基于软逻辑控制器的列车真空集便监控系统的应用

2011-04-18 19:16:31来源: 互联网 关键字:应用
摘要 : 本文介绍了以ADAM-5510KW为监控核心的青藏铁路旅客用列车真空集便监控系统的实现与应用,以及Modbus RTU协议在此系统中的典型应用。由台湾研华公司推出的PC-Based软逻辑控制器ADAM-5510KW系列产品,符合IEC61131-3 PLC编程语言标准及多任务实时操作系统ProConOS,支持灵活的通信接口和Modbus协议功能,具有系统扩展灵活、系统可靠稳定、软件编程简单、缩短开发周期等特点。

  系统介绍

  该系统是青藏铁路旅客列车用真空集便系统。该系统实现了铁路旅客列车厕所污物的收集,避免了厕所污物对铁路沿线的污染。

  系统主要由蹲便器、坐便器、中间箱、污物箱、灰水(洗漱用水等)收集系统、电器监控系统组成。

  其中电器监控系统由主控制模块、便器冲洗控制模块和灰水收集控制模块组成;主控制模块控制中间箱的动作(包括真空的形成、排空等)和污物箱的动作;便器冲洗模块主要控制便盆的冲洗和排空;灰水收集模块主要控制灰水的排放;主控制模块还具有系统的故障显示、存储和对外(车上、触摸屏终端设备)等信号输出的功能。

  电器监控系统组成

  真空集便系统电器监控部分主要由研华软逻辑控制器ADAM-5510KW、ADAM-5051S+ADAM-5056S+ADAM-5055S+ADAM-5068、ADAM-4055模块组成;终端人机界面设备采用Proface公司的GP37W2-BG41-24V型触摸屏,内嵌组态软件,支持Modbus协议。

  系统结构功能框图如图1所示。

图1. 列车真空集便监控系统的组成及架构

  系统功能实现介绍

  1. 人机界面接口

  采用Proface公司的GP37W2型触摸屏,有两个串口:一个为编程口,通过主机配置触摸屏的设置、通过组态软件编写人机界面并下载到触摸屏中运行;另一个为通信口,触摸屏通过此通信口采用Modbus RTU Master协议和ADAM-5510KW的COM1*换数据、传递信息。触摸屏的功能:显示目前系统的状态:待机、冲水和各种故障;显示各控制模块的所有输入、输出及其状态;显示所有计时器及其设定值同时可以进行参数设置并下传到ADAM-5510KW中;显示故障状态及冲洗的次数;能通过触摸屏对各种动作进行手动操作,例如打开某个阀等等。

  2. ADAM-5510KW

  作为软逻辑控制器,ADAM-5510KW有很多优点,对于本系统来讲,实时多任务功能,应用KW公司的Multiprog软件采用梯形图(LD)/功能块(FBD)编程,COM1口的ModBus RTU Slave协议,COM4口的ModBus RTU master协议外挂ADAM-4055模块进行远程控制,大容量存储空间,电池备份区,可以存储Source files,功能丰富的库函数…等等。

 作为控制的核心部分,通过在主机上的Multiprog软件进行编程、编译,并下载到ADAM-5510KW中运行,根据程序流程控制,对输入模块进行监测,对输出模块进行控制,对远程模块进行状态监控,和触摸屏进行数据交换等。

  3. ADAM-5000 I/O模块

  本系统采用了数字量输入模块ADAM-5051S、数字量输入/输出模块ADAM-5055S、数字量输出模块ADAM-5056S、继电器模块ADAM-5068。

  ADAM-5051S,带光电隔离,输入信号支持高电压到50V,带LED输入指示灯。

  ADAM-5055S,带光电隔离,既有输入也有输出,输入支持干节点和湿节点,输出是集电极开路可提供40V/200mA电流输出。带LED输入指示灯。

  ADAM-5056S,带光电隔离,输出是集电极开路可提供40V/200mA电流输出。带LED输入/输出指示灯。

  ADAM-5068,8路A型继电器通道,触点容量支持AC:120V@0.5A,  DC:30V@1A

  数字量输入模块在系统中接各种功能按钮如复位按钮、污物箱手动排空、防冻排空等;接开关信号如中间箱液位信号、污物箱液位信号、各种压力信号、灰水收集模块的输入信号等。

  数字量输出模块在系统中接各种指示灯,包括中间箱压力指示灯、真空压力指示灯、污物箱满度指示灯、防冻排空指示灯、系统报警指示灯、灰水故障指示灯、冲洗按钮故障、通信连接指示灯等等。

