西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8大量库存

 引言
    电源监控是铁路信号的重要的监控系统。在此之前信号的电源监控系统基本上是采用单片机作为信号采集系统的核心。单片机监控系统一方面存在采集速度慢、界面不友好、操作不方便等技术局限，另一方面由于其中的电源模块部分的监控相对独立，对电源系统带来了诸多不便，比如维护困难、界面显示繁琐等。基于以上原因本项目配套开发了基于台达PLC作为信号采集核心、台达HMI触摸屏作为操作和监视界面的电源监控系统。监控子系统与电源模块通过工业总线网络互连实现整合的经济实用、技术先进的铁路信号的电源监控系统。
2 硬软件系统设计
2.1硬件体系设计



             图1 硬件体系设计
    铁路信号电源监控硬件体系设计参见图1。系统规模：44个数字量输入；1个数字量输出；6个电源模块；39路模拟量输入。
    控制系统配置如下：触摸屏：DOPA75CSTD；PLC：DVP16EH00T＋1个DVP04AD-H＋3个DVP16HM11N；电源模块通讯卡1块；分时采集电路卡1块。
    触摸屏主要是用来显示采集数据、报警、报警上下限设定、采集数据显示微调、报警数据显示、历史趋势图显示等。PLC主要是采集数据并计算，由于考虑系统对模拟量采集的速度要求不是很高，为了节省成本，系统中使用了1 个DVP04AD-H对39路模拟量进行了分时采集，为了实现这个功能我们与厂家共同实验开发了一个电子开关电路，对39路模拟量分了十组、每组4路，通过输出不同的组别进行采集。电源通讯卡主要负责把6块电源模块的数据汇总并且通过RS484接口以MODBUS协议与PLC通讯，使PLC采集得到6块电源模块的数据，为实现这个功能我们公司的电源研发部门做了大量的工作，终使PLC与电源模块的通讯卡实现了通讯，电源模块的信息得到了采集。
2.2软件体系设计
    （1）系统功能设计：44个数字量采集显示，故障判断；6个电源模块的数据采集显示、显示电源模块的工作状态并判断报警；39路模拟量显示、并判断上下限报警；显示报警画面、报警信息、当前报警、报警频次；报警上下限设定；数据微调功能，并且显示微调值；
历史趋势图显示；不同画面开启权限设定；
以上有必要说明的是数据微调功能，由于现场的一次测量元件测量会有误差，而且此误差是固定的，短时间内是不变的，所以在程序当中增加这部分功能，使终显示出来的数值是消除误差之后的值；
    （2）系统结构设计分为HMI人机对话界面部分和PLC现场监控部分。HMI部分主要构架参见图2。


                   图2 HMI人机对话界面
    PLC监控部分主要包括：电源模块通讯；分时采集40路模拟量，每次采集4路；对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值，显示电源模块的工作状态并判断报警；微调值计算，显示值微调，并做负值消除；故障和报警；数字量采集显示，故障判断；
3 工程调试
    调试分时采集功能时需要注意分时采集的时间，过大会影响整体数据采集的时间，过小会造成采集数据混乱，另外需要在两次采集数据之间加一段间隔时间，避免两组数据的重叠。对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值。微调值计算，显示值微调，并做负值消除；注意微调时可能会出现负值情况，所以要考虑负值的消除。电源模块通讯注意电源通讯时的通讯协议一定要在通讯卡中设置好，包括站号设定，另外注意地址对应。故障和报警；因为报警点共有79个，很繁琐，需要思路清晰。
4结束语
    基于中达电通公司提供的解决方案的典型案例整合了两种不同种类的产品，体现出单一技术平台在集成工程中的一体化特点

、工作原理：

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成a、b、c、d，每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将c、d信号反向，叠加在a、b两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个z相脉冲以代表零位参考位。

由于a、b两相相差90度，可通过比较a相在前还是b相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

2、信号输出：

信号输出有正弦波（电流或电压），方波（ttl、htl），集电极开路（pnp、npn），推拉式多种形式，其中ttl为长线差分驱动（对称a，a-;b，b-;z，z-），htl也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。

信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、、计算机，plc和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。

如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。

a.b两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。

a、b、z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。

a、a-，b、b-，z、z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减小，抗干扰佳，可传输较远的距离。

