工作之前，用戶可以利用Modbus RTU接口配置相關(guān)參數(shù)信息，包括系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)主要包括報(bào)警方式、短信報(bào)警內(nèi)容、通信方式、協(xié)議類型、Profibus接口參數(shù)、Modbus通信接口參數(shù)、采集時(shí)間間隔ΔΑΤ、上傳時(shí)間間隔△ ST。報(bào)警方式包括短信、GPRS、以太網(wǎng)或開關(guān)量輸出；短信報(bào)警內(nèi)容則用于定義各類短信報(bào)警的內(nèi)容;通信方式是指是GPRS還是以太網(wǎng)方式;協(xié)議類型是指是UDP還是TCP。運(yùn)行參數(shù)主要包括分析模型，過(guò)濾閾值;所述預(yù)警規(guī)則主要包括對(duì)各類故障的預(yù)警閾值和動(dòng)作;所配置參數(shù)將保存在非易失性存儲(chǔ)器中，并且在本終端啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)讀??；
[0031](2)如圖3步驟(b)所示，MCU通過(guò)Prof ibus實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)主控PLC通信，依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)采集時(shí)間間隔A AT定期獲取現(xiàn)場(chǎng)工況數(shù)據(jù);通過(guò)Modbus通信接口與現(xiàn)場(chǎng)變頻器實(shí)現(xiàn)Modbus通信，并依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)采集時(shí)間間隔A AT定期獲取相應(yīng)變頻器工況數(shù)據(jù)，并保存在RAM存儲(chǔ)單元中；
[0032](3)如圖3步驟(c)，MCU根據(jù)運(yùn)行參數(shù)中設(shè)定的過(guò)濾閾值對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，判斷是否為有效采集數(shù)據(jù)，即當(dāng)前采集數(shù)據(jù)與前一次采集數(shù)據(jù)差值的絕對(duì)值大于過(guò)濾閾值時(shí)，將當(dāng)前采集數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)為有效采集數(shù)據(jù)，否則標(biāo)識(shí)為無(wú)效采集數(shù)據(jù);如果所采集數(shù)據(jù)中有一個(gè)被標(biāo)識(shí)為有效采集數(shù)據(jù)，則本次的所有采集量都標(biāo)識(shí)為有效采集數(shù)據(jù)，取代MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表內(nèi)容，并將RAM存儲(chǔ)單元當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為I，否則剔除本次所有采集數(shù)據(jù)，繼續(xù)下一次采集；
[0033](4)如圖3步驟(d)，數(shù)據(jù)分析模塊和故障預(yù)警模塊對(duì)MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中新更新的采集數(shù)據(jù)依據(jù)所配置的分析模型和預(yù)警規(guī)則進(jìn)行分析和預(yù)警，同時(shí)將分析預(yù)警狀態(tài)保存在RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中，并將RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為I，同時(shí)根據(jù)所配置的報(bào)警方式和預(yù)警規(guī)則確定是下一步控制動(dòng)作，并返回給現(xiàn)場(chǎng)主控PLC;
[0034](5)如圖3步驟(e)所示，該終端運(yùn)行后一致在通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)口接收控制命令，當(dāng)接收到控制命令后將在此對(duì)命令進(jìn)行響應(yīng)。
[0035](5)如圖3步驟(f)所示，如果MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元中的工況數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，將被保存到非易失性存儲(chǔ)器中。
[0036](6)如圖3步驟(g)所示，根據(jù)參數(shù)配置中設(shè)定的上傳時(shí)間間隔AST，定期讀取非易失性存儲(chǔ)器中上傳標(biāo)志為O的數(shù)據(jù)記錄，組成相應(yīng)的數(shù)據(jù)上傳包通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)向遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)上傳，同時(shí)將已經(jīng)上傳的數(shù)據(jù)記錄的上傳標(biāo)志設(shè)置為I。
[0037](8)如圖3步驟(i)所示，當(dāng)存在24V的直流電輸入時(shí)，電源管理中的后備電源開始儲(chǔ)能，MCU通過(guò)電源管理中開停電檢測(cè)電路返回的結(jié)果將來(lái)電狀態(tài)保存在RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中，并將RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為I，并根據(jù)參數(shù)配置信息選擇短信、GPRS、以太網(wǎng)或向主控PLC回傳方式將有電狀態(tài)進(jìn)行輸出；當(dāng)不存在24V的直流電輸入，即停電時(shí)，電源管理將自動(dòng)切換為后備電源供電，M⑶通過(guò)電源管理中開停電檢測(cè)電路返回的結(jié)果將停電狀態(tài)保存在RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中，并將RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為I，并根據(jù)參數(shù)配置信息選擇短信、GPRS、以太網(wǎng)或向主控PLC回傳方式將停電狀態(tài)進(jìn)行輸出。
