本方案介紹的分布式PLC監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式的構建方案，利用基于PLC的實時測量技術對各設備的監(jiān)控點數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)測，以達到分散連接、集中監(jiān)控的目的。利用PLC的MODBUS協(xié)議實現(xiàn)PLC與LCA系列數(shù)據(jù)記錄儀的通信，將監(jiān)控數(shù)據(jù)完整的保存到存儲器的SD卡中，彌補了PLC存儲、管理大量數(shù)據(jù)能力不足的缺陷。通過此方案，用戶可對各設備的監(jiān)控數(shù)據(jù)和PLC的工作狀態(tài)進行長期、有效的存儲，方便后期對設備運行事件追溯。

　　系統(tǒng)結構

　　PLC具有一定的數(shù)據(jù)存儲功能，可防止因通信錯誤而出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況，然而PLC存儲、管理大量數(shù)據(jù)能力不足； 另外在電源掉電或內存丟失后，PLC的系統(tǒng)時間會被初始化，這會使數(shù)據(jù)保存時間與實際時間不符，無法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行長期有效的保存。

　　數(shù)據(jù)記錄儀采用樂誠信息科技有限公司提供的LCA3213數(shù)據(jù)記錄儀， 是一款可以替代PC機的便攜式串口數(shù)據(jù)記錄儀。采用嵌入式系統(tǒng)控制芯片，將串口RS-232/485輸入的數(shù)據(jù)透明存儲在SD卡中。數(shù)據(jù)存儲器采用模塊化設計，不需要用戶對現(xiàn)有設備進行改造，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時存儲。該產品已廣泛使用于系統(tǒng)集成設備、自動化采集設備、高校、研究所重要實驗裝置“黑匣子”，是具有高度集成，高可靠性，低成本優(yōu)勢的數(shù)據(jù)存儲產品。 有如下功能：

　　a 采用工業(yè)級高性能32位處理器，運用獨特的動態(tài)內存分配管理算法，提高數(shù)據(jù)的處理能力，實現(xiàn)實時 高速數(shù)據(jù)采集、持續(xù)數(shù)據(jù)記錄和大容量數(shù)據(jù)存儲的便攜式數(shù)據(jù)存儲記錄儀。其高達100Kb/s的數(shù)據(jù)接收及存儲能力，完全適應傾角傳感器高速的，海量的數(shù)據(jù)存儲。

　　b 超低功耗設計，支持鋰電池供電適用野外和移動狀態(tài)下的數(shù)據(jù)存儲環(huán)境。

　　c 具有時鐘功能，數(shù)據(jù)存儲文件以當前的年月日自動命名；對接收到的每幀數(shù)據(jù)加入實時時間戳，方便后期數(shù)據(jù)處理。

　　d 中文配置軟件，通過串口可修改波特率、時鐘校準等。

　　e 可對儀器儀表采集設備發(fā)送輪詢指令。

　　f 存儲器工作用的參數(shù)可以固化到處理器內的FLASH 存儲器中，不會發(fā)生參數(shù)丟失的問題。固化的工作參數(shù)上電時自動調出。

　　應用案例

　　由數(shù)據(jù)記錄儀向PLC發(fā)送4條輪詢指令，4條輪詢指令為一個循環(huán)，每條指令發(fā)送的時間間隔為1秒，每隔4秒鐘發(fā)完四條指令，完成一次參數(shù)采集過程；每隔一分鐘進行一次參數(shù)采集。

　　數(shù)據(jù)記錄儀向PLC推送的第一條指令：01 03 13 88 00 10 C0 A8

　　返回：01 03 20 00 01 00 01 00 01 B1 9F 01 22 00 01 00 13 00 05 00 09 00 0E 00 2F 00 13 00 05 00 09 00 0E 00 2E 03 E1

　　數(shù)據(jù)解析格式：

　　01 -------- 地址

　　03 ------- 功能碼

　　20 ------- 數(shù)據(jù)長度，固定不變；根據(jù)數(shù)據(jù)長度值確定數(shù)據(jù)內容的解析方式；

　　00 01 -------- 客戶名稱：00 01=1； 1---一步，其他待定

　　00 01 -------- 制造商： 00 01=1； 1----柯特瑞，其他待定

　　00 01 -------- 機臺名稱：00 01=1； 1----印墨機，其他待定

　　B1 9F 01 22 -------- 設備序列號：01 22 B1 9F= 19050911 （低位在前，高位在后）

　　00 01 ------- 操作員序號：00 01=1；

　　00 13 ------- 開機時間—年：00 13=19：；

　　00 05 ------- 開機時間---月：00 05=5；

　　00 09 ------- 開機時間---日：00 09=9；

　　00 0E ------- 開機時間---時：00 0E=14；

　　00 2F ------- 開機時間---分：00 2F=47；

　　00 13 ------- 關機時間---年：00 13=19；

　　00 05 ------ 關機時間---月：00 05=5；

　　00 09 ------ 關機時間---日：00 09=9；

　　00 0E ------- 關機時間---時：00 0E=14；

　　00 2E ------- 關機時間---分：00 2E=46；

　　03 E1 ------ 16位 CRC；接收到數(shù)據(jù)后先進行CRC 驗證，確定數(shù)據(jù)是否完整，正確。

　　數(shù)據(jù)分析

　　通過讀卡器將SD卡中的監(jiān)測數(shù)據(jù)導入電腦軟件中，電腦軟件根據(jù)實際業(yè)務需要設計相應的算法，對數(shù)據(jù)進行分析，以數(shù)據(jù)報表，圖表等方式展現(xiàn)結果。

　　文中所述方案可以準確、可靠地測量惡劣環(huán)境下的現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲。數(shù)據(jù)存儲器和PLC的采用不僅增大了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且還可以很方便地根據(jù)實際需要適當?shù)卦黾踊蚋淖儽O(jiān)控對象，對系統(tǒng)功能進行擴展。由于都采用模塊化設計，所以對系統(tǒng)進行簡單修改后即可用于其他工業(yè)監(jiān)控應用中。實驗表明，該方法能夠穩(wěn)定可靠地采集和存儲數(shù)據(jù)，為中小規(guī)模監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測提供了一個可供參考的解決方案。
責任編輯：YYX