对于ttl的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。

对于htl的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。

3、增量式编码器的问题：

增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用型编码器可以解决。

增量型编码器的一般应用：

测速，测转动方向，测移动角度、距离（相对）

背景介绍
　　随着国家对医疗制度的相关改革以及人们对健康重视程度的提升，使用先进医疗设备、确保诊断信息的完整、准确、安全，便成为各地医疗机构提高医疗水平、保障病人安全的关注焦点。生理监护仪是大、中型医院所普遍采用的医疗设备，主要用于手术室、急诊室、复苏室和ICU/CCU病房等。而多参数床旁监护仪是一种可监护心电（ECG）、呼吸（RESP）、血氧饱和度（SPO2）、无创血压（NIBP）、双通道体温（TEMP）、双通道有创血压（IBP）等的一种先进医疗设备，可根据临床需要选择相应的参数配置。它集参数测量模块功能、显示和记录输出于一体，构成了一款紧凑、便携的监护仪，可适用于成人、小儿和新生儿的床旁监护。随着传感器技术、微电子技术和计算机技术的高速发展，多参数床旁监护仪将会得到进一步的智能化、化、小型化，同时做到低功耗和零污染。
客户需求
　　多参数床旁监护仪通过多种检测模块采集人体基本参数（心电、呼吸、血压、血氧体温等），经放大、滤波，传输、CPU进行信号处理，然后将检测结果显示、存储、打印，并可连入中央监护系统网。其中，多个参数的监测、记录等均由主控部分控制。
　　上海某大型医疗设备生产厂商，专门从事各种生理监护仪的研发、生产和销售。其设备以高性能、高稳定性得到了国内外很多医疗机构的应用。因为生理监护的特殊使用性，需要监护仪不仅能够准确采集信息，而且要24小时不停机运行，所以客户需要监护仪的主控平台必须做到具有强大处理计算能力、采集模块功能丰富，还必须低功耗，便于移动。
华北工控解决方案
　　华北工控针对该医疗设备生产客户的需求，推荐了一款低功耗高性能嵌入式单板电脑NORCO－3730。该平台板载Inbbb 超低功耗Pentium－M处理器，集成显示控制器，同时支持CRT和LVDS两种显示输出模式，可实现双显。并且提供一个10/100Mbps以太网控制器，2个COM接口，2个USB 2.0接口。支持目前国内医疗行业通用的PC/104接口，系统通过该接口扩展的用户板完成包括心电血压、血氧、体温、呼吸等一系列传感探测器的信号采集，进行实时处理，后结果可经由多种形式输出。
系统结构图

系统评价 
　　华北工控NORCO－3730解决了多参数床旁监护仪的硬件需求： 
   *低功耗，可长期不停机运行 
   *接口丰富，满足了监护仪的扩展需求 
   *尺寸小：145mmX102mm，使得监护仪的体积足够小，并且便于移动运行 
   *高性价比：经过客户的综合规模测试，性能非常出色。价格方面在市场上同类型产品中适中，并且能提供全国响应服务。 
总结 
　　该客户在经过多家主控平台的对比测试之后，终使用了华北工控NORCO－3730。同时该客户还对其各大医疗机构用户进行了广泛的跟踪调查，得到了很高的认可。 
目前，华北工控NORCO－3730还在金融、交通、彩票等行业中广泛使用。

编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

从单圈值编码器到多圈值编码器

旋转单圈值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈值编码器。

如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈值编码器。

编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的编码器就称为多圈式编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。

多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多， 这样在安装时不必要费劲找零点， 将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。