[0038]本發(fā)明在進(jìn)行有效工作之前，可以通過(guò)ModbusRTU進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需要的相關(guān)參數(shù)的配置，所配置的相關(guān)參數(shù)信息將保存在非易失性存儲(chǔ)器中。
[0039]本發(fā)明通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的互聯(lián)互通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和狀態(tài)的定期上傳，通?？梢栽贗?10分鐘之間進(jìn)行設(shè)置;也可以接受遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的控制命令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。
[0040]從上述可知，本發(fā)明將離心壓縮機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)采集、分析、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)傳功能進(jìn)行了有效結(jié)合，同時(shí)提供了斷電報(bào)警功能，在降低成本的同時(shí)有效提高了離心壓縮機(jī)的智能化水平；引入成熟且標(biāo)準(zhǔn)的ModbusRTU接口技術(shù)，方便了與應(yīng)用系統(tǒng)其他部分的組網(wǎng)通信，同時(shí)也方便了的現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶遠(yuǎn)傳功能的離心壓縮機(jī)信息終端，其特征在于:包括MCU、直流電輸入接口、電源管理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、故障預(yù)警模塊、Profibus協(xié)議模塊、Prof ibus從接口、GSM/GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、光電隔離模塊、Modbus主接口和Modbus從接口；其中，直流電輸入接口的輸入端接24V直流電源，輸出端與電源管理模塊相連;電源管理模塊的輸出端與MCU相連;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、故障預(yù)警模塊、GSM/GPRS模塊、以太網(wǎng)接口和Prof ibus協(xié)議模塊接口分別與MCU雙向連接;Modbus主接口和Modbus從接口通過(guò)光電隔離模塊與MCU雙向連接;所述直流電輸入接口用于接收24V的直流電輸入；電源管理模塊用于產(chǎn)生智能信息采集終端所需的各類電源類型;GSM/GPRS模塊用于實(shí)現(xiàn)GPRS通信和短信發(fā)送;Prof ibus從接口用于實(shí)現(xiàn)與PLC的Prof ibus總線組網(wǎng)通信;Modbus主接口用于實(shí)現(xiàn)與變頻器等設(shè)備的組網(wǎng)通信;Modbus從接口用于實(shí)現(xiàn)規(guī)范的對(duì)外的Modbus RTU接口，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與其他部分的組網(wǎng)通信；以太網(wǎng)接口用于實(shí)現(xiàn)TCP/IP通信;數(shù)據(jù)分析模塊和故障預(yù)警模塊用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的分析預(yù)警;MCU為本終端的控制單元，用于協(xié)調(diào)各部分的工作。2.如權(quán)利要求1所述的帶遠(yuǎn)傳功能的離心壓縮機(jī)信息終端，其特征在于，還包括后備電源和開停電檢測(cè)電路，所述后備電源為終端提供臨時(shí)供電；所述開停電檢測(cè)電路用于檢測(cè)24V的直流電輸入是否有電，并將結(jié)果輸入MCU;所述后備電源與電源管理模塊相連;所述開停電檢測(cè)電路分別與直流電輸入接口和MCU相連。3.如權(quán)利要求1所述的帶遠(yuǎn)傳功能的離心壓縮機(jī)信息終端，其特征在于，還包括非易失性存儲(chǔ)器，所述非易失性存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)、24V的直流電輸入的開停電日志和本終端所采集的關(guān)鍵參數(shù)信息;所述非易失性存儲(chǔ)器與MCU雙向連接。4.一種帶遠(yuǎn)傳功能的離心壓縮機(jī)信息采集與處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)參數(shù)配置:用戶配置系統(tǒng)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)和預(yù)警規(guī)則，所述系統(tǒng)參數(shù)包括報(bào)警方式、短信報(bào)警內(nèi)容、通信方式、協(xié)議類型、Prof ibus通信參數(shù)、Modbus通信接口參數(shù)、采集時(shí)間間隔Δ AT、上傳時(shí)間間隔△ ST;所述運(yùn)行參數(shù)包括分析模型，過(guò)濾閾值;所述預(yù)警規(guī)則主要包括對(duì)各類故障的預(yù)警閾值和動(dòng)作;所配置參數(shù)將保存在非易失性存儲(chǔ)器中； 2)數(shù)據(jù)采集:MCU通過(guò)Profibus實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)主控PLC通信，依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)采集時(shí)間間隔Δ AT定期獲取現(xiàn)場(chǎng)工況數(shù)據(jù);通過(guò)Modbus通信接口與現(xiàn)場(chǎng)變頻器實(shí)現(xiàn)Modbus通信，并依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)采集時(shí)間間隔A AT定期獲取相應(yīng)變頻器工況數(shù)據(jù)； 3)數(shù)據(jù)過(guò)濾:MCU根據(jù)運(yùn)行參數(shù)中設(shè)定的過(guò)濾閾值對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，判斷是否為有效采集數(shù)據(jù)，即當(dāng)前采集數(shù)據(jù)與前一次采集數(shù)據(jù)差值的絕對(duì)值大于過(guò)濾閾值時(shí)，將當(dāng)前采集數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)為有效采集數(shù)據(jù)，否則標(biāo)識(shí)為無(wú)效采集數(shù)據(jù);如果所采集數(shù)據(jù)中有一個(gè)被標(biāo)識(shí)為有效采集數(shù)據(jù)，則本次的采集量都標(biāo)識(shí)為有效采集數(shù)據(jù)，取代MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表內(nèi)容，并將MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為1，否則剔除本次所有采集數(shù)據(jù)，繼續(xù)下一次采集； 