| 标题 | 基于GPRS的新农村净水装置监控系统的设计与实现 |
| 范文 | 俞益飞 【摘要】 主要介绍了新农村净水装置监控系统的结构及组成，以及设计考虑的主要问题。利用PLC和GPRS DTU模块建立远程监控系统，实现与手机移动终端的数据交换，也可以实现手机短消息对远程水泵、阀门设备的远程操控，也可实现对在线水质仪表监控，是真正意义上的远程控制。 【关键字】 GPRS PLC 远程控制 一、引言 目前农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧淡水资源的危机，因此，我司研发了针对农村的生活污水资源化回收处理的净水装置，该装置主要由兼氧区、好氧区、分离区和设备区组成，主要设备包括有6台水泵、6个电动阀门、2台水质仪表。由于该设备一般放置在比较偏远的地方，还有很多处于恶劣环境下，特别需要实现“无人值守”的功能。这就迫切需要低成本的远程监视和控制重要设备的运行、了解设备的运行参数和状态、远程设置和修改关键数据的要求，基于西门子S7200 PLC为控制核心的短信远程无线监控系统，用手机短信的方式及时了解远方设备的运行情况，实现设备的无人值守，出现故障时、设备可以发回故障报警短信，使故障得以及时的被发现和处理，极大的提高了设备运行的可靠性，降低了运行成本。 二、系统设计 2.1系统控制要求 （1）检测显示与实时上传控制器各终端设备运行的状态、如各水泵的运行、故障状态。 （2）PLC控制器根据预先设定，控制水泵阀门启停。当设备运行的故障时，报警信号送至PLC，向值班人发送故障报警短信，以便维修人员可及时到达现场。 2.2设备选型配套 本系统采用了西门子S7200 PLC和AI模块，将现场的水质数据进行采集，通过PLC 的模拟量AD转换，同时具有在线修改参数、温度进行设定和监控记录。 2.3系统的结构与组成 本系统由1台溶解氧仪和余氯计、西门子S7200 PLC、SM231模块、GPRS DTU、手机组成。参数通过仪表采集到SM231模块，模块通过AD转换将采集信号转换为0-32000的数字量，通过PLC读取模块的地址编号，将数据读入PLC的V区（数据区），再编写程序将该数字量进行量程变换，得到真实的数据，然后将该值转换为ASC码，通过485口发送到GPRS DTU模块，最后转发至手机；手机也可以编写短信息，发送至GPRS DTU模块，通过485口回送到PLC，PLC通过程序识别，启动/停止水泵和阀门。 三、控制方案 控制系统可以预先设定为以下几种组合应用： 1.设备故障发送：当检测到电气设备故障时，立即向监控手机发出报警信息。 2.定时发送水质参数：在×时×分×秒定时发送水质数据。 3.运行数据间隔发送：每间隔00时10分00秒时间周期发送运行数据。 4.触发发送：监控手机可以在任何时候，发送预先设定的代码（1234mod：W）查询对应控制设备的实时运行情况，远端控制设备收到信号后，在通讯信道通畅的情况下，会在20秒内将预先定义的汉字和数据区内的数据发到监控手机上，等同与手机之间发送短信。发送预先设定的代码（1234mod：K1）PLC启动1#水泵， 发送代码（1234mod：K0）PLC停止运行1#水泵。 四、GPRS DTU选择与设置 本系统选用厦门灵旗通信公司生产的LQ1000 GPRS DTU，该设备采用了先进的GPRS无线通信技术、嵌入式单片机技术和 TCP/IP 网络通信技术，其稳定性强、可靠性高、实时性好、应用性广、功能强大，是一种实现串口设备数据通过无线透传到中心软件的有力设备。 LQ1000 GPRS DTU 提供标准 RS232/485 数据接口，可以方便的连接 RTU、PLC、串口仪表、工控机等设备，仅需一次性完成初始化配置，用户设备就可以与数据中心通过GPRS 无线网络建立连接，实现数据的全透明传输。 可以依据自己的串口设备的通信参数要求进行设置，目前 DTU 支持的波特率范围是 1200-115200，接口校验方式支持：NONE（无校验）、ODD（奇校验）、EVEN（偶校验）。支持的数据位是 8 位，暂不支持 9 位。支持的停止位是 1 位，暂不支持 2 位。如设置的串口参数为 115200，E， 8， 1。 五、小结 在本次设计中，主要通过GPRS无线传输技术组成的新农村净水装置监控系统。该系统通过短信的方式实现数据在PLC之间的无线收发、交互通信，实时控制，基本实现了无人值守的功能。 参 考 文 献 [1] 白冰，袭冰. GPRS技术在热网监控系统中的应用[J]. 计算机与信息技术， 2007，（12）：9-11 |
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