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基于GSM短信息的无线供水监控系统的应用

作　者: 谷晓黎
导　师: 张国钧
学　校: 太原理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 变频技术 GSM网络技术 PLC控制系统 RS232串行通信组态画面数据监控
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着无线通信、计算机监控、交流电机变频调速和编程控制器等技术的不断展完善,供水行业的控制水平经历了革命性的飞跃。本文根据山西某县山区居民生活供水的情况,在现有的技术落后的供水系统基础上,提出了一种功能更加完善的供水系统——无线供水监控系统,它具有远程通信功能、远程监控功能和远程控制功能。它能根据用水用户的实际要求进行远程控制,满足用户的实际要求,为用户提高质量的供水服务,解决了当前情况存在的很多不足。而且还对该系统中的多种设备和用水情况进行远程监控,从而及时得到供水系统中的各监控信息并对信息进行及时处理,保证该系统的正常运行,相信它将是现代农村供水系统的发展方向。该系统是无线远程通信技术、计算机监控技术、变频技术和PLC技术在具体设备系统中的具体应用。在各项技术发展成熟的同时,又结合当地的特殊的地理位置,从而使有一些供水设施不得不建在距离人们较远的地方,从而使人们很困难去有效地管理它、利用它,更不能及时地了解他的情况,特别在中、西部的一些偏远山区村庄内,引用水问题一直是很严峻。由于地理位置的特殊性,很多种的新式供水方式在这一区域不能使用,这一问题给当地的水利部门带来了很大的困难。他们只能通过靠人工作业的方法来完成这一供水过程。不仅浪费人力又浪费了财力。随着以PLC系统为控制核心的在供水方式中的应用,同时伴随着通信技术的高速发展,手机信号已无处不在,加上短信息的开通,给我们的生活和社会带来了很大的方便,并推动者信息通信的迅速发展。为了使当地人们更好地管理和利用这些设施,我们可以对它们进行一些必要的数据监控,使这些水利部门的管理者随时随地都能知道这些设施的情况,这样既能节省人力又能避免一些事故的发生。本文结合以上的问题介绍了采用以GSM网络为通信的通道,以PLC计算机系统为控制核心,同时应用RS232串行通信方式将PLC系统与GSM模块两者很好的结合起来,实现无线的数据采样、传输和控制,并且在上位机上绘制相应的组态画面和在控制柜上增加相应的数子显示仪表,来显示无线传输的数据,利用上位机与下位机进行远程通信来对这些特殊水源地泵房的实时数据进行采集、传输和监控。而且可以方便、快捷地在计算机上实现对供水系统的自动远程控制,实现定时定点的周期性的供水需求,从而达到对远端泵房实现无人职守的目的,满足这些地理条件特殊地区的供水需求。具体内容包括以下几个方面:1.深入山区内部,了解当地的实际情况,掌握当地的现有实际条件。2.设计山上与山下以PLC为核心的供水系统,选择控制方式方法。3.研究PLC控制系统与GSM模块的相结合的途径及方法,并研究GSM网络技术和短信息的技术特点。4.绘制相对应的组态画面,很好地实现人机结合。5.选择合适的传感器、变送器、智能仪表及A/D和D/A

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-12
第一章绪论  12-15
  1.1 课题来源及其研究意义  12-14
    1.1.1 课题的背景  12
    1.1.2 课题的发展现状及发展趋势  12-13
    1.1.3 课题的研究意义  13-14
  1.2 课题的创新性  14-15
第二章系统远程通信的设计  15-25
  2.1 通信系统方案的选定  15-17
  2.2 GSM 无线通信系统特点  17
  2.3 GSM 通信网络的介绍  17-18
  2.4 GSM 短消息概述  18-22
    2.4.1 短消息业务特点及优势  18
    2.4.2 GSM 短消息的工作原理  18-22
  2.5 PLC 与GSM-MODEN 连接方式  22-23
  2.6 GSM 模块与PLC 结合应用的优点  23-25
第三章系统构思及硬件的设计及选择  25-41
  3.1 系统总体框架  25
  3.2 硬件系统设计  25-31
    3.2.1 山上监控站点的设计  25-27
    3.2.2 山下水源地供水系统设计  27-28
    3.2.3 供水主回路的设计  28-31
  3.3 PLC 控制系统应用中的干扰因素及解决办法  31-33
  3.4 控制电路设计  33-35
  3.5 无线数据传输电路的设计  35-36
  3.6 可编程控制器的选型  36-41
    3.6.1 可编程控制器  36-37
    3.6.2 FX2N 系列PLC 介绍  37-40
    3.6.3 系统中应用的扩展模块特点  40-41
第四章 PLC 程序功能的设计  41-54
  4.1 PLC 程序内I/O 点数的分配  41-43
    4.1.1 离散量输入输出点的选定  41-42
    4.1.2 PLC 的模拟量输入输出点的选定  42-43
  4.2 系统程序可靠性的设计  43-48
    4.2.1 数字滤波技术  43-47
    4.2.2 标度变换  47-48
  4.3 供水系统主程序设计  48-49
  4.4 通信程序的设计  49-54
    4.4.1 FX 系列PLC 通信类型  49-50
    4.4.2 FX 系列PLC 通信格式  50
    4.4.3 RS 指令的介绍  50-52
    4.4.4 PLC 通信程序的设计  52-54
第五章监控系统介绍及监控软件设计  54-73
  5.1 计算机监控系统  54-60
    5.1.1 计算机监控系统的功能  54
    5.1.2 计算机监控系统的特点  54-56
    5.1.3 计算机监控系统的分类  56-57
    5.1.4 计算机监测控制系统的设计要求  57-59
    5.1.5 从常规监测控制到智能监测控制  59-60
  5.2 组态介绍及组态软件的选择  60-63
    5.2.1 组态与组态软件的基本概念  60-61
    5.2.2 国内外组态软件发展状况  61-62
    5.2.3 组态王  62-63
  5.3 组态王在计算机监控系统中的应用  63-65
  5.4 组态王与PLC 的连接和通信  65-67
  5.5 监控主界面的开发和变量的定义与管理  67-71
    5.5.1 系统总体设计  67
    5.5.2 变量的定义与管理  67-69
    5.5.3 主监控界面的设计  69-71
  5.6 远程监控系统的实现功能  71-73
第六章控制系统的安装调试及总结  73-75
  6.1 控制系统的安装调试  73-74
  6.2 总结  74-75
参考文献  75-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  78

基于GSM短信息的无线供水监控系统的应用

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