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污水處理系統下的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)論文
1污水廠(chǎng)自控系統簡(jiǎn)介
某污水廠(chǎng)處理量為20萬(wàn)噸/天,出水指標為一級A，屬于規模較大的污水處理廠(chǎng)。該污水廠(chǎng)共有12個(gè)PLC分站全部接入中央控制室，建立一套中央監控系統。該監控系統由現場(chǎng)檢測、數據采集和處理、數據通信和中央監控等部分組成，現場(chǎng)設備反饋的設備狀態(tài)和檢測儀表檢測到的設備參數經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)以太網(wǎng)上傳至中央控制室，中央控制室內的運行人員通過(guò)監控計算機監視全廠(chǎng)設備的運行狀態(tài)，根據設備運行狀態(tài)和儀表參數發(fā)出各種控制指令，控制指令通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )傳到現場(chǎng)，控制設備的相應動(dòng)作。污水廠(chǎng)內有8個(gè)二沉池和2個(gè)濃縮池，儀表設備安裝在全橋360°旋轉的刮泥機上。如果采用有線(xiàn)通信方式通信，通信距離較遠，電纜敷設有困難，且不利于維護，因此采用無(wú)線(xiàn)通信方式，將信號傳輸至中控室上位機。
2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統構成
無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )由一體化無(wú)線(xiàn)I/O模塊（包括網(wǎng)關(guān)模塊和節點(diǎn)模塊）、RS485-TCP/IP轉換模塊構成，通過(guò)PLC站的交換機連接至中控室上位機。本系統中無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)自帶RS-485串行通信接口，因此要將其通過(guò)以太網(wǎng)連接至中控室上位機，需要一個(gè)RS-485轉TCP/IP轉換模塊。選用ES-301模塊，該模塊支持MODBUSRTU從站模式，用于MODBUSRTU從站與MODBUSTCP主站的通信。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)作為MOD-BUSRTU從站，上位機作為MODBUSTCP主站，通過(guò)該模塊進(jìn)行通信。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)模塊與ES-301之間采用MODBUS通信協(xié)議。通信格式定義：數據長(cháng)度為7位數據位，一位停止位，采用奇校驗，波特率為9600kbps。2.3無(wú)線(xiàn)設備與上位機的通信無(wú)線(xiàn)通信雖然通信距離遠，無(wú)需鋪設電纜，安裝方便，但對環(huán)境的要求也很高，需要設備完全可視，污水廠(chǎng)現場(chǎng)基本能達到該要求，但在吸泥機旋轉過(guò)程中偶爾會(huì )出現遮擋物，影響信號質(zhì)量。為了保證數據可靠性，在上位機設置糾錯校驗，如果發(fā)現數據不可信，則及時(shí)反饋到無(wú)線(xiàn)設備，重置寄存器。上位機編程軟件采用組態(tài)軟件KINGSCADA，該軟件支持C語(yǔ)言編程。上位機與ES301模塊采用MODBUSTCP通信方式。為了保證無(wú)線(xiàn)通信和接口轉換模塊的工作時(shí)間，不引起時(shí)序沖突，采樣時(shí)間設置為5s。在完成采樣之后，首先執行校驗程序，如果數據可信，則繼續完成進(jìn)行數據存儲和顯示功能。開(kāi)關(guān)量/模擬量寄存器為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)中的映射地址。開(kāi)關(guān)量和模擬量校驗程序保證了數據的準確性和可靠性，在實(shí)際工程應用中效果顯著(zhù)。
3結語(yǔ)
污水廠(chǎng)沉淀池設備分散，距離較遠，視野開(kāi)闊，采集點(diǎn)數較少，該工藝環(huán)節采用無(wú)線(xiàn)通信方式是非常適合的。對于個(gè)別短時(shí)干擾數據，可通過(guò)軟件進(jìn)行數據修正。
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