基于研華ADAM-5510的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

-.z工程介紹：遠(yuǎn)程監(jiān)控是工業(yè)自動化系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。本設(shè)計(jì)以居民小區(qū)的供水增壓泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控為研究背景，基于ADAM-5510微控制器和公用網(wǎng)技術(shù)，研究并建立一個(gè)應(yīng)用于供水增壓泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。工程介紹：遠(yuǎn)程監(jiān)控是工業(yè)自動化系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。本設(shè)計(jì)以居民小區(qū)的供水增壓泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控為研究背景，基于ADAM-5510微控制器和公用網(wǎng)技術(shù)，研究并建立一個(gè)應(yīng)用于供水增壓泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。小區(qū)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的重要組成局部，供水增壓泵站是居民小區(qū)的一個(gè)根底設(shè)施，過去需要安排專門的工作人員，負(fù)責(zé)監(jiān)視水泵站的工作情況。為了消減人工費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益，加強(qiáng)信息管理，小區(qū)希望采用一套可以實(shí)現(xiàn)無人值守的應(yīng)用于供水增壓泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本課題的目的就是為居民小區(qū)構(gòu)建這樣一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將現(xiàn)場的信號，如：壓力、電壓、電流等通過一定的方式傳送給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)無人值守。案例名稱：基于研華ADAM-5510的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)分類：遠(yuǎn)程控制地點(diǎn)：系統(tǒng)需求該系統(tǒng)分為管理級和現(xiàn)場級，各級具體組成如下：管理級PC機(jī)：支持VisualBasic6.0軟件運(yùn)行，提供RS-232串行通訊接口。調(diào)制解調(diào)器：全向“極光Ⅱ型〞外置MODEM?，F(xiàn)場級ADAM-5510微控制器。ADAM-5017模擬量輸入模塊：ADAM-5017與壓力傳感器相連。ADAM-5050數(shù)字量輸入/輸出模塊：ADAM-5050執(zhí)行水泵的開/關(guān)控制。調(diào)制解調(diào)器：全向“極光Ⅱ型〞外置MODEM。在系統(tǒng)中，PC機(jī)作為上位機(jī)通過調(diào)制解調(diào)器利用現(xiàn)有的公用網(wǎng)與遠(yuǎn)端的調(diào)制解調(diào)器進(jìn)展撥號通信，發(fā)送命令，并讀取下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)與報(bào)警信息。ADAM-5510則作為下位機(jī)負(fù)責(zé)調(diào)制解調(diào)器與供水增壓泵的通訊，自動進(jìn)展增壓監(jiān)控，同時(shí)向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)故障時(shí)，如果上下接通，則ADAM-5510自動向上位機(jī)傳送報(bào)警信息；假設(shè)未與上位機(jī)接通，ADAM-5510首先自動撥號遠(yuǎn)端的調(diào)制解調(diào)器，當(dāng)接通后就上傳報(bào)警信息。系統(tǒng)描述3系統(tǒng)軟件功能分析系統(tǒng)軟件包括遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件和下位微控器軟件兩局部。3.1遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件在Windows平臺上利用VB6.0開發(fā)，建立遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的人機(jī)接口界面。顯示模塊：用于數(shù)據(jù)的數(shù)字顯示、圖表顯示以及泵的運(yùn)行情況的的動態(tài)顯示。