网站大量收购闲置独家精品文档,联系QQ:2885784924

现场总线控制系统(FCS)系列:Schneider Electric Modbus for Gas Processing_(13).气体处理过程中的数据采集与处理.docx

现场总线控制系统(FCS)系列:Schneider Electric Modbus for Gas Processing_(13).气体处理过程中的数据采集与处理.docx

  1. 1、本文档共16页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

PAGE1

PAGE1

气体处理过程中的数据采集与处理

数据采集的基本概念

在气体处理工业控制系统中,数据采集是确保生产过程顺利进行的关键步骤。数据采集系统(DAS,DataAcquisitionSystem)通过各种传感器、变送器和测量设备,实时收集生产过程中的各种参数,如温度、压力、流量、成分等。这些数据随后被传输到中央控制室或上位机进行处理和分析,以便操作人员能够及时了解生产状态并作出相应的调整。

传感器和变送器

传感器是数据采集系统中最基本的组件,用于检测物理量的变化并将其转换为电信号。常见的气体处理传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和成分分析传感器等。变送器则负责将传感器输出的电信号转换为标准信号(如4-20mA电流信号)或数字信号,以便传输到控制系统的其他部分。

数据采集设备

数据采集设备通常包括数据采集卡(DAQ,DataAcquisitionCard)和数据采集模块。这些设备将传感器和变送器的输出信号进行数字化处理,并通过现场总线(如Modbus)将数据传输到中央控制系统。SchneiderElectric的Modbus协议在气体处理中的应用非常广泛,支持多种数据传输和处理方式。

Modbus协议在气体处理中的应用

Modbus协议是一种串行通信协议,最初由Modicon公司(现为SchneiderElectric的一部分)于1979年开发,用于在PLC(可编程逻辑控制器)之间进行通信。Modbus协议简单、可靠,支持多种物理层接口,如RS-232、RS-485和以太网。在气体处理过程中,Modbus协议主要用于实现数据的透明传输和远程监控。

ModbusRTU通信

ModbusRTU是一种基于串行通信的数据传输模式,通常用于RS-485接口。它采用二进制编码,数据帧结构紧凑,适合于实时数据传输。在气体处理系统中,ModbusRTU通信可以用于连接各种现场设备,如传感器、变送器和控制器。

ModbusRTU数据帧结构

ModbusRTU数据帧结构包括以下部分:

设备地址:标识通信设备的地址,范围为0x00到0xFF。

功能码:指定数据采集或控制操作的类型,常用的有0x03(读取多个寄存器)和0x06(写单个寄存器)。

数据区:包含具体的请求或响应数据。

校验码:用于确保数据传输的完整性,通常采用CRC(循环冗余校验)。

ModbusTCP通信

ModbusTCP是一种基于以太网的通信模式,它将Modbus协议的数据帧封装在TCP/IP协议中,适用于长距离和高速数据传输。在气体处理系统中,ModbusTCP通信可以用于连接上位机和PLC,实现更高效的数据管理和远程监控。

ModbusTCP数据帧结构

ModbusTCP数据帧结构包括以下部分:

事务标识符:用于标识请求和响应的事务。

协议标识符:固定为0x0000,表示使用Modbus协议。

长度:表示数据帧的长度。

单元标识符:标识通信设备的地址。

功能码:指定数据采集或控制操作的类型。

数据区:包含具体的请求或响应数据。

数据采集过程

在气体处理过程中,数据采集过程通常包括以下步骤:

传感器信号采集:传感器检测物理量并输出电信号。

信号转换:变送器将电信号转换为标准信号或数字信号。

数据采集设备接收:数据采集卡或模块接收变送器输出的信号。

数据处理:数据采集设备将信号进行数字化处理并生成数据帧。

数据传输:通过Modbus协议将数据帧传输到中央控制系统。

数据解析:中央控制系统解析数据帧并提取有用数据。

数据存储和显示:将解析后的数据存储在数据库中并显示在操作界面上。

实例:使用ModbusRTU采集气体压力数据

假设我们在气体处理过程中需要采集一个压力传感器的数据,并通过ModbusRTU协议将其传输到PLC。以下是一个简单的Python示例,使用pymodbus库实现数据采集和传输。

硬件连接

压力传感器:输出4-20mA电流信号。

4-20mA变送器:将电流信号转换为0-5V电压信号。

ADC模块:将电压信号转换为数字信号。

PLC:通过RS-485接口与ADC模块通信。

Python代码示例

#导入必要的库

frompymodbus.client.syncimportModbusSerialClientasModbusClient

frompymodbus.constantsimportEndian

frompymodbus.payloadimportBinaryPayloadDecoder

#配置ModbusRTU客户端

client=ModbusClient(method=rtu,port=/dev/ttyUSB0,baudrate

您可能关注的文档

文档评论(0)

kkzhujl + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档