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摘要：本設(shè)計是以因特網(wǎng)作為媒介實現(xiàn)無線控制變頻器及其參數(shù),以達(dá)到遠(yuǎn)程控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。通過本系統(tǒng),成功地解決了異地對現(xiàn)場被控對象的數(shù)據(jù)采集和控制,以達(dá)到更靈活的控制目的。

關(guān)鍵字：力控組態(tài)軟件、變頻器、GPRS


　　一、 技術(shù)背景

　　目前,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人民的生活水準(zhǔn)不斷提高,居住環(huán)境更是日新月異。其中人們對生活用水的質(zhì)和量的要求也越來越高,而中國是一個水資源相對匱乏的國家,尤其在西北和東北地區(qū),現(xiàn)有水資源與日常生產(chǎn)、生活用水的矛盾更加突出。在這一背景下,水資源——尤其是自來水的合理開發(fā)和有效使用就成為一個非常重要的課題。在這一課題中,應(yīng)首先掌握自來水的生產(chǎn)、使用各環(huán)節(jié)的原始數(shù)據(jù)。但是由于現(xiàn)在所采用的供水方式和現(xiàn)有管理方法的約束,無法準(zhǔn)確獲取供水設(shè)備的實際運行情況,給自來水公司進(jìn)一步加強的對外服務(wù)質(zhì)量和現(xiàn)代化管理水平帶來了困難。另外,隨著工業(yè)自動化、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,變頻器作為交流調(diào)速的重要手段在工業(yè)生產(chǎn)中獲得越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)今世界能源緊張成為全球性問題,節(jié)能更顯重要,而變頻器的應(yīng)用對電力、石油、化工、冶金、水資源等工業(yè)中的風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等,取代傳統(tǒng)擋風(fēng)板、節(jié)流閥,可根據(jù)負(fù)荷大小適時控制風(fēng)量和流量,顯著提高節(jié)能效果。另外,還可以改善和適應(yīng)運行環(huán)境,平滑加減速、提高加工工藝等功能。

　　本系統(tǒng)將最先進(jìn)的GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),應(yīng)用到變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中,使遠(yuǎn)程監(jiān)控對象參數(shù)(如電流、電壓、頻率等數(shù)據(jù)及報警信號）通過GPRS無線方式實時傳輸給控制中心,實現(xiàn)在控制中心的計算機(jī)上同時對許多不同地點的水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,能夠及時掌握水泵的運行狀況 ,為自來水公司供水決策提供可靠的依據(jù)?？刂浦行牡纳衔粰C(jī)通過無線通訊與GPRS調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行信息傳輸,GPRS調(diào)制解調(diào)器再通過串口與變頻器相連,從而達(dá)到異地遠(yuǎn)程無線控制變頻器的功能,上位機(jī)通過監(jiān)控組態(tài)軟件實時對變頻器操作、監(jiān)控、及故障報警,提高了控制的靈活性。

　　此項設(shè)計的創(chuàng)新點是利用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,它可應(yīng)用于城市供熱、水文監(jiān)測等方面,尤其在城市供水和農(nóng)田灌溉方面具有廣闊的應(yīng)用前景。針對目前城市供水的現(xiàn)狀,泵站的分散,水廠中心不能及時了解每個泵站的具體供水情況,應(yīng)用此項設(shè)計,可以直接了解每個泵站的供水情況,進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測和控制,并依據(jù)科學(xué)的供水決策,進(jìn)行供水設(shè)置,達(dá)到水資源的合理利用,既節(jié)約用水,又可做到節(jié)約能源,同時還節(jié)約了人力。目前我國水資源嚴(yán)重短缺,如果將此項技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田灌溉,可以大大提高水資源利用率。


　　二、系統(tǒng)設(shè)計

　　2.1 系統(tǒng)組成

　　本系統(tǒng)是由水泵、變頻器、GPRS無線調(diào)制解調(diào)器、安裝監(jiān)控組態(tài)軟件的PC機(jī)組成,如圖






　　軟件采用力控PCAuto3.6監(jiān)控組態(tài)軟件。該軟件提供通過internet/intranet瀏覽器直接監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場的解決方案,數(shù)據(jù)傳輸采用事件驅(qū)動方式,因此當(dāng)在internet上遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控畫面時,具有更好的實時性;支持以GPRS、CDMA等移動方式與控制設(shè)備和力控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通訊,GSM手機(jī)短信報警管理系統(tǒng)方便管理報警信息。這些特點可以很好的和WM-100DTU進(jìn)行無限通訊,完成控制任務(wù)。操作步驟如下：



①創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫DB







②對三維力控PCauto進(jìn)行I/O驅(qū)動
新建I/O設(shè)備






對設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)定





通訊端口及設(shè)置






③變量定義





④動畫連接






　　GPRS（Genera packet radio Service）是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱。GPRS是采用分組交換技術(shù),高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令,理論最高速率可達(dá)171.2kbit/s,實際速率依賴于GPRS網(wǎng)絡(luò)。GPRS具有永遠(yuǎn)在線、按流量計費、通信速率高、組網(wǎng)方便、覆蓋范圍廣等特點。

　　本設(shè)計采用實達(dá)WM-100 DTU系列工業(yè)級GPRS無線調(diào)制解調(diào)器行業(yè)版產(chǎn)品,其內(nèi)部集成了高速嵌入式處理系統(tǒng),提供TCP/IP協(xié)議棧。利用其串行通訊口和變頻器連接,向變頻器輸入?yún)?shù),同時從變頻器提取參數(shù),掌握系統(tǒng)運行狀況。

　　WM-100 DTU行業(yè)版原理框圖如下：




菜單說明：
C >T Self Test 測試
F Set Work Mode 工作模式設(shè)置
L List Setting 顯示所有參數(shù)配置
V Version Info 版本信息
R Reset 重啟系統(tǒng)