一．物业市场的快速发展迫切需求电梯远程监控

电梯是机电一体化的高技术产品，目前国产电梯的技术水平和产品质量都已进入世界先进行列，但电梯运行中关人、夹人、蹲底、冲顶等事故时有发生，电梯的质量焦点反映在运行可靠性上。电梯运行可靠性的提高一方面要通过改进设计、提高制造、安装质量来解决，另一方面要依靠完善的维修保养体系和先进的监控手段来解决。由于电梯是一种非常繁忙的运输工具，繁忙时每小时起、制动达240次之多，电梯的运行部件（如层门等）多，操作按钮多，乘坐人员素质差异很大，所以可靠性的提高更大程度上是依靠维修保养。目前国际上电梯技术进步的侧重点已转向售后和物业服务，美国、日本、欧洲的电梯公司都利用现代化的通讯手段和计算机技术开发了各自的电梯远程监控系统。把自己负责维修保养的电梯置于监控网络之中。当电梯出现故障时，能够在时间发现故障，并在此瞬间既把故障情况自动通知监控中心，同时又立即呼叫专职维修人员来排除故障。由于该系统能够储存电梯的日常运行数据和日常发生的故障记录，这就使得厂家和用户对一段时间内特定电梯的运行情况有一个全面的了解。改革开放以来，我国电梯保有量迅速增长，在用电梯已达33万台，如何保证每台电梯都能够可靠运行，已成为提高物业管理水平和我国电梯技术进步的关键所在

电梯远程监控技术是伴随着计算机控制技术和网络技术的发展而逐步发展起来的，目前国外大的电梯公司几乎都可提供与自己的系统配套的远程监控系统，并能提供比较完善的功能。然而，由于中国特殊的国情，这些国外大公司的远程监控系统在中国的实际应用过程中还存在着一定的局限性。如只能监控本公司的电梯，对其他公司电梯的监控则无能为力，对电话网络的质量要求也比较高。另外监控系统的价格也比较昂贵，一般用户难以承受。

国内一些企业也尝试开发具有中国特色的远程监控系统，但由于这样一个系统是涉及到计算机控制、电梯控制、网络通讯、bbbbbbS平台下语言编程等多个的较大的系统工程，技术难度较大，同时在设计时还要考虑到中国电话网络的信号传输质量，以及与各个厂家的电梯控制系统（包括微机控制系统、PLC控制系统以及早期的继电器控制系统）的接口问题等诸多因素，因此现在国内的电梯监控系统，在一定程度上存在某些不足： 1）功能简单，如只能进行简单的电梯运行状态监控、同时监控的电梯数量少、只能监视而不能控制管理和远程调试、不能进行电梯故障的早期予警。 2）适用电梯种类少，对可编程控制器（PLC）控制的电梯进行监控比较容易，但是，对微机控制的电梯监控就困难得多。 ，现在国内急需一种功能完善、适应广、且价格廉的电梯远程监控、管理与故障诊断系统，以使该系统在电梯物业管理、日常维护等工作中得到广泛应用，提高电梯运行质量。

二． OCS装置的介绍

由美国HORNER公司生产的OCS一体化可编程人机界面控制器将人机界面，PLC控制器，I/O及网络集为一体，逻辑控制程序与人机界面的编辑使用一套免费的软件既可完成，无需太多培训便可轻松掌握。这是一个完美的工业应用“一体化”控制解决方案，将OCS应用到电梯远程监控系统中不仅可以作为电梯控制的本地显示装置，而且还可以通过GPRS网络与远程的控制中心进行实时通讯传送数据。该OCS装置可以通过串口和不同厂家的控制系统进行通讯，该OCS装置由下列三部分组成。

1． 数据采集单元 —— 通过串口或直接的I/O输入端子采集电梯的实时数据；

2． GPRS通讯单元—— 通过该通讯单元和远程控制中心进行数据交换；

3．  CPU处理单元—— 处理实时数据并进行故障报警和显示，控制与远程控制中心的通讯；

三．主要功能

1． 重要故障发生时，自动连线控制中心进行报警

当电梯发生重要故障时，OCS装置能自动连线远程控制中心，并通过远程控制中心服务器上的人机界面动态显示该故障，同时进行声光报警。控制中心的工作人员可以通过电脑进行必要的远程操作或通过呼叫系统指导现场人员排除故障。

2． 控制中心对电梯进行远程维护

控制中心的工作人员可以通过电脑对电梯进行远程诊断和维护。

3． 控制中心随时循检电梯运行状态

控制中心的工作人员可以随时循检电梯的运行状态，并通过历史数据对电梯运行状态进行分析，以便进行预防性的维护从而降低故障发生率。

四．  安装与调试

由于OCS装置小巧紧凑，非常便于安装，将其安装在现有控制柜的面板或柜内均可，OCS装置与原控制系统通过串口进行连接，具体连接方式视不同厂家的不同控制系统有所不同，我方负责现场设备的安装与调试。