摘要：本設計是以因特網作為媒介實現無線控制變頻器及其參數,以達到遠程控制電動機轉速的目的。通過本系統,成功地解決了異地對現場被控對象的數據采集和控制,以達到更靈活的控制目的。

關鍵字：力控組態軟件、變頻器、GPRS


　　一、 技術背景

　　目前,我國經濟發展迅速,人民的生活水準不斷提高,居住環境更是日新月異。其中人們對生活用水的質和量的要求也越來越高,而中國是一個水資源相對匱乏的國家,尤其在西北和東北地區,現有水資源與日常生產、生活用水的矛盾更加突出。在這一背景下,水資源——尤其是自來水的合理開發和有效使用就成為一個非常重要的課題。在這一課題中,應首先掌握自來水的生產、使用各環節的原始數據。但是由于現在所采用的供水方式和現有管理方法的約束,無法準確獲取供水設備的實際運行情況,給自來水公司進一步加強的對外服務質量和現代化管理水平帶來了困難。另外,隨著工業自動化、計算機網絡技術的發展,變頻器作為交流調速的重要手段在工業生產中獲得越來越廣泛的應用。當今世界能源緊張成為全球性問題,節能更顯重要,而變頻器的應用對電力、石油、化工、冶金、水資源等工業中的風機、水泵、壓縮機等,取代傳統擋風板、節流閥,可根據負荷大小適時控制風量和流量,顯著提高節能效果。另外,還可以改善和適應運行環境,平滑加減速、提高加工工藝等功能。

　　本系統將最先進的GPRS無線網絡技術,應用到變頻調速供水系統中,使遠程監控對象參數(如電流、電壓、頻率等數據及報警信號）通過GPRS無線方式實時傳輸給控制中心,實現在控制中心的計算機上同時對許多不同地點的水泵進行遠程監控,能夠及時掌握水泵的運行狀況 ,為自來水公司供水決策提供可靠的依據。控制中心的上位機通過無線通訊與GPRS調制解調器進行信息傳輸,GPRS調制解調器再通過串口與變頻器相連,從而達到異地遠程無線控制變頻器的功能,上位機通過監控組態軟件實時對變頻器操作、監控、及故障報警,提高了控制的靈活性。

　　此項設計的創新點是利用GPRS無線網絡技術對變頻調速系統進行遠程控制,它可應用于城市供熱、水文監測等方面,尤其在城市供水和農田灌溉方面具有廣闊的應用前景。針對目前城市供水的現狀,泵站的分散,水廠中心不能及時了解每個泵站的具體供水情況,應用此項設計,可以直接了解每個泵站的供水情況,進行遠程的監測和控制,并依據科學的供水決策,進行供水設置,達到水資源的合理利用,既節約用水,又可做到節約能源,同時還節約了人力。目前我國水資源嚴重短缺,如果將此項技術應用于農田灌溉,可以大大提高水資源利用率。


　　二、系統設計

　　2.1 系統組成

　　本系統是由水泵、變頻器、GPRS無線調制解調器、安裝監控組態軟件的PC機組成,如圖






　　軟件采用力控PCAuto3.6監控組態軟件。該軟件提供通過internet/intranet瀏覽器直接監控工業現場的解決方案,數據傳輸采用事件驅動方式,因此當在internet上遠程訪問監控畫面時,具有更好的實時性;支持以GPRS、CDMA等移動方式與控制設備和力控網絡節點通訊,GSM手機短信報警管理系統方便管理報警信息。這些特點可以很好的和WM-100DTU進行無限通訊,完成控制任務。操作步驟如下：



①創建實時數據庫DB







②對三維力控PCauto進行I/O驅動
新建I/O設備






對設備進行參數設定





通訊端口及設置






③變量定義





④動畫連接






　　GPRS（Genera packet radio Service）是通用分組無線業務的簡稱。GPRS是采用分組交換技術,高效傳輸高速或低速數據和信令,理論最高速率可達171.2kbit/s,實際速率依賴于GPRS網絡。GPRS具有永遠在線、按流量計費、通信速率高、組網方便、覆蓋范圍廣等特點。

　　本設計采用實達WM-100 DTU系列工業級GPRS無線調制解調器行業版產品,其內部集成了高速嵌入式處理系統,提供TCP/IP協議棧。利用其串行通訊口和變頻器連接,向變頻器輸入參數,同時從變頻器提取參數,掌握系統運行狀況。

　　WM-100 DTU行業版原理框圖如下：




菜單說明：
C >T Self Test 測試
F Set Work Mode 工作模式設置
L List Setting 顯示所有參數配置
V Version Info 版本信息
R Reset 重啟系統