電廠環境監測系統的機電一體化改造設計研究

吳建軍 李金秀

山東英利實業有限公司 山東濰坊 262717

在一些電廠中，對于濕度以及溫度的測試，往往采用人工讀數查表的方式，這難以確保測試的準確度，存在較大的誤差，需要投入較多的人力，難以滿足生產的要求，有礙于電廠長遠的發展。基于這樣的情況，結合電廠的實況以及需求，設計了監測系統。在利用該系統之后，有效提高了測試的準確度，極大減少了對人力的使用，可為電廠更好的發展，起到一定的促進作用。

1 技術指標與功能

①測試溫度介于0至80攝氏度的范圍，精度為上下0.5攝氏度，濕度介于0至100%之間。②顯示方法：依次循環顯示。③通訊距離：距離低于七百米。④數據記錄：間隔20min的時間進行1次記錄，一晚上存盤1次。⑤測量方法：主機間隔20min的時間，采集1次數據。⑥報警處理：針對全部檢測的參數，開展相應的超限判定，在出現超限的情況下，發出警報信息。⑦打印功能：不受時間的約束，能實現打印的功能，而且也能夠整日打印。⑧一機多用；對于主要的計算機來講，除了能夠進行測試，也能夠完成一些管理工作，比如對文字的處理。

2 系統設計方案

對于集散式測控系統來講，有著一系列的特點，對于一些既定的數據，可以獨自完成收集工作；基于不同的計算機系統，連接成相應的網絡，對于彼此通訊來講，可以對工作進行控制以及協調。基于此，本設計利用該系統結構。對于溫度以及濕度測試結果，通過主機房進行顯示，設計1個下位機，來采集并展示參數，并且把結果傳至主機房。從不同的數據采集單元，獲取相應的數據，開展全方位的顯示，對數據進行超限判定，一旦出現超限立即發出警報，通過中位機，來儲存全天的數據。對于上位機來講，可在管理工作中得到運用，需要查詢數據，或者儲存數據時，方可借助上位機來完成。

針對上位機以及下位機，結合二者所存在的特點，依次實施兩種方式，基于不同的位機，來達到傳輸信息的目的，一是并行通訊，另一個就是串行通信。加以分析系統所具備的特點，比如較好的可靠性、易于進行操作以及有著較為理想的適用性，對于該系統來講，還應當實施下述的技術措施：對于下位機以及傳感器，在二者之間實施4毫安至20毫安電流傳輸，在此基礎上，不但有助于更好傳輸信號，而且可以顯著增強抗干擾性能。采用電容式溫度傳感器，即便處于高溫或者高濕的情況下，也有著很好的適用性，同時配置防塵罩，由此可以極大提高測試準確度。針對中位機以及下位機，在二者之間實施20毫安電流的通信技術，由此可以增強抗干擾性，同時能夠更加準確進行傳輸。實施抗干擾技術，能夠提高系統運行的穩定性。實施軟面板技術，使得界面變得更加友好，較為容易進行操作。融入模塊化設計思想，便于開展對系統的維護工作。以整個系統設計來分析，由多個部位組合而成，比如上下位機。

3 系統硬件設計

中位機硬件設計，對于其硬件來講，由多個成分組合而成，比如接口與時鐘電路以及RAM等。同樣對于下位機硬件來講，也有著很多組成部分，比如譯碼與接口電路，模擬開關等。結合任務要求，對于電廠內溫度以及濕度的測量，該系統有著較好的適用性，因為塵埃相對較大，再加上濕溫度相對較高，對于所選擇的傳感器來講，需要滿足這樣的環境。除此之外，針對傳感器以及變送電路而言，需要具備較好的抗干擾性，而且能夠達到遠距離傳輸的目的。在本次設計中，選用了型號為WSB-004的傳感器，以下為其指標：負載能力不超過500歐姆；功耗不超過3瓦特；測量溫度介于0至80攝氏度之間；運行電壓為220伏特，頻率大小為50赫茲；測量濕度處于0至100%EH的范圍等。

4 系統軟件設計

對于系統軟件設計，文章主要從上位機軟件設計、中位機軟件設計、下位機軟件設計等方面進行探究，以期能為相關人士提供借鑒。①上位機軟件設計。具備多項軟件功能，可以對上下限以及時間等進行修改，可對信息進行再次設置；針對全天的數據，能夠自動產生報表；不受時間的約束，可對測試數據進行顯示或者打印；對于全天的報警以及測量數據，可以達到查詢的目的；針對全天的數據信息，可以進行存盤，便于今后進行查詢。對于上位機軟件來講，融入了從上至下的思想，以功能模塊為切入點，進行相應的劃分，然后逐級開展細化。以這一種設計思路來分析，便于開展維護工作，而且有助于進行擴充。②中位機軟件設計。同樣有著多項的軟件功能，對于通訊信號，可以第一時間進行響應；每間隔20min的時間，可以對測試數據進行1次讀取；在按下鍵之后，對于CPU來講，能夠進行有關的處理；對于測試數據，能夠達到循環顯示的目的。③下位機軟件設計。同樣存在多項軟件功能，對于通信要求，能夠第一時間進行響應；針對所測試的數據，可以達到循環顯示；開展軟件濾波。對于不同點的參數值，以循環的方式進行采集，其中既包括溫度參數值，也包含濕度參數值，對于下位機以及中位機來講，二者之間的數據信息傳輸，采取中斷的方式來實現。

5 結語

企業要想更好的發展，在環境參數監測方面，應當提高重視程度，不斷提高環保意識。環境參數能否得到準確地測量，與檢測方法有著很大的聯系，本設計借助測控系統，針對環境參數的監測，使其變得更加合理與現代化，有效提高了系統技術功能，所需費用較低，系統有著更好的可靠性，內容更加一目了然。