一种基于PLC技术的远程电量监测系统的设计

Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ・自动化控制　一种基于ＰＬＣ技术的远程电量监测系统的设计　文／李友堂李佳茜盂凡强张亮　基于传统电量监测模式的缺　陷，本文设计了一套以ｓ７－２００　ＳＭＡＲＴ　ＰＬＣ为主站控制核心，以　ＥＰＣ一９０３　３智能监测模块为从站的　新型电量检测系统。本系统主／　从站之间利用Ｍｏｄｂｕｓ协议组成通　信网络，实现了多模块之间的轮　询通信　而控制器与ＰＣ机之间采　用工业以太网通信，优化了通信　方式　上位机利用西门子公司的　ＷｉｎＣＣ组态软件编写制作了优良的　人机交互界面。本系统是综合了　现代计算机技术、自动控制技术、　通信技术以及ｗｉｎＣＣ用户系统技　术发展起来的一种通用的电量监　测系统。　【关键词】Ｍｏｄｂｕ　ｓ通信Ｗｉ　ｎＣＣ智能监测远　程　图１：系统结构图　态软件设汁。监测数槲经由监测模块传入控制　器ＰＬＣ中，利用ＰＣ　ＡＣＣＥＳＳ软件可以实现　—一　１系统结构　该系统以小型异步电动机作为用电设备，　进而研究整个电路　络中各电量参数的监测问　题。该系统下位机以ｓ７—２００　ＳＭＡＲＴ　ＰＬＣ为　主站，多台ＥＰＣ一９０３３暂能监测模块为从站，　主／从站之间通过Ｍｏｄｂｕｓ　ＲＴＵ通信协议完成　通信，利ｆ｝］ｓｔｅｐ　７　ｓｍａｎ软件编写例络配置，　实现ＰＬＣ与多台ＥＰＣ一９０３３智能模块之间的轮　询功能　数据传输：控制器与ＰＣ机之间采用　工业以人网通信，实观　电量的远程监测，降　低了设汁成本：同时ｆ　位机采用西ｆ］子公司的　ＷｉｎＣＣ绀态软件编写ｒ优良的人机交互界面，　实现ｒ对峪测值的实时可视化处理，归档处理　以及历史数据查询报表打印与报警等功能。系　统结构女ｉ１　１所示。　Ｓ７—２００　ＳＭＡＲＴ　ＰＬＣ【｝１数据与ｗｉｎｃＣ的连接。　如图３所示，ＷｉｎＣＣ组态软件可以实现整个　系统人机交互界面的制作，同时通过该卜似机　软件可以进行过程值归档、历史数据查｜旬、实　时曲线旺示、历史曲线显示、系统报警、报表　打印等功能的操作。　由卜位机传入的数据，利用ＷｉｎＣＣ内置　图２：模块通信参数设置　控件对其完成归档处理，ｕＪ－以人为确定归档周　期（例如一个星期或一个月）。可根据实际需　要利Ｉ＋ｔ　ＷｉｎＣＣ内置工具对传入数据曲线化处　理，进行可视化分析。　在整个设备运行过程中，　可或缺的一　个环节便是报警系统的设置。而往该设订＿ｆ｛　利　用ＷｉｎＣＣ内置工具对各用电设备的电量参数　２监控系统设计　系统中每个用电设备配有一个智能监测　模块，该模块町　测读取电网中各电量参数。　设置模块通信方式选择Ｍｏｄｂｕｓ　ＲＴＵ通信协　议，设置模块通信地址为ｌ、２、３、…，以及　选择传输波特率为９６００ｂｉｇｓ，并以ＲＳ一４８５接　线方式连接控制器ＰＬＣ与监测模块。利用｝　位机ｓｔｅｐ　７　ｓｍａｎ软件编写网络配嚣，如图２　为模块通信参数程序设置，最终完成主从站之　进行了实时监测，当监测值超出安全值范同时，　监测画面能及时显示当前的电量参数值，并显　示红色画面预示报警，当系统正常运行时该系　统显示绿色画面，以示系统正常运行。　为了方便企ｑｋ’１：作人员对设备用电量的　管理，该系统上位机界面中添加ｒ数据查询功　能。可根据工作人员的实际统计要求，如按照　时间段、用电量大小进行查询等等，用ＶＢ脚　本编写数据查询的程序，将存储在数据库中符　合条件的数据查询出来，并通过ＷｉｎＣＣ图形　编辑器ｌｆ１的ＭＳＦｌｅｘＧｒｉｄ控件显示出来。根槲　实际生产生活需要，该项目　利用ＷｉｎＣＣ内　…●一…●＿●　图３：系统主界面　本设计利用Ｍｏｄｂｕｓ通信协议组成通信　络，实脱了对电网电量参数的远程实时多点测　量；弗利用优良的上位机界面，做到了对数捌　的存储、分析与查询。利用该新型电量监测系　统可以使工作人员在值班室内就能实时了解整　个现场的设备运行与电量监测情况，进而解放　人力物　，大幅度提高生产生活中的实际工作　效率。　间的通信，实现数据的传输。　置控件将归档的历史数据导出到Ｅｘｃｅｌ表格中，　可分别组态布局、以表格或图形方式统计数据，　从而完成报表设汁，最终实现报表打印功能。　作者简介　李友堂（１９９５一），男，甘肃省白银市人。大学　本科学历。　３人机交互界面设计　该系统ｊ：化机采ｆ｝ｊ西门ｆ公　ＷｉｎＣＣ组　４结束语　作者单位　辽宁工业大学电气工程学院　辽宁省锦州市　・２０１　６１　０１　５４００００２１　２０１　６年辽宁省大学生创新训练项目　１　２１　０００　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程・１５３