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电源监控是铁路信号的重要的监控系统。在此之前信号的电源监控系统基本上是采用单片机作为信号采集系统的核心。单片机监控系统一方面存在采集速度慢、界面不友好、操作不方便等技术局限,另一方面由于其中的电源模块部分的监控相对立,对电源系统带来了诸多不便,比如维护困难、界面显示繁琐等。基于以上原因本项目配套开发了基于台达PLC作为信号采集核心、台达HMI触摸屏作为操作和监视界面的电源监控系统。监控子系统与电源模块通过工业总线网络互连实现整合的经济实用、技术的铁路信号的电源监控系统。
2 硬软件系统设计
2.1硬件体系设计
图1 硬件体系设计
铁路信号电源监控硬件体系设计参见图1。系统规模:44个数字量输入;1个数字量输出;6个电源模块;39路模拟量输入。
控制系统配置如下:触摸屏:DOPA75CSTD;PLC:DVP16EH00T+1个DVP04AD-H+3个DVP16HM11N;电源模块通讯卡1块;分时采集电路卡1块。
触摸屏主要是用来显示采集数据、报警、报警上下限设定、采集数据显示微调、报警数据显示、历史趋势图显示等。PLC主要是采集数据并计算,由于考虑系统对模拟量采集的速度要求不是很高,为了节省成本,系统中使用了1 个DVP04AD-H对39路模拟量进行了分时采集,为了实现这个功能我们与厂家共同实验开发了一个电子开关电路,对39路模拟量分了十组、每组4路,通过输出不同的组别进行采集。电源通讯卡主要负责把6块电源模块的数据汇总并且通过RS484接口以MODBUS协议与PLC通讯,使PLC采集得到6块电源模块的数据,为实现这个功能我们公司的电源研发部门做了大量的工作,终使PLC与电源模块的通讯卡实现了通讯,电源模块的信息得到了采集。
2.2软件体系设计
(1)系统功能设计:44个数字量采集显示,故障判断;6个电源模块的数据采集显示、显示电源模块的工作状态并判断报警;39路模拟量显示、并判断上下限报警;显示报警画面、报警信息、当前报警、报警频次;报警上下限设定;数据微调功能,并且显示微调值; 历史趋势图显示;不同画面开启权限设定; 以上有必要说明的是数据微调功能,由于现场的一次测量元件测量会有误差,而且此误差是固定的,短时间内是不变的,所以在程序当中增加这部分功能,使终显示出来的数值是消除误差之后的值;
Nanotec-Munich Schrittmotor SH5618S1009-A
Dold 2-Handsicherheitsrelais BD5980N
Turck Ni35-CP40-VP4X2
Murr Elektr. MSDD 676210 - 4000-6700
Kriwan Netzspannungswchter 72C115S22
Schneider Electric Multi9 1P-C16 No: 23738BB
WERMA 58015267
Tri-Tronics BF-A-36T
Maxon DC-Getriebe Motor 47.040.038
Wenglor SLK1722
Baumer electric FSF100A4002
ProfiMess Schwimmerschalter FS-03.P.10
Eltrotec CLS-K-30
Buschjost Norgren 8494711.9201
Oriental Motor 4IK25RA-CW2
Huba Control 691.91210113
Hewlett Packard HP 44470A
Entrelec Schiele DL 5K-10 Ref. 1.366.013.40 230VAC
E.Dold & Shne BA 7901.32 0,15-3,0S DC24V
Durag D-MS 500 HS-RS RS232/RS485
DEUTZ 01179017 GLUEHWENDELKERZE
KEYENCE LX2-70W
DATALOGIC ESD-1
Contrinex LHS-3031-303
MultiTech Systems MT 2834BL
Keyence PZ2-51PR
Guard Master CU1 EN60204
Euchner NZ1VZ-538E-M Id. Nr. 085676
Helmholz 700-951-0KF00 64-Kb-Eprom
Relpol R4-2014-23-1220-WTLD
Helmholz 700-321-1BL00
ATI Allied Telesys AT-FS716L
Norgren/ IMI 8400
Kieback & Peter DDC70
Spitznagel Printtrafo SPK 040 09 230V AC 9V DC
PULS ML30.101 DC 5.0 - 5.5V 5A DC
Dold BG5929.48/100 AC/DC24V 0053929
DeLock IDE 40pin 4GB 54146
SMC DCUJB10-10DM CUJ0C31 0.7 MPa
MURR Elektronik 63020
Ipf electronic OT150175 77248 10-36VDC
ELFIN DSL3 380-600V
Wago 750-467 2AI 0-10V DC
RADIALL R112186000
SMC VK332-5DO-M5-Q
Start TDA080P404
Ilme CNEF 06 TX
Ilme Buchseneinstze CNEF 06 T
Entrelec Schiele PVN mecotron 2.450.301.12
