基于PLC的GPRS路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計

1、    基于plc的gprs路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計    摘 要本文介紹了基于plc的gprs路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計研究設計方案，方案包括遠程監(jiān)控系統(tǒng)總體框架介紹以及系統(tǒng)具體設計和實現(xiàn)兩個問題。路燈控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越與人們的生活息息相關(guān)，本文結(jié)合現(xiàn)代檢測與控制技術(shù)，設計了基于plc的gprs路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)。實踐證明，該系統(tǒng)實用方便、覆蓋面廣、運行監(jiān)測和節(jié)電率測量，具有極大的實用性和推廣性。【關(guān)鍵詞】路燈節(jié)能 遠程監(jiān)控 plc gprs1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計原則遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計主要考慮以下四個原則：（1）在了解監(jiān)控和對象的基礎上，明確任務和目的，分解目標，提升

2、可靠性，選擇可靠產(chǎn)品，硬件配置需合理。（2）為方便實現(xiàn)不同地點實時監(jiān)控，系統(tǒng)構(gòu)成最好選擇網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)體系。（3）選擇信號檢測方法需依據(jù)具體情況選擇?？紤]到軟件性能問題，要求所得到的數(shù)據(jù)總量滿足需求，但不可過大。（4）對于故障檢測和信號處理方法，需要在保障診斷準確的前提下盡可能減少計算量。2 gprs路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)總體框架（如圖1）系統(tǒng)的gprs模塊選用的是西門子公司的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊mc35i。可以看出該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）通過網(wǎng)絡技術(shù)，對路燈實行全程監(jiān)視以及診斷，實現(xiàn)集中管理和優(yōu)化控制。（2）通過網(wǎng)絡連接模塊，實現(xiàn)分布監(jiān)測，統(tǒng)一管理，監(jiān)控同診斷網(wǎng)絡相連，便于保障生產(chǎn)企業(yè)cims的構(gòu)成

3、。（3）系統(tǒng)擁有較強的自身診斷、維護以及恢復能力，并且由于使用了層次化結(jié)構(gòu)形式，因此不會出現(xiàn)單個模塊失效而影響到整個模塊的狀況。3 基于plc的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計3.1 監(jiān)控中心上位機軟件設計監(jiān)控中心上位機軟件設計采用亞控公司的組態(tài)王工控軟件，上位機界面包括有主畫面、實時曲線、報警記錄、歷史曲線、權(quán)限管理五個畫面。為完成監(jiān)控系統(tǒng)要求，上位機的主要任務是實時監(jiān)測以及發(fā)現(xiàn)故障迅速啟動報警功能等。通信終端軟件包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送、參數(shù)設置等，以界面的形式進行操作。上位機監(jiān)控系統(tǒng)的主要界面功能如下：（1）主畫面：設備運行狀態(tài)、參數(shù)設置、時間日期顯示等。（2）實時曲線：各部分畫面展示詳細運行狀態(tài)、參數(shù)的設置

4、以及顯示實時數(shù)據(jù)和動態(tài)運行圖等。（3）報警記錄：主要指變量報警時間、用戶登錄事件、操作事件等，包括報警類型、來源、時間等，以便于查看各設備運行狀況，系統(tǒng)能自動檢測到跳閘、電壓異常、供電故障和等突發(fā)事件。此外，上位機界面還包括趨勢分析、報表和畫面的打印以及web發(fā)布功能等。如圖2為上位機軟件設計界面。3.2 下位機程序設計下位機程序設計是該系統(tǒng)的設計核心。plc的編程環(huán)境是step7，它使用的是模塊化設計的方法，為系統(tǒng)提供基本模塊。程序設計主體實現(xiàn)采集路燈電壓和電流信號以及故障管理，gprs通訊中斷部分負責實時響應監(jiān)控軟件的通訊信息碼。編寫的程序以及數(shù)據(jù)都需要放置在相應模塊中。在程序運行的時候，

5、數(shù)據(jù)和變量便存儲于數(shù)據(jù)塊內(nèi)。下位機程序設計結(jié)構(gòu)為主從模式。這種程序結(jié)構(gòu)的特點在于簡單方面，且易于發(fā)現(xiàn)問題所在。4 實驗結(jié)果分析本文的監(jiān)控系統(tǒng)設計模擬2個路燈運行情況。每個路燈的監(jiān)測數(shù)據(jù)包括平均電壓及平均電流、節(jié)電率。該系統(tǒng)分為手動模式和自動模式，當系統(tǒng)工作在手動模式時，可以根據(jù)檢測到路燈的電壓及電流值來任意調(diào)節(jié)路燈的亮度。當系統(tǒng)工作在自動模式時，根據(jù)光照強度，自動調(diào)節(jié)路燈的亮度。數(shù)據(jù)如表1所示。5 結(jié)束語本文在融合現(xiàn)代檢測技術(shù)、及一些必要的硬件基礎上，并且調(diào)研了實際路燈使用率基礎上，設計了plc的gprs路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計，采用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊mc35i，抗干擾能力強的西門子s7-200plc，上位機采用亞控公司的組態(tài)王工控軟件進行輔助設計，加強了控制的實時性，為了提高數(shù)據(jù)傳送的安全性和穩(wěn)定性，采用了gpgs通訊。經(jīng)實驗分析，該設計不僅對路燈控制進行了優(yōu)化，而且實現(xiàn)了節(jié)電節(jié)能和遠程監(jiān)控的功能，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠具有很好的應用和推廣價值。參考文獻1胡友民，李錫文，杜潤生，楊叔子.基于plc高可靠性工業(yè)過程遠程監(jiān)控系統(tǒng)j.華中科技大學學報（自然科學版），2002（04）：13-15.2韓建寧.計算機遠程控制系統(tǒng)研究j.硅谷，2013（13）.3張利國，時念武.路燈控制系統(tǒng)應用研究j.照明工程學報，2014（0