污水厂新增提升泵流量计与自动化系统通信

设备管理与维修2014№7一、概况沥滘污水厂一期设计日处理水量为20万t，提升泵房有5台提升泵，3用2备。每台提升泵功率150kW,使用ABB软启动进行降压启动，额定流量为2083m3/h。污水提升高度15m，提升泵管径D1200mm，每天预计总提升量为23万t。一期原设计中，提升泵电房柜内有自控设备PLC，型号Allen-BradleyLogix5550Controller，对提升泵房阀门、粗细格栅、提升泵进行自动远程控制和状态监控，没有相应的通信模块，但PLC具有较好的功能扩展性，能够按要求增加各种特殊功能模块实现不同需求。二、改造方案一期原设计中，污水提升泵没有安装流量计，所以无法对泵的工况流量实施监控，也不能及时与出水总量对比。为更好地体现节能降耗的效果，决定对每台提升泵安装流量计，并通过Modbust通信传输方式，实时监控泵的运行情况和记录提升流量的工况。1.电磁流量计特点测量管道内无阻力元件，没有附加的压力损失，不易发生堵塞，具有显著的节能意义；测量管道内无可动部件，不易磨损，因此传感器寿命长；传感器所需的直管段较短，方便安装；合理选择电极和内衬材料，可耐腐蚀和耐磨损；双向测量系统，可测正反向流量；流量的测量为体积流量，不受流量的密度、黏度、温度、压力、和电导率变化的影响；传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，测量精度高（±0.3%～-0.5%），量程比宽（1∶150）。一般具有模拟量输出和Modbus通信两种数据传输方式。2.Modbus协议在电磁流量计通信中的作用目前污水处理厂所用的电磁流量计，大部分都配有串行数据污水厂新增提升泵流量计与自动化系统通信姬常州（广州市净水有限公司广州）摘要污水厂提升泵出水管道安装电磁流量计，流量计通信设置，与厂区的自动化系统进行PLC编程及Modbust通信调试。该通信可在中控室监控和记录提升泵的工况流量，直接观察提升的总水量与出水端总处理水量之间的误差，该误差对污水处理厂生产及节能降耗有重要意义。关键词PLC编程自动化系统通信电磁流量计中图分类号TN914文献标识码B图1MVI56-MCM通信模块工作原理图2定义模块用户数据类型賱跀设备管理与维修2014№7接口（如RS-232/485），并且接口支持MODBUS总线协议。一般电磁流量转换器MODBUS通信采用标准MODBUS通信协议，MODBUS模块和上位机进行通信为600～19200bps，波特率设备地址可以通过键盘进行设置。通信由主机发起，主机首先发送消息帧，消息帧的发送间隔必须＞3.5个以上字符的发送时间。消息帧发送的第一个字节是设备地址，从设备不断的侦测网络总线当接收到第一个字节，每一个设备都进行解码以判断是否是发往自己的消息帧；接收到一个字符之后，如果停顿时间超过3.5个以上字符的发送时间，标志着前一个消息帧发送结束，一个新的消息帧在此停顿后开始。字符间隔不能大于一个字符，否则认为是一条新的消息帧开始，老的消息帧结束。消息帧定义见表1。Modbus通信协议规定了2种通信方式，RTU（REMOTETERMINALUNIT）方式，采用8位字节的二进制数据通信，数据校验采用CRC循环冗余校验，通信速度较快；ASCII方式，采用7位ASCII码进行通信，数据校验采用LRC逻辑冗余校验，通信速率较慢。针对MODBUS在电磁流量转换器上的应用，在MODBUS的功能码中，不同公司采用不同的方式实现，有的公司只用了3个功能码：03、04、06。03号功能码主要用来读取流量信息，包括瞬时流量、流速、流量百分比、电极电阻、正向累计、反向累计、仪表口径、报警状态等；04号功能码用来读取键盘参数，06号功能码用来设置键盘参数。根据以上特点，计划安装上海科隆电磁流量计。由于污水厂的节能降耗要求，需要将累计数据准确上传到中控室，电磁流量计决定使用Modbust通信传输方式。过程需要在原有自控设备PLC增加MVI56-MCM通信表2主站命令内容参数描述Enable此参数定义命令被执行或被忽略。下面的数值是合法的：0=禁止命令，命令不被执行。1=命令在每次命令列表扫描的时候执行，并受控于PoIIInt参数。2=表明命令仅会在上次命令执行后命令相关数据发生变化时才发送。这个选项仅对写命令有效IntAddress参数指定与命令相关的内部寄存器的起始地址。合法的输入数值是寄存器0～4999。如果是位寻址的命令就是位0～65535PoIIInt参数定义了连续命令的执行间隔，以秒计（Enable=1）。这个轮询命令间隔可以减轻放慢网络负荷。对这个参数的有效输入是0～65535Count此参数定义命令执行时处理的寄存器个数。参数的有效输入是1～125个字或16000位Swap当使用Modbus功能代码3来读取Modbus网络节点的数据时，这个参数用于确定是否