4)數(shù)據(jù)分析與預(yù)警:數(shù)據(jù)分析模塊和故障預(yù)警模塊對(duì)MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中最近一次更新的采集數(shù)據(jù)依據(jù)運(yùn)行參數(shù)中配置的分析模型和預(yù)警規(guī)則進(jìn)行分析和預(yù)警，將分析預(yù)警狀態(tài)保存在MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中，并設(shè)置MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志為I，同時(shí)根據(jù)所配置的報(bào)警方式和預(yù)警規(guī)則確定是下一步控制動(dòng)作，并返回給現(xiàn)場(chǎng)主控PLC; 5)數(shù)據(jù)保存:當(dāng)MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志為I時(shí)，則數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊將MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表內(nèi)容作為一條采集記錄保存到非易失性存儲(chǔ)器中，并將MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為O，同時(shí)將非易失性存儲(chǔ)器中新保存的數(shù)據(jù)記錄的上傳標(biāo)志設(shè)置為O，即沒有進(jìn)行上傳； 6)數(shù)據(jù)上傳:根據(jù)參數(shù)配置中設(shè)定的上傳時(shí)間間隔△ ST，定期讀取非易失性存儲(chǔ)器中上傳標(biāo)志為O的數(shù)據(jù)記錄，組成相應(yīng)的數(shù)據(jù)上傳包通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)向遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)上傳，同時(shí)將已經(jīng)上傳的數(shù)據(jù)記錄的上傳標(biāo)志設(shè)置為I。5.如權(quán)利要求4所述的帶遠(yuǎn)傳功能的離心壓縮機(jī)信息采集與處理方法，其特征在于，還包括: 步驟7)啟停電檢測(cè):當(dāng)存在24V的直流電輸入時(shí)，電源管理中的后備電源開始儲(chǔ)能，MCU通過(guò)電源管理中開停電檢測(cè)電路返回的結(jié)果將來(lái)電狀態(tài)保存在MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中，并將MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為I，并根據(jù)參數(shù)配置信息選擇短信、GPRS、以太網(wǎng)或向主控PLC回傳方式將有電狀態(tài)進(jìn)行輸出；當(dāng)不存在24V的直流電輸入，即停電時(shí)，電源管理將自動(dòng)切換為后備電源供電，M⑶通過(guò)電源管理中開停電檢測(cè)電路返回的結(jié)果將停電狀態(tài)保存在MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表中，并將MCU內(nèi)RAM存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)表的更新標(biāo)志設(shè)置為I，并根據(jù)參數(shù)配置信息選擇短信、GPRS、以太網(wǎng)或向主控PLC回傳方式將停電狀態(tài)進(jìn)行輸出。6.如權(quán)利要求4所述的帶遠(yuǎn)傳功能的離心壓縮機(jī)信息采集與處理方法，其特征在于，還包括: 步驟8)命令接收:離心壓縮機(jī)信息終端運(yùn)行后一直通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)口接收控制命令，當(dāng)接收到控制命令后MCU將在本輪次的數(shù)據(jù)分析和故障預(yù)警后對(duì)命令進(jìn)行響應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合離心壓縮機(jī)的具有遠(yuǎn)傳功能的信息終端及信息采集與處理方法。該信息終端包括MCU、直流電輸入接口、電源管理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、故障預(yù)警模塊、Profibus協(xié)議模塊、Profibus從接口、GSM/GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、光電隔離模塊、Modbus主接口和Modbus從接口。本發(fā)明降低成本，有效提高離心壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的智能化水平；實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)供電狀態(tài)的檢測(cè)，并能實(shí)現(xiàn)停電后系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保存和預(yù)警；引入Modbus？RTU接口方式規(guī)范離心壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)外接口，方便了離心壓縮機(jī)與其他系統(tǒng)的集成。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號(hào)】CN105607522
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610105742
【發(fā)明人】羅春龍, 李峰, 袁浩, 張明杰, 唐銀鋒
【申請(qǐng)人】溧陽(yáng)德維透平機(jī)械有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日