基于ZigBee的液位過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2013-01-24
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液位傳感器采集的液位數(shù)據(jù)可通過(guò)串口傳送給終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)再通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)送給中心控制，中心控制結(jié)合上位機(jī)應(yīng)用程序來(lái)實(shí)時(shí)顯示液位數(shù)據(jù)。
根據(jù)功能劃分，本系統(tǒng)主要由終端節(jié)點(diǎn)和中心控制組成。終端節(jié)點(diǎn)主要完成液位數(shù)據(jù)的采集、控制執(zhí)行和無(wú)線傳輸功能。中心控制主要完成數(shù)據(jù)處理、液位顯示、控制命令生成及發(fā)布等功能。
終端節(jié)點(diǎn)主要由ZigBee節(jié)點(diǎn)、閥門(mén)、電源、天線、液位傳感器等部分組成。本系統(tǒng)選用CS—E型壓力液位變送器，由液位傳感器采集的液位數(shù)據(jù)經(jīng)終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給中心節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)從中心節(jié)點(diǎn)接收控制信號(hào)并經(jīng)上位機(jī)判斷處理后，可發(fā)送相應(yīng)的控制指令對(duì)閥門(mén)進(jìn)行相關(guān)控制。
中心控制主要由ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、電源、天線、上位機(jī)液位顯示等部分組成。ZigBee協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)將所有ZigBee節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)，路由器用于擴(kuò)展無(wú)線傳輸距離。終端節(jié)點(diǎn)將采集到的液位數(shù)據(jù)，經(jīng)路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器再通過(guò)串口方式傳送到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，最后利用上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷處理后顯示液位數(shù)據(jù)，同時(shí)生成相應(yīng)控制指令并將其發(fā)送給終端節(jié)點(diǎn)。
ZigBee節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器芯片均選用CC2530。CC2530是一個(gè)兼容IEEE 802．15．4的真正的片上系統(tǒng)，可支持專(zhuān)有的802．15A以及ZigBee、ZigBee PRO和ZigBeeRF4CE標(biāo)準(zhǔn)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
根據(jù)液位監(jiān)控的要求，可分別設(shè)計(jì)基于C／S、B／S模式的監(jiān)控程序，實(shí)時(shí)顯示液位值、閥門(mén)開(kāi)度等參數(shù)。系統(tǒng)總程序流程圖如圖3所示，監(jiān)控程序效果圖如圖4和圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/153599.htm
4 結(jié)語(yǔ)
本設(shè)計(jì)的最大意義和亮點(diǎn)在于將ZigBee無(wú)線傳感技術(shù)引入到傳統(tǒng)的有線模式液位過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，從而克服了目前有線模式的一些弊端，同時(shí)降低了安裝、調(diào)試、維護(hù)的成本。這是國(guó)內(nèi)首次將ZigBee無(wú)線傳感技術(shù)運(yùn)用到液位過(guò)程的控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，本設(shè)計(jì)可以說(shuō)是過(guò)程控制領(lǐng)域一個(gè)重要的模式變革，必將對(duì)過(guò)程控制領(lǐng)域產(chǎn)生一定的影響。
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