溴化锂空调监控系统设计与实现

0.引言
溴化锂空调是化工、制药等企业的重要制冷设备[1,2]。

实际生产中，开启溴化锂制冷系统时，多台机组需要同时开启，需要对机组同时进行有效的人工监测、调控，要严格避免开车过程中判断、指挥失误等影响生产安全或造成重大经济损失的错误。

为了能有效地监控空调系统的安全运行，根据生产要求和溴化锂制冷设备的运行情况，需要对溴化锂空调机组建立集中监控系统。

本文基于氯碱化工的实际生产需求，对双粮集团的溴化锂空调机组设计并实现其集中监控系统，采用Hostlink 通讯网络对多台PLC进行通信，监控软件采用北京亚控科技的组态王软件[3]，通过该监控系统，可以实时地采集空调的启停、压力、温度等各种反映空调运行状态的参数，当空调主机发生故障时，现场监控中心工控机及时显示故障信息并声光报警，故障记录将自动存入数据库以备检索查询。

1.系统构成
上位机通过网络与六套空调系统的PLC进行通讯，对空调系统的运行状态进行实时的监控，另外可以通过上位机系统对六套空调系统进行参数设定和相关的操作，系统构架如图1所示。

图1集中监控系统构成
系统的通讯网络采用Hostlink链接系统，Hostlink是对于FA系统一种既优化又经济的通信方式，它适合一台上位机与一台或多台PLC进行链接。

上位机可对PLC传送程序，并监控PLC的数据区以及控制PLC的工作情况。

Hostlink链接系统采用RS-422方式，RS-422方式是实现1：N的通信，即一台上位机与多台PLC进行通信，最多可有32台PLC，为提高通讯线路的抗干扰能力，通讯介质采用通讯电缆和通讯光纤相结合的方式[4]。

对通讯距离较近的三台空调采用通讯电缆，而对距离较远的三台空调则采用光纤通讯，这种方式虽然使得通讯成本有部分的增加，但保证了通讯的可靠性。

2.监控设计
2.1监控系统架构
图2监控系统构架
图1所示的上位机可对PLC的程序进行传送或读取，并可对PLC 数据区进行读写操作以实现对空调系统的数据的监视和参数的设定。

上位机监控软件采用北京亚控科技的组态王软件，该软件具有丰富的可视化操作界面，强大的分布式报警、事件处理功能，支持实时、历史数据的分布式保存；脚本语言能够实现复杂的逻辑操作和与决策处理；支持常见的PLC设备、智能仪表、智能模块[5]。

根据监控要求，设计的监控系统可实时采集6个机组设备的启停等各种状态信号和运行参数，运行参数可实现分时段打印。

当空调主机发生故障时，监控系统工控机及时处理或报警，故障记录可自动生成报表并打印。

历史数据库和故障记录数据库采用开放式结构，用户可自行编程读取数据库中内容，并可进行网络打印。

监控系统的结构如图2所示。

每个机组有5个监控分画面，其中机组监控画面为该机组的主要参数监控画面，机组流程画面用动画方式生动地显示机组的内部流程及主要参数的大小，机组报表画面能按不同时间段选择来显示主要参数的报表并打印，机组故障用声光报警显示机组主要参数的故障信息，数据曲线分为历史曲线和实时曲线，直观显示主要参数的变化情况。

2.2主画面
图3系统主画面
系统主画面如图3所示，能够方便地通过按钮链接到六个机组的分画面和六个机组的总参数画面。

并根据监控要求将六个机组每个机组的主要参数、运行状况和报警情况集中予以显示，操作方便简单，画面直观，可实时的动态显示空调主机中各项运行参数并记录，同时对于空调系统中循环水泵启停状态也能予以实时监视，点击其中某个参数还能够直接链接到该参数的数据变化曲线画面。

2.3机组监控画面
图4机组监控画面
打开某个机组的监控画面如图4所示，该画面将本机组的主要工况和监控参数动态地进行显示，并将该机组的主要报警信息动态显示和更新，使操作人员能够一目了然地监控该机组的生产状况并及时处理报警信息。

2.4机组报表画面
图5机组报表画面
溴化锂空调监控系统设计与实现
中平能化集团氯碱化工股份公司孟金甫毕论峰辛胜利
［摘要］本文基于氯碱化工的实际生产需求，设计并实现对6台溴化锂空调机组的集中监控。

该系统结构采用Hostlink通讯网络，利用组态王软件实时地采集空调的启停、压力、温度等各种反映空调运行状态的参数，并对空调机组的各种故障及时显示并报警。

［关键词］组态王溴化锂空调
监控
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组态王提供一套全新的、集成的报表系统，内部提供丰富的报表函数。

