太阳能供电解决远程控制调节
(天津市中环系统工程有限责任公司天津300060)
柴毅张磊
运行状态等,并将数据通过GPRS发送至调度中心:周时,调度中心可以远程发送命令,对设备进行调节.本地RTU具备逻辑运算功能,在报 摘要:太阳能运程控制调节系统的工作原理是通过大阳能务院场RTU提供电源,RTU控制器采集燃气摄装站内仪表的数据以及其他设备的警状态下可以自行切断电动网门.
关键词:太阳能RTUGPRS选程调节
中图分类号:TP273 文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2012)10-0001-02
RTU(RemoteTerminalUnit远端测控单元装置)提供电源,RTU 太阳能远程控制调节系统的工作原理是通过太阳能为现场采集生产工艺区域内仅表的数据以及其他设备的运行状态等,并将数据通过GPRS(GeneralPacket RadioService通用无线分组业 务)发送至调度中心,同时,调度中心可以远程发送命令,对设备进行调节.该系统主要由配电子系统,采集子系统、目标控制子系统组成.
数据的采集工作.RTU作为主要调节的逻辑设备,设备本身包含8 采集子系统主要完成RTU对现场撬装内的压力、流量等仪表路数字量输人(出)模块,4路模拟量输人模块以及2路模拟量输出模RTU控制器、电源防雷模块、信号隔离器、安全栅、工业电源以及继 块,另外,该设备还包括485通讯接口以及通讯串口,现场控制柜由电器等设备组成.并且该设备具有低功耗工作的能力.
设备的通讯方式为Modbus485,RTU采集瞬时流量、累计流量、表 RTU与现场压力仪表的通讯方式为4-20mA模拟信号,与流量内压力、表内温度等参数,并且系统将采集到的数据进行处理后存储在指定的寄存器中.
由于生产工艺区现场不具备安装正式变电站的条件,因此本系统采用太阳能板的供电方式.这一配电系统主要由太阳能电池板、时将太阳能转换为电能,其中一部分电能用于现场采集设备以及仪 太阳能控制器,蓄电池等组成,在阳光充足的时候,太阳能电池板实表的供电,另一部分则存储到专用的蓄电池中,当夜晚或者阴天的时候,系统通过蓄电池存储的电能为现场设备供电.
由于该系统的所在地不具备数设宽带或者专线的能力,因此该系统采用GPRS的通讯方式.系统定时将采集到的数据发送至上位的调度中心.
另外,由于现场的电动阀门的供电方式为220V交流,因此在该配电系统中还需要配置一台道变器,该逆变器的作用是将太阳能板提供的24V直流电转化为220V交流电,
现场的RTU除了具备数据采集的功能以外,还可以进行目标控制.系统根据实时采集到的压力、流量等信号,结合在逻辑程序中生超压等情况,系统需要采取保护措施关闭电动阀门的时候,RTU 设定的各参数值,在控制器内部进行运算,当RTU判断出燃气站发会自动发出指令,打开道变器,为电动阀门提供220V交流供电,并且下发阀门关闭的命令,在此过程中,系统实时采集电动阀门的工 作状态,并将数据发送到调度中心,完成此操作之后,系统自动切断..下转第3页
图1RTU执行太阳能远程调节程序逻辑关系图
图2系统结构图
Figure 2.4 time options panel 图2.4时间选项板
控制模型功能介绍.本节将程序要用到的一些控制模型的功能与作用进行简要的介绍.
状态方程模块的函数的端子如上图2.1所示,如果采样间隔端子没有连接,那么系统被默认为是连续采样.将一个值连到采样间隔端子上会使系统变为离散系统,它使用给定的时间作为采样间 隔.状态空间模型的A.B、C.D矩阵都有对应的端子.
是需要注意的.
传遥函数模块(如图2.3)中的重要的端子为分子和分母.与前也可以连接到其它函数上在LabVIEW软件中,数组的第一个元素 一个例子一样,一旦模型被创建,那么它既可以被显示在前面板中,为s0的系数,第二个元素为s1的系数,第三个元素为s2的系数这
零极点函数模块(如图2.3)中零点和极点处和增益系数为重要的输人端一且模型被创建,那么它既可以被显示在前面板中,也可以连接到其它函数上在LabVIEW软件中,来实现控制仿真.
时间选项板(如图2.4)中有经常使用的虚拟仪器包括控制设计阶跃响应和控制设计冲击响应,其图像可以通过输出端连接图形显示器.
3、仿真结果
经前面版显示结果得:
_0.66667 -0.5x(t) [o] u(t)x()=0.11111 0.25]x(t)[0.833333]
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道变器(见图1).
考虑到节能的因素,系统安装了两块太阳能板井通过申联方式运行,当程序判断到需要操作电动执行机构时,首先启动道变器,井 为蓄电池进行供电,其中控制器始终供电,以维持控制器内程序的检测电动执行机构的状态,如果无故障且在远程且与需要动作的方向相反时,程序执行相应的命令操作.操作过程中,程序始终在检测执行器状态,当检测到阀门达到相应开度或关度时,程序停止操作 命令,然后关闭道变器.这样做的目的主要是为了节约能源的损耗,
4、结语
参考文献
最大限度的稳定系统在线时间.
图3.1仿真结果
Figure 3.1 the simulation results
如图3.1所示左边初始输人方程为传遥函数,右边显示为状态方程和常见的响应.
本文主要介绍了利用LABVIEW进行控制模型的转换及常用响应的显示.并且利用labview还可以将其转换为EXE程序或ZIP程序,这样的话就算电脑上没有安装LABVIEW软件也可以使程序运 行,在运用过程中增加了方便程度.不过本程序还可以进一步的完善和扩展如可以增加串并联模块和反镜模块,在图形显示方面还可算变得方便和直观,也简化了工程人员的工作量. 以加人根轨迹模型和Nyquist图形等.LABVIEW的运用一些工程计
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由于该系统供电采用太阳能的方式,并且通讯传输使用GPRS无线结构,因此受各方面客观因素的影响较小,可广泛应用于数据采集现场不具备稳定的配电以及专线网络的环境中,具有很高的环在燃气管网监测以及供水管网检测系统中(见图2). 境适应性,目前这种太阳能供电的远程控制调节系统已经普遍应用