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|用PLC设计的温度在线报警系统，用于监测电缆中间接头的温度( 二 )


在基本单元上连接扩展单元或扩展模块 ， 可进行16-256点的灵活输入输出组合 。 可选用16/32/48/64/80/128点的主机 ， 可以采用最小8点的扩展模块进行扩展 。 除此之外 ， 还可根据电源及输出形式 ， 自由选择程序容量 。 因此 ， 该PLC组合能够完全满足系统功能的需求 。
温度传感器选用的是DS1820传感器 ， 该传感器是美国达拉斯（DALLAS）公司生产的单线数字温度传感器 ， 具有低功耗、高性能、抗干扰能力强以及适配性好等特点 ， 在多点温度测控系统之中应用较为广泛 ， 能够直接将温度转化成串行数字信号 ， 从而供PLC处理 。
除此之外 ， 在每一个传感器之上都有唯一的产品序列号 ， 并且能够存储在其Rom之中 ， 这就使得在构成大型温度监控系统的时候 ， 在但线上挂接任意多的传感器都是可行的 。
由于DS1820传感器自身的设计较为科学合理 ， 从其中读取或者写入信息都只需要一根口线 ， 其读取温度或者变换频率都来源于数据总线 ， 而且总线本身还兼有给芯片供电的功能 ， 不需要额外的电源 ， 因此能够有效的减少布线的难度和工作量 ， 而且该芯片能够提供9位数的温度读数 ， 不需要任何的其他外围硬件的检测就能够方便的构成温度监控系统 。
通信方案的设计
本方案的通信是基于西门子PLC以及三菱PLC自身的通信模块 ， 依据MODBUS协议 ， 通过主站/主站的模式进行数据通信 。
该通信是通过现场总线RS485实现的 。 而各个设备终端主站之间的通信则是利用三菱PLC FX2N的串口通信模块 ， 并且在PLC之上增加一个CP340串口通信模块 ， 运用主站广播模式 ， 向各个设备终端发布查询命令通信程序包括了信息的发送、接受、验证以及校验计算等几个部分 ， 其基本结构如表1所示 。
|用PLC设计的温度在线报警系统，用于监测电缆中间接头的温度
本文插图
【|用PLC设计的温度在线报警系统，用于监测电缆中间接头的温度】

表1 串口通信数据结构
设计的方案包括了两个PLC ， 因此进行通信模块的设置时也要在两个通信模块分别进行设置 。
首先 ， 在西门子PLC S7-300中 ， 设置工作模式为RS485 ， 然后将串口设置为9600.8.1.None ， 将通信模式选择为双工通信 ， 其余设置采用默认设置 ， 完成组态编辑之后 ， 保存设置 ， 并将其下载到PLC站点之中 。
完成西门子PLC的通信模块设置之后 ， 继续对三菱PLC FX2N进行设置 ， 由于三菱PLC FX2N的通信接口型号为FX2N-485-BD ， 该通信模块实际上采用的是双芯屏蔽电缆 ， 屏蔽层接入SG ， 电缆的双芯分别接入的是SDA以及SDB 。 可以依据三菱PLC FX2N随机自带的通信手册采用无协议通信方式 ， 利用MODBUS通信协议原理自行设计具体的通信规则 。
结论
对电力电缆的中间接头温度进行实施检测 ， 不仅仅能够及时的发现电缆接头部分局部过热问题 ， 及早处理安全隐患 ， 同时也能够为电力电缆的符合调控或者动态增容提供依据 。 基于单片机的10KV电缆中间接头温度在线监测报警系统具有低成本、高便捷性的特点 。
但是 ， 现有的单片机通信系统在应用的过程中存在较多的缺点 ， 关键是在于其主站/从站的通信模式 ， 使得各个设备终端之间无法实现直接通信 ， 而设备终端与上位机之间的通信也只能够完全遵循主机轮流循环询问各个从机的操作流程 ， 使得主机的负荷较高 ， 处理效率得不到保障 ， 一旦出现温度异常无法及时报警处理 。
本文研究了一种基于RS485现场总线以及串口通信的多主机通信网络系统 ， 在上位机与各个温度、烟雾传感器之间通过RS485现场总线进行通信 ， 提升了通信效率 ， 而各个设备终端之间则通过串口通信实现相互之间的直接通信 ， 进一步降低了上位机的工作负荷 ， 同时也确保了通信的实时性 ， 在功能性和效率性方面都得到了有效的保障 ， 能够及时的侦测电缆中间接头温度异常现象 ， 因此具有很好的发展前景 。


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