Megatron TRY103514115 116543
DEIF EQ96-X 1200023010C
DEIF 2FQ96-X 1200027056A
KEB DIAS F5 DKI021
Jokab Safety J656 250 VAC 4A 1000 VA
B&R Automation X20DO9322
JOKAB SAFETY JSBT5 J1684
Berg BZ30 / 5A-M kWh - Zhler Code:ATQBDXSXXXX1XXA
Keyence FU-77V Transmittierendes
Proxitron IKK 050.33 Y
Landis & Gyr SEL 61.2
TURCK RSS RJ45S 841-3M
EPIC Contact H-B24AG-LB
4x WAGO 750-600
Ipf OL150175 10-36VDC
Allied Telesyn CentreCOM FH512u
Proxitron IKK 050.33 Y 2040J
Landis & Gyr SEL 61.2
TURCK RSS RJ45S 841-3M Nr. U8626-3
EPIC Contact H-B 24 AG-LB
4x WAGO 750-600
Ipf OL150175 10-36VDC
Allied Telesyn CentreCOM FH512u 12 Port
STEGO KTO011 01140.0-00
SMC D-RPK 12-24VDC
Ipf Electronic OL400321 10-36VDC
Schunk INK 40/S 0301555
Guardmaster Cadet 21003
ACCU-SORT SYSTEMS M25-A
Parker CM2PPV CM2PPV55
E. Dold MK7853/024 AC/DC24V + AC/DC48V 0038630 30S
Banner SM2A312F
Lorch FF-3/8 236281
Slzer SAELZER S432-SE4876
Slzer S440-SE5183 AC-21A 63A AC23A
Gtze Sicherheitsventil Typ:851 SV.05-312.22.D/G0.28.12
Schrack XT484LC4
Slzer SAELZER S432-SE4153
Kuhnke UD1515.2
Weigel BiW96GD
Cisco Catalyst 2950 Serie WS-C2950SX-48-SI 48Port+2
Bhmer Kugelhahn FKKA50-1-U
Allied Telesis AT-FS716L
Euchner Einzelgrenztaster N01D-550 012072
Panasonic M71X15G4DGA
Landis & Gyr AZY 61.4 AZY61.4
Vexta PH268-E1.6B 2Ph.
Baumer Electric ES-8 No:1532
Haake HSC 40.03
Wenglor UF55PCV3
Ferraz Shawmut Lindner Linocur 04863.025000
Murr Cube67 DO16 E
Berker 18153515
HG Stromwandler HG 9A640.3 1250V 1A
Honeywell Thermostatmischer TMLE-230328
Weigel BiW96GD
Eurotherm 92 Temperatur-Anzeige-
Ruland MFC20-6-6-SS f
Grinnell CV-1 F Rückschlagklappe 2" DN 50 MAT'L 65-45-1
Electromatic S-System SM 125 220
Thermoelement GF-8002 3FE-CUN 500°C 4
VDO 603206 ltemperaturanzeige14.12.067.00
Kromschrder DG10B-3S NH3 / O2 Nr.8444719
Balluff BES 516-325-E3-N-PU-05
ipf electronic MZ070175
KOYO Automation Direct D2-08TR
BALLUFF BOS00H9
Automation D0-16ND3 16PT 24VDC
Baumer IFRM 06P13G1/L
FluTec Drosselventil SD10120-01X 710390
50x Weidmüller SAKC10/352STB4KRG
100x Weidmüller WDU4 1020100000
2x GEWISS 90MT GW92067
ERMA FT 9002-000 FT9002-000 Nr. 101192 18-36VDC .
FluTec Drosselventil SD10120-01X 710390
Weidmüller SAKC10/352STB4KRG
Weidmüller WDU4 1020100000
GEWISS 90MT GW92067
ERMA FT9002-000 Nr. 101192 18-36VDC
JUMO 8650-67-32 Nr. 80/86501924 0 - 400°C
Orientel Motors 5GN30K Gear
EES Elektra Elektronik ESS10 220V
Weidmüller WDU 95N/120N 1820550000
Balluff BES 516-324-EO-C-PU-03