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恶少的千金女佣:基于MCGS的路灯实时监控系统设计

时间: 2018-12-03阅读:

摘要:根据MCGS组态软件的特点和工作方式,搭建了一个路灯通信的实时监控环境。在路灯实时监控系统中,完成了设备窗口与计算机串口之间组态,通过Modbus设备组态可以发送和接收Modbus 命令,实现了实时通信功能。在MCGS 运行环境中能够查看开关状态和功率状态,完成了MCGS对路灯的实时监测。同时,可以实现开关控制和调光控制,达到了MCGS对路灯的实时监控的目的。

关键词:路灯;组态;实时监控

中图分类号:TM923 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)10-0051-02

随着大数据时代的到来,自动化技术在工业发展中凸显出尤为关键的地位,现存的工业软件已逐渐无法达到现代工业自动化的要求。而MCGS组态软件提供了新型的自动化控制思路,人们可以根据工业自动化需求,任意组合控制对象和控制目的从而组建自动化控制工程[5-7]。

20世纪90年代,研究智能照明控制系统应用方面的研究源于欧美等发达国家,路灯控制技术在我国起步较为迟缓[1-2]。起初路灯系统功能较为单一,在数据采集、发送、接收方面等不够完善,在整体系统控制费时费力,不便于管理[3-4]。从20世纪80年代末开始,我国开始着手智能路灯照明系统方面的研究,1993年,对城市路灯的一套完整的监测控制系统被首次成功应用在上海市地区[5-8]。至今我国的城市路灯监控应用方案虽较为成熟,但同时也存在种种问题。为了进一步改善路灯控制系统,在前人提出了基于MCGS的路灯控制系统的设计的基础上做进一步研究。MCGS(Monitor and Control Generated System)的人机交互界面友好,可操作性强,性能指标优异,大大提高了工作效率等特点,因此将其用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统[9-11]。

1 路灯实时监控系统的总体架构

路灯实时监控系统主要分为两大模块:(1)组态环境;(2)运行环境。 组态环境中组态工程的设计主要取决于路灯控制系统中需实现的功能。主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五大模块共同构建了路灯监控系统中的组态工程。在运行环境中运行组态工程,可以实现路灯开关控制、功率调节、状态查询等功能。

2 路灯组态工程分支窗口

主控窗口作为组态工程的关键部分,是监控系统的实现前提与保证。构建了监控系统的工作内容与过程,我们将工程的名称叫做路灯控制系统。设备窗口是用来设置外部设备驱动,连接MCGS组态软件与外部设备,实现对外部设备的控制。在路灯实时监控系统中,计算机串口与MCGS组态软件设备窗口的通信方案采用串口通信父设备与Modbus子设备驱动来实现。用户窗口用于设置工程中的人机交互界面。

实时数据库扮演了MCGS的数据中转站的角色,它是MCGS组态软件数据处理与存储的枢纽。实时数据库作为数据的桥梁实现了数据的有效传输,大幅度提升了系统的工作效率。用户运行策略通过配置构件和设置属性生成。从而控制系统的运行流程和设备的工作状态,同时避免大量复杂的编程工作。

3 路灯组态工程的设备组态

MCGS组态工程通过设备窗口与外部设备实现通信功能。图1所示在路灯组态工程中,实现设备窗口与计算机串口通信,将使用串口通信父设备驱动与标准Modbus-RTU设备驱动,根据路灯监控系统的实现多个路段路灯的通信要求,因此在通用串口父设备下需要挂多个Modbus-RTU子设备。

通用串口父设备涉及的参数主要有:串口通信波特率、数据位、停止位和校验方式等。综合考虑实时监控系统的实际情况与Modbus协议的特点,设置Modbus命令码为F2 05 00 03 FF 00 F9 68、F3 05 00 03 FF 00 28 69、F4 05 00 03 FF 00 9F 68。采用设备组态来实现Modbus命令的收发。

4 路灯监控系统的运行环境

如图2所示,智能路灯监控系统的运行界面。该系统可以进行开关控制和调光控制,并且实时监控路灯状态,当某处发生故障时,可以及时发现并解决问题。如图3所示,路灯监控系统通过Modbus命令的收发来实现通信功能。

5 总结

基于MCGS的路灯实时监控系统通过操作监控界面,可以实现控制路灯开关和功率调节,同时还可以查看相应的数据参数实现监测功能,通过Modbus设备组态可以发送和接收Modbus 命令,实现了通信功能,完成了MCGS对路灯的实时监控系统设计,整套系统可实施性强,工作稳定可靠。从方便用户的角度出发,在互联网信息大背景下,路灯实时监控的实现提供了理论依据和科学方案。

参考文献:

[1] 罗贞礼.我国城市路灯照明节能现状与前景分析[J].新材料产业,2013,(9):53-56.

[2] Zhang Jun, Wang Hui , Qiao Guifang,et al.Design and implementation of a WSN based remote monitoring system for street lighting[J].Energy Procedia, 2011(13):9273-9279.

[3] 徐利谋,黄長远.基于GPRS和ZigBee的城市路灯监控系统研究与实现[J].物联网技术,2016(6):34-35.37.

[4] 李儒,彭红娟.基于MCGS的无线远程路灯监控系统设计[J].电子制作,2014,12:1.

[5] 王翥,孙嘉宁,范士伟,郝晓强.节能型城市路灯监控系统的设计[J].微计算机信息,2009,25(7-2):9-12.

[6] 徐利谋,黄长远.基于GPRS和ZigBee的城市路灯监控系统研究与实现[J].物联网技术,2016(6):34-35.37

[7] 姚伟,韦云生,高益峰,等.基于PLC/GPRS的智能照明单灯监控系统设计[J].广西科技大学学报,2015,26(1):63-69,89.

[8] 李儒,程为彬,郭颖娜,彭红娟.基于Modbus协议的城市路灯监控系统设计[J].照明工程学报,2015(5).

[9] 彭红娟,郭颖娜,程为彬.基于PL3106的路灯电子镇流器调光设计[J].电气应用,2015,34(10):34-37.

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[11] 李儒.智能路灯监控系统设计[D].西安石油大学,2015.

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