置需根据电动执行器实际所需DI、DO点数量而定，本实用新型以24台执行器为例，单台执行器需要2个控制信号及4个反馈信号，合计共50个DO点，100个DI点，综合考虑PLC电源功率问题，满足系统CPU、扩展模块的供电需求后，采用PLC专用电源为CPU以及与其连接的无线通讯终端连接，所述扩展模块所需24V由外部24V开关电源提供，为PLC系统预留出足够的功率裕量。

其中，数字量输出模块与继电器模块相连，通过控制该继电器的吸合进而控制阀门动作，所述继电器模块采用24V小中间继电器，此系统采用型号为MY2NJ的欧姆龙继电器，线圈端13号端子与所述可编程逻辑控制器的M短接，14号端子分别接所述可编程逻辑控制器的数字量输出点，常开触点一端所需控制的电动执行器的控制点，另一端接所述电动执行器的相应公共端。

无线通讯模块采用欧美系PLC无线通讯终端，配备两个无线通讯终端，分别与上位机威纶通触摸屏和下位机可编程逻辑控制器相连接，所述无线通讯终端可与西门子PLC、施耐德及ABB等欧美系PLC配套使用，通过全数字加密无线传输方式，实现无线组网，有效无线传输距离可选择两百米、一千米以及三千米，可根据具体通讯要求进行相应配置。

其中，与所述下位机及所述上位机均采用RS485通过Modbus-RTU协议相连，而两个无线通讯终端之间采用无线PPI协议，配备该无线通讯终端需注意其通讯参数的正确设置，包括波特率、校验位、数据位、停止位以及专用信道的选择。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，包括：

分体式电动执行器，作为控制对象，直接与下位机相连，用于执行上位机下达的控制指令；

下位机，用于上位机和控制对象之间传递信号的媒介，实时采集分体式阀门运行状态的数字信号传递给上位机；

上位机，用于监测分体式阀门的运行状态并通过下位机给其发送控制指令；

通讯模块，用于实现上位机与下位机间的无线通讯；

继电器模块，用于可编程控制器与分体式电动执行器的控制开关。

2.如权利要求1所述基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，所述上位机为威纶通触摸屏。

3.如权利要求1所述基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，所述下位机采用可编程逻辑控制器PLC。

4.如权利要求3所述基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器PLC采用S7-200 SMART系列，CPU型号为ST60，配备数字量输入模块及数字量输出模块。

5.如权利要求4所述基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，所述数字量输入模块用于将上位机的控制指令传送给分体式阀门的电控部分，与电动执行器的控制单元连接；所述数字量输出模块用于传递阀门的状态信息给上位机，与电动执行器的反馈单元连接。

6.如权利要求1所述基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，所述通讯模块采用欧美系PLC无线通讯终端，与所述下位机及所述上位机均采用RS485相连，采用Modbus-RTU协议。

7.如权利要求6所述基于无线数传技术的分体式阀门远程监控系统，其特征在于，所述欧美系PLC无线通讯终端，与所述下位机相连的终端和所述上位机相连的终端之间采用无线PPI协议。