  继电器模块控制各种电磁换向阀,分别控制便盆排泄阀、灰水收集罐排放阀、压缩空气输入阀、输出阀等等。

  4. 远程模块

  本系统采用了ADAM-4055,8路数字量输出和8路数字量输入,输入支持干节点和湿节点,湿节点支持高电压到50V;数字量输出是集电极开路可提供40V/200mA电流输出。带LED输入/输出指示灯。支持Advantech的ADAM ASCII协议和Modbus RTU slave协议两种协议。在本系统中采用ModBus协议。远程模块采用RS-485串口方式和ADAM-5510KW的COM4口连接,由ADAM-5510KW对其进行控制。

  远程模块用来监控冲洗模块,输入信号接便盆高液位信号输入、排泄阀磁性开关输入、冲洗按钮;输出信号控制电磁换向阀(冲洗控制)、故障指示灯等。因为冲洗模块分别安装在列车厕所便池旁,而ADAM-5510KW主控模块安装在列车的过道顶部,两者距离较远,所以通过RS-485进行远程控制。而在ADAM-5510KW系统中对ADAM-4055的配置及编程实现也尤其方便。

  ADAM-5510KW支持的协议及方式

  在本系统中,对ADAM-5510KW使用了三种协议:COM1口Modbus RTU slave协议,COM2口Multiprog协议,COM4口Modbus RTU master协议.

  1.COM1口使用Modbus RTU slave协议和触摸屏进行连接,采用RS-232方式。

  2.COM2口使用Multiprog协议和主机上的Multiprog软件进行连接,编程下载、在线监控等。如图2所示:

图2. COM1口通过ModbusRTU slave协议连接触摸屏

  COM2口通过Multiprog协议和主机连接

  注意:ADAM-5510KW的拨码开关设置如下(无需软件设置):

  3.COM4口使用Modbus RTU master协议和ADAM-4055远程模块进行连接。如图3所示:


图3. COM4口通过Modbus RTU master协议和远程ADAM-4000模块连接

只需先在ADAM-4000utility中将adam-4055的协议更改为Modbus协议,然后在Multiprog软件的IO Configuration中进行如图4所示配置即可(无需硬件设置)。

图4. 在Multiprog中设置ADAM-4055模块

  软件系统编程:

  分为两部分,第一部分是在主机上编写Proface触摸屏的监控软件,并下载到Proface触摸屏中运行。编写如图5所示,运行在触摸屏上的一些界面如图6所示:

图5. 在Drawing Board中编辑触摸屏界面


 

图5. 在Drawing Board中编辑触摸屏界面

图6. 运行在触摸屏上的画面(适时和ADAM-5510KW通信)

  第二部分是ADAM-5510KW的软件编程。在主机上运行MULTIPROG软件,在此软件中编辑程序、编译、并下载到ADAM-5510KW中运行,同时可以在MULTIPROG软件中在线监控程序的执行。MULTIPROG编程软件遵循IEC61131-3标准,同时支持IL、ST、FBD、LD和SFC五种编程语言,支持多任务同时运行。

软件编程步骤:

  1. 新建Project,选择ADAM-5510模板、资源设置(resource setting)、配置系统I/O模块(IO configure).配置系统I/O模块指根据选用的本地I/O模块和远程I/O模块分别加载。配置好所有参数后,就可以通过Project Control Dialog下载所有配置。

  2.在Logic POU中进行编程,可以选用IL、ST、FBD、LD和SFC五种编程语言中的一种,其中FBD、LD和SFC可以在同一个POU中混合编程。本系统中采用FBD、LD和ST语言进行编程。

  3.在Task中添加任务,并关联相关程序。在本系统中使用了Default Task、Cyclic Task、Event Task和System Task,四种task形式全部使用。

  4.程序编写完成后,进行编译,如果出现Error和Warning,支持错误定位并修改程序。

  5. 通过Project Control Dialog下载程序,并运行,可以选择Debug来在线调试程序、监控程序的运行。

  6.当系统程序开发完毕,还可以将源程序(包括工程文件、库、POU和Task等等)下载到ADAM-5510KW中进行备份保存;以后还可以通过Multiprog软件将源文件上传上来。

  在Multiprog软件中操作如图7所示:

 图7. Multiprog软件中的功能实现

  在青藏铁路列车上进行系统调试工作时拍到的照片



           雪山                       火车                       控制系统机箱            洗脸池                 卫生间

(灰水收集)   (集便系统)


真空集便系统控制箱                                    ADAM-5510KW在控制箱中

  总结:

  列车真空集便监控系统以前采用的是单片机控制,但单片机系统存在系统维护不方便、运行速度慢、系统扩展功能差、开发周期长等缺点。采用ADAM-5510KW,不仅有效解决了上述问题,而且系统运行的可靠性、稳定性得到提高,更为可贵的是ADAM-5510KW很方便支持Modbus RTU Master/slave协议,编程简单、明了,架构开放性好,减少了系统开发调试的时间,得到一致好*。

关键字:应用

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0418/article_5562.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:火车票学生优惠卡防伪系统设计
下一篇:荷兰外商投资局专访华北工控

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
应用

小广播

独家专题更多

TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved