储油罐监测系统基于RS-485总线通信实现管理
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

石油作为现代工业的血液在国民经济生活中占有重要的战略地位,石油储备作为保障国家能源安全的重要手段,从而使得石油储备库的安全性显得特别重要。而石油储备库中储油罐的安全问题是其安全问题的核心,对储油罐的各种技术参数(罐体内部以及外部温度,采集油泵主轴温度,储油罐液位等)实施全面实时监测是很有必要的。在此我们介绍一种利用RS-485总线技术作为通信网络的油库实时监测系统。

系统描述

由于石油储备的特殊性质,使得油库占地面积广,储油罐分布非常分散(主要是避免一旦发生意外能够及时将问题储油罐进行隔离,防止其发生连锁反应),从而数据信号传输距离远,储油罐实时监测系统采用分布式控制系统,由于温度,压力传感器一般都是采用电流,电压信号传输,但是由于油库面积广,相互之间距离较远,电流电压信号传输不稳定,而RS-485总线由于其传输距离可以达到1200米,通过利用开关量模块以及模拟量模块将电流电压信号转换为RS-485总线数据信号传输。油库监测系统坚持采用“危险分散,功能分散,负荷分散,管理集中”的设计原则,采用RS-485总线作为数据通信线路,将相关参数采集至监控中心计算机,保证监测系统能够稳定实时的采集相关数据进行统一管理。

解决方案

在此我们采用深圳市鼎信鸿达科技有限公司的MD-108型模拟量输入模块以及ND-1084型开关量输入输出模块采集相关温度压力参数以及开关量报警信号,由于储油罐分布呈网格状分布,布设手牵手菊花链总线式拓扑结构会会导致布线麻烦且后期维护复杂,所以我们采用N-1204型485集线器用于布设星型拓扑结构的RS-485总线网络。

储油罐油泵在运行过程中产生的温度数据以及油罐外部的温度数据,油罐内的液位数据以及油罐压力参数通过系统的温度传感器,液位传感器以及压力传感器全部转换为4~20mA电流的模拟量数据信号,MD-108型模拟量输入模块能够同时采集八路4~20mA电流模拟量信号,其提供12位分辨率,精度可以达到±0.2%,模拟量模块内置单片机采用Modbus RTU协议对相关信号进行编码,再通过RS-485总线将数字信号进行远距离传输,RS-485总线的通信速率设定为9600bps。

同样的储油罐油泵的启停状态以及储油罐的报警器形成的开关量信号与ND-1084型开关量输入输出模块的开关量输入端口连接,ND-1084型模块提供八路开关量输入以及四路开关量输出状态,其内置的单片机程序能够将采集的开关量信号按照Modbus RTU协议进行编码,经由RS-485总线将相关数据传输至远端计算机,而四路开关量输出则采用内置的继电器驱动,可以驱动220V/3A的电源开关,其主要连接油泵以及储油罐的其他机电设备,计算机通过分析采集的开关量信号以及模拟量信号之后,下发相应的指令到N-1084型开关量模块,其四路开关量输出端口依照下发的指令做出相应的动作,从而控制与其连接的机电设备/继电器的动作。

由于开关量模块以及模拟量模块都是采用Modbus RTU作为通信协议,RS-485总线作为通信线路,我们将相关设备全部连接在同一个RS-485总线通信网络中,计算机通过设置程序为每一个模块赋予一个唯一的地址码,方便计算机软件识别相应的模块以及通过各个模块获取各个储油罐的相关情况以及对相关设备进行控制.但是RS-485总线由于必须采用手牵手菊花链总线式拓扑结构进行现场布线,而由于储油罐分布极广且位置分散,采用总线式布线非常复杂,决定采用星型拓扑结构,而RS-485总线如果单纯的采用星型拓扑结构布线,会出现信号反射等问题导致通信不稳定,影响系统的通信质量,在此需要485集线器来解决相应问题。

485集线器主要用于解决RS-485总线网络星型布线问题,其RS-485接口独立驱动,相互之间采用光电隔离以及电源隔离,能够有效避免485信号反射问题。在每个RS-485端口带有600W防雷防浪涌保护功能,能够有效防止雷电干扰对于设备造成影响。485集线器具体使用情况如下:分成多层次级联式连接,即在监控中心放置一台N-1208型485共享器,在每个储油罐各放置一台N-1204型485集线器,监控中心的计算机串口与监控中心的N-1208的RS-232串口连接,其提供的八路RS-485总线与储油罐的N-1204的上位485端口进行连接,N-1204向下提供的四路RS-485接口与模拟量模块以及开关量模块连接,通过以上配置,使得某个RS-485节点出现问题都不会影响其他节点的正常通信,保障了整个RS-485通信网络的正常通信。

连接示意图
储油罐监测系统基于RS-485总线通信实现管理
适用产品型号
485集线器 模拟量输入模块
N-1204型485集线器 MD-108型模拟量输入模块
485共享器 开关量输入输出模块
N-1208型485共享器 NS-1009/5DO型开关量输入输出模块

 

公司简介 产品索引 解决方案 技术通信 客户服务 下载中心 联系方式