基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院，湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点，提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法，分析了系统的工作原理，介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信，具有运行可靠、性能价格比高的特点，所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分，一对组态硬件要求较高，投资较大。相对而言，MPI网是水源地深水泵的工作控制，一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps，通过一级中继器传输距离可水控制，两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况，确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络，主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM，从任务是对水池的水进行消毒处理后，通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求，又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统， 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制，对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口，网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器，使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍，通用性较好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输，传输速率为9.6kbps一12Mbps，主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信，可满足交直流调速系统快速响应的时间要求，特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题，完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。
上传时间： 2013-10-09
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RS-232-C 是PC 机常用的串行接口,由于信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。本产品(转接器),可以实现任意电平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的无源电平转接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？答： 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口（又称 EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25 个脚的 DB25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。(1) 接口的信号内容实际上RS-232-C 的25 条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9 条引线。(2) 接口的电气特性 在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V 的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号 作为逻辑“1”(3) 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-25 的25 芯插头座,通常插头在DCE 端,插座在DTE端. 一些设备与PC 机连接的RS-232-C 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9 的9 芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。(4) 传输电缆长度由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50 英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50 英尺，美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。 2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特点？答： 由于RS-232-C 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。（2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。（3） 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。（4） 传输距离有限，最大传输距离标准值为50 英尺，实际上也只能 用在50 米左右。针对RS-232-C 的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485 就是其中之一，它具有以下特点：1. RS-485 的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V 表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V 表示。接口信号电平比RS-232-C 降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL 电平兼容，可方便与TTL 电路连接。2. RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。4. RS-485 接口的最大传输距离标准值为4000 英尺，实际上可达 3000 米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1 个收发器， 即单站能力。而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128 个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485 接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485 接口连接器采用DB-9 的9 芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485 采用DB-9（针）。3. 采用RS485 接口时，传输电缆的长度如何考虑？答： 在使用RS485 接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆（线 径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100 欧 时所得出。（曲线引自GB11014-89 附录A）。由图中可知，当数据信 号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV 时， 则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如：当数据信号速率为600Kbit/S 时，采用24AWG 电缆，由图可知最 大电缆长度是200m，若采用19AWG 电缆（线径为0。91mm）则电缆长 度将可以大于200m； 若采用28AWG 电缆（线径为0。32mm）则电缆 长度只能小于200m。
上传时间： 2013-10-11
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摘 要:用一种新的思路和方法,先计算低通、再计算高通滤波器的有关参数,然后组合成带通滤波器.关键词:滤波器;参数;新思路中图分类号: TN713. 5 文献识别码:B 文章编号:1008 - 1666 (1999) 04 - 0089 - 03A New Consideration of the Band Filter’s CalculationGuo Wencheng( S hao Yang B usiness and Technology school , S haoyang , Hunan ,422000 )Abstract :This essay deals with a new method of calculating the band filters - first calculatingthe relevant parameters of low - pass filters ,then calculating the ones of high - pass filters.Key words :filter ; parameters ;new considercation八十年代后,信息产业得到了迅猛发展. 带通滤波器在微波通信、广播电视和精密仪器设备中得到了广泛应用. 带通滤波器性能的优劣,对提高接收机信噪比,防止邻近信道干扰,提高设备的技术指标,有着十分重要的意义.我在长期的教学实践中,用切比雪夫型方法设计、计算出宽带滤波器集中参数元件的数据. 该滤波器可运用在检测微波频率的仪器和其他设备中. 再将其思路和计算方法介绍给大家,供参考.
上传时间： 2014-12-28
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随着数字信号处理技术的数据量越来越大，双DSP系统将会越来越多的受到青睐。针对基于ADI的BF531双DSP系统的主从通信，设计了基于SPORT口的从硬件到软件的一整套通信机制，并对通信机制进行了优化。通过大量的运行测试，验证了这一系统能够满足任务同步，可靠性和实时性的要求，为同类设计提供了有益的参考。
上传时间： 2013-11-13
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作为新兴的通信技术，磁感应通信能在很多特殊环境中替代电磁波通信，比如在地下、水中、海岸附近和洞穴中。信道的容量是通信系统的一个重要技术指标。首先分析了磁感应通信系统的传输功率比，通过对其路径损耗的分析，估算出了3 dB带宽，然后计算出了其信道容量。同时分析了能够影响远距离信道容量的一些关键因素。研究结果发现，线圈的半径和Q值越大，远距离的信道容量就越大。
上传时间： 2013-11-11
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为了实现在局域网中进行通信，即时通信系统就是在这种思想和背景下构思的一种基于多种基本应用的局域网应用软件支撑平台。即时通信系统中音频采集功能通过windows自带的功能函数实现，音频压缩功能通过设置缓冲区来实现，音频传输功能通过udp传输协议来实现，视频采集通过自带的视频卡采集来实现，视频压缩通过H.263标准来实现，视频传输通过udp传输协议来实现，文字通信通过调用套接字来实现。实际应用表明，该系统具有操作简便、测试准确的特点，达到了设计要求。
上传时间： 2013-11-17
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文中针对某型声纳维修训练系统的通信需求，结合声纳信号发生器的特点，提出了基于C/S模式的通信控制模块设计方案。模块采用Winsock网络编程技术实现了客户机与服务器间高速局域网通信，服务器响应客户机的请求后，输出数字控制量并利用PCI-1711的12位D/A转换功能，将数字控制量转换为模拟信号，从而实现声纳信号发生器任意波形产生。该信号发生器输出信号的幅度、频率、脉宽、持续时间等参数均可通过网络通信方式设置，并易于调节。本系统控制灵活，具有较高的实用价值。
上传时间： 2013-10-10
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结合RS码的基本特性,讲述了RS码的编解码过程,给出了经过实际验证的RS编解码在超短波跳频电台开发中的软件应用实例。
上传时间： 2013-10-22
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为了实现一个伺服控制器的上位机（工控机）与下位机(MCU)间的串口通信，采用Delphi编写图形用户界面，利用ComPort控件库进行编程，降低了编程难度和工作量。文中给出了部分关键代码，最后给出了实例程序和演示结果。实验证明此方案可行，满足了系统的要求。
上传时间： 2014-03-28
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介绍一种人机交互系统的可靠性设计方案。该系统基于Memory-link通信协议，采用了目前流行的基于ARM7架构的S3C44BOX作为主控芯片，通过RS-422实现人机交互通信。结合抗干扰的硬件设计和稳定有效运行的软件设计方案，实现了在强干扰下稳定可靠的通信。实验结果表明，本系统抗干扰能力强、运行稳定可靠，在自主开发控制系统的人机交互通信部分具有一定的参考价值。
标签： Memory-link 协议 人机交互系统 可靠性设计
上传时间： 2013-11-21
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