如日期和时间函数、逻辑函数、统计函数等，用户可创建多样的报表。

该报表系统能够将六个机组的主要监控参数自动实时记录各种数据，并将历史数据分别以5分钟、半小时、一小时和按天进行查询和记录，不丢失重要数据，并可以自动打印可生成数据报表，方便用户查询打印，如图5所示。

2.5机组流程画面
图6机组报表画面
机组流程画面生动形象地显示了该机组的工艺过程以及主要参
数，操作人员可以对机组的工艺概况和主要数据参数简明直观地予以监控和操作，点击工艺过程中的某个主要参数也可以方便地切换到历史数据等其他监控画面，如图6为六号机组的机组流程画面。

3.结束语
系统还设置了用户访问权限，增加了系统的安全性，用户要操作系统，必须先根据自己的权限进行登录。

当操作者登录到系统上以后，系统将自动禁止操作者实施大于其权限的操作，操作权限高的人员拥有对机组的控制权限，保证了系统的安全监控。

系统实际运行半年多来，良好地实现了故障报警功能、实时采集设备各处的温度、压力、故障等信号以及自动实时曲线绘制和历史曲线绘制、相关参数设定和远程控制启停等功能，界面操作方便，运行良好。

参考文献
［1］金哲,杨将新,刘保军.直燃式溴化锂冷温水机组的远程监控与故障诊断［J ］.流体机械,2004,32(5):50-51
［2］陈建东.溴化锂中央空调的无线远程监控系统［J ］.制冷技术,2006,3:25-29
［3］黄聪月,高锋阳,郭佑民.基于组态王和PLC 的混凝土搅拌站监控系统的设计［J ］.自动化与仪器仪表,2009,(4):21-24
［4］张明,周大鹏,王礼平.基于PLC 的串口通信技术对溴化锂制冷机组远程监控［J ］.工业控制计算机,2005,18(5):73-75
［5］王昌永.组态王软件在气密检测设备上的应用［J ］.可编程控制器与工厂自动化
(PLCFA),2009,(8):58-59
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转换为：
再将变换后的0、1代码移位进入一个12800位的移位寄存器。

采
用12800位的移位寄存器是因为它可以放下一个完整的脉冲组信号（1600×8=12800，1600为1000微秒内的采样个数）。

每进入一个采样点即进行如下分析：
对每隔1600个点（即1000微秒）的前64个点（40微秒）与“11111111000000001111111100000000111111110000000011111111000
00000”按位比较；
若相同则对一个判断数加1，不同则减1，由此若完全相符则该判断数会加至最大，完全不符则会减至最小。

于是每次分析都会产生8个判断数，如果一个完整的脉冲组信号完全进入此寄存器，则这八个判断数会分别达到最大或最小，最大则表示该判断数所对应的脉冲为正相位编码，最小则为负相位编码。

然后将这八个判断数分别按主副台A 、B 相位编码的正负进行四次累加，相位编码为正取正，相位编码为负取负。

这样得到的四个累加结果必然只有一个为最大，此最大结果所对应的主副A 、B 编码即为该脉冲组的相位编码。

这样我们就能得知当前所处理信号是否是罗兰C 信号，及它是主台信号还是副台信号并给出一个标识，对这样的标识再进行进一步的判断，将其按所有的预置台链的组重复周期进行累计，同样判断累计的结果，最大的那个就是该信号的台链号。

经过这样的判断，再将判断结果以脉冲的形式传送至DSP ，使得DSP 知道现在输入的信号是哪个台链什么台的信号，再对信号进行下一步的相应处理。

由于FPGA 是逻辑门电路，其内部的处理均采用并行处理，速度快，可以在一个数字信号输入的同时完成以上所有的工作。

5、结束语
现在导航技术的发展需要定位速度更快更准的接收机，在数字信号处理的理论基础上，我们可以利用现在处理速度更快和容量更大的DSP 以及FPGA 来有效的提高接收机的灵敏度和定位准确度。

在现有的硬件平台上，对罗兰C 信号的搜索和识别方法可以更加的灵活多变。

本文介绍的方法是最直接的方法，虽不是最好的，但它是非常有效的。

这一点已经在一种型号的接收机上得到了验证。

参考文献［1］A.J.FISHER.A New Technique for Decoding Loran-C Radio-navigation Signals ，1995.11［2］A.J.FISHER.The Loran-C Cycle Identification Problem ，1999［3］杨顺涛，王武耀.罗兰c 接收机原理.海军电子工程学院，
1995.8
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—292。