通信模塊：實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)端MODEM的通信連接，傳遞數(shù)據(jù)、命令等，參數(shù)設(shè)置模塊：設(shè)置遠(yuǎn)程ADAM-5510運(yùn)行參數(shù)，包括：數(shù)據(jù)采集周期、啟/停泵時(shí)間段設(shè)定等。為防止非工作人員操作，在此設(shè)置了用戶進(jìn)入身份確認(rèn)操作，用戶必須輸入正確的用戶名和密碼，才能進(jìn)展修改參數(shù)操作。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完以后，系統(tǒng)把這些參數(shù)以文件的形式保存并下傳到ADAM-5510中，ADAM-5510接收命令后就以新的參數(shù)運(yùn)行。手動控制模塊：一般情況下，水泵按照系統(tǒng)的設(shè)置自動運(yùn)行，但當(dāng)遇到水泵維修和水泵出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，工作人員就利用該功能直接控制泵的啟/停。報(bào)警模塊：系統(tǒng)接收到下位機(jī)傳來的報(bào)警信息時(shí)，立即以聲音、色彩和文字來報(bào)警。幫助模塊：用于幫助用戶對該監(jiān)控系統(tǒng)的操作使用。3.2下位微控器軟件由于ADAM-5510支持C語言編程，且其內(nèi)部提供了許多專用的C語言庫函數(shù)〔如：通信函數(shù)庫、MODEM操作函數(shù)等〕，下位微控器軟件采用C語言編寫，。ADAM-5510通過I/O模塊對被監(jiān)控設(shè)備進(jìn)展數(shù)據(jù)采集，并完成運(yùn)行狀態(tài)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、故障診斷，還可根據(jù)遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)的命令和故障情況對水泵進(jìn)展監(jiān)控。通信模塊：ADAM-5510與上位機(jī)接通時(shí)，接收上位機(jī)傳來的命令，并上傳各種數(shù)據(jù)以及報(bào)警信息。在與上位機(jī)未建立連接但現(xiàn)場設(shè)備又發(fā)生故障時(shí)，ADAM-5510則向MODEM發(fā)送AT命令控制現(xiàn)場MODEM自動撥號上位機(jī)，建立連接后再發(fā)送報(bào)警信息，提醒用戶注意。故障診斷模塊：分析各種現(xiàn)場信號，假設(shè)超出預(yù)定*圍，則確定為哪一種具體的故障類型，并啟動報(bào)警程序，。數(shù)據(jù)采集模塊：通過ADAM-5017模擬量輸入模塊采集現(xiàn)場信號?？刂颇K：ADAM-5510發(fā)出指令通過輸出模塊輸出信號來控制泵的運(yùn)行。可以由工作人員通過上位機(jī)發(fā)出控制命令通過公用網(wǎng)控制ADAM-5510；當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，也可由ADAM-5510自動發(fā)出控制命令。通信程序設(shè)計(jì)4.1串行通信本系統(tǒng)采用RS-232異步串行通信方式，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過AT命令實(shí)現(xiàn)對MODEM的控制。采用異步傳輸不可防止地會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞出錯，因此通信雙方應(yīng)遵循一定的協(xié)議，以保障數(shù)據(jù)傳遞的可靠性。通信協(xié)議是對數(shù)據(jù)傳送方式的規(guī)定，包括：數(shù)據(jù)格式定義和數(shù)據(jù)位定義等。在本系統(tǒng)中，具體通信協(xié)議制訂如下：采用半雙工異步通信方式，通過RS-232電纜進(jìn)展信號的收發(fā)轉(zhuǎn)換；PC機(jī)與ADAM-5510都可以發(fā)送和接收；PC機(jī)與ADAM-5510的通信波特率為9600bps；數(shù)據(jù)幀格式：一位起始位，8位數(shù)據(jù)位，一位停頓位，無奇偶校驗(yàn)位；采用查詢方式；傳輸數(shù)據(jù)格式〔按字節(jié)傳輸命令、數(shù)據(jù)〕如下：*DATA…………**為單字節(jié)數(shù)據(jù)頭標(biāo)志。為了使接收方能正確識別和判斷接收的消息，在每一次發(fā)送時(shí)首先要發(fā)送頭字符。在本系統(tǒng)中定義“*〞任一串信息的起始符。DATA為具體傳輸數(shù)據(jù)。*為數(shù)據(jù)傳輸完畢標(biāo)志。在命令數(shù)據(jù)發(fā)送完時(shí)，最后發(fā)送一個(gè)“*〞。表示數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，接收方停頓接收。4.2PC機(jī)通信程序VB提供了一個(gè)專用于串口操作的Msm.VB*通信控件，利用Msm控件，由RS-232發(fā)送命令便可控制MODEM。PC機(jī)通信程序主要分為三局部?！?〕通信端口初始化，并撥號首先進(jìn)展通信口初始化，包括：波特率設(shè)置，數(shù)據(jù)幀格式定義等。初始化設(shè)置完后，翻開串行端口，向MODEM發(fā)送AT命令撥通連接遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)的MODEM。〔2〕數(shù)據(jù)發(fā)送程序程序通過Timer控件有規(guī)律地以Interval屬性設(shè)置的時(shí)間間隔〔以毫秒計(jì)〕連續(xù)查詢.CDHolding的狀態(tài)，也就是檢查carrierDetect線的狀態(tài)以確定上下是否接通，只有在連通的情況下才能進(jìn)展數(shù)據(jù)發(fā)送、接收的操作。在VB中利用Msm.output方法來發(fā)送數(shù)據(jù)。Data為發(fā)送的數(shù)據(jù)，它是一個(gè)16進(jìn)制字節(jié)型數(shù)組，每一個(gè)字節(jié)都規(guī)定有特定的意義。data〔1〕始終為“*〞，為起始符。data〔2〕為發(fā)送命令類型碼，如：data〔2〕=&H0時(shí)，表示采集數(shù)據(jù)命令；data〔2〕=&H2時(shí)，表示控制命令。接下來每一個(gè)data〔i〕對應(yīng)于不同的命令類型的具體含義．data〔〕數(shù)組的最后一位都是“*〞，表示發(fā)送完畢?！?〕數(shù)據(jù)接收程序程序采用事件驅(qū)動方式來接收數(shù)據(jù)，初始化時(shí)將MSm的Rthreshold屬性設(shè)為1〔當(dāng)輸入緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)進(jìn)入時(shí)，產(chǎn)生on_m事件〕。所以程序運(yùn)行時(shí)，且有數(shù)據(jù)到達(dá)輸入緩沖區(qū)時(shí)，就利用Msm.input方法來接收數(shù)據(jù)。4.3微控器通信程序ADAM-5510支持查詢、等待、中斷3種通信方式。本系統(tǒng)采用查詢的通信方式。查詢通信方式一般分為：通信口初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)局部、接收數(shù)據(jù)局部?！?〕初始化、撥號程序當(dāng)ADAM-5510檢測到設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，將自動向MODEM發(fā)送AT命令進(jìn)展撥號操作。撥號程序分為口初始化和MODEM初始化、以及自動撥號兩局部。初始化包括：設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸格式、數(shù)據(jù)波特率設(shè)置等。根本步驟如下：_set_format(8,0,1);/*8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)位，1位停頓位*/_set_speed(9600L);/*波特率為9600bps*/modem_initial();modem_dial(“4314502〞);/*撥號*/〔2〕發(fā)送數(shù)據(jù)采用查詢方式發(fā)送字符的方法是：在發(fā)送一個(gè)字符之前，不停地檢測“發(fā)送保持存放器是否為空。如果不空，則繼續(xù)等待；如果為空，則可發(fā)送要發(fā)送的字符?？赏ㄟ^發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)_t*()和檢測發(fā)送緩沖區(qū)是否為空的函數(shù)_t*_empty()來實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)操作?！?〕接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)操作類似，也是通過查詢存放器的狀態(tài)來判斷是否接收到一個(gè)新的字符，同樣通過接收數(shù)據(jù)函數(shù)_r*()和檢測接收緩沖區(qū)是否為空的函數(shù)_r*_empty()來實(shí)現(xiàn)操作。工程實(shí)施〔產(chǎn)品型號及詳細(xì)產(chǎn)品規(guī)格〕產(chǎn)品說明80188CPU256KB的FLASHROM；64KB的SRAM輸入輸出擴(kuò)展槽每個(gè)I/O槽可以插入一塊數(shù)據(jù)采集和控制模塊。ADAM-5000系列I/O模塊包括模擬量I/O、數(shù)字量I/O、繼電器輸出、計(jì)數(shù)/頻率輸入等..通信端口1為RS-232端口，2為RS-485端口，這兩個(gè)可編程的串行通訊口可滿足不同的通訊要求。3為編程口，主要用來從主機(jī)上傳輸和下載可執(zhí)行程序內(nèi)部固化的RO