昆仑中大为粮库量身打造—粮情测试数字化系统方案

来源：昆仑中大发布日期：2015-01-12

【导语】Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是支持 “一线总线”接口的温度传感器。而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。新一代的DS18B20体积更小、更经济，精度更高、一致性更好。
DS18B20，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大减少了系统的电缆数，提高了系统的稳定性和抗干扰性。

一、系统优点：
1)本方案为全数字化方案，由每个温湿度探头输出的直接为可联网数字信号。
  2)由于采用数字化及网络技术，本方案按网络布线，方便、经济。
  3)因为每个温湿度探头输出的直接为可联网数字信号，信号传输过程的衰减不会影响系统精度，且传输距离长，每个出线口“一线总线”可接64个温湿度探头的距离可达200M。
  4)采集模块自动识别传感器类型、数量，配置和扩展方便，可以根据现场安装条件，适当选择模块的安装位置及使用模块的数量，以便降低成本。
  5)上位机同采集模块之间采用支持距离1.2公里的多子站通信协议
  6)采用基于winxp平台的组态软件技术，可根据不同客户需求，方便、快速的生成个性化的人机界面。
  7)标准化总线设计，可方便的扩展控制及其他功能及同其他系统互连。
  8)采用低功耗设计，只需对采集器供电，无需对传感器供电，现场供电点少，施工方便

二、概述:
本系统配置分为如下部分:
  1. 上位机:
  功能：数据处理及用户界面
  硬件要求: 奔腾133/32M DRAM /4.3G以上的兼容机或工控机。
  软件 : 可选用组态软件或定制程序
  2. 隔离RS232/485通讯转换器AEM-6520,带有过压、过流、突波、隔离、雷击保护
  3. 现场采集模块AEM6003温湿度
  4. 功能：实现两级通讯网络间的联络。一级对上位机RS-485网，AEM6003模块作为子站；
  另一级“一线总线”， AEM6003模块作为采集，测量线缆上的数字化传感器及数字化湿度探头作为子站。
  硬件要求：带有过压、过流、突波、隔离、雷击保护
  5. 数字化测温电缆
  功能：实现温湿度测量，温湿度传送
  硬件要求：使用DS18B20数字化温度传感器，从采集速度和传输距离考虑，可采用3芯加强电缆（抗拉力200kg 以上，耐熏蒸，长度可达200M，甚至更长）。在房仓应用时，一般采用6～8米一根分支测温电缆，每条缆封装3～4个传感器。立桶仓使用20~40米的测温电缆，每条缆封装5～15个传感器
  6. 数字化湿度探头
  功能:实现湿度测量,湿度传送
  7. 测温电缆连接器AEM6120
  功能：方便现场安装的需要，实现测温电缆的分支连接，解决连线干扰，及施工安装问题。
  硬件要求：使用AMP Econoseal J Series[Mark II]连接器或其他符合要求的连接器
  8. 测温电缆中继器
  功能：当测温点距离距AEM6003模块过远或现场干扰大、测温线缆材质不理想影响通讯时，使用测温电缆中继器加强信号传输。
  硬件要求：使用密封插头或其他符合要求的连接器

三、AEM6003模块介绍
傲维科技的AEM6003采集模块是整套系统的核心,是连接传感器和上位管理机的纽带.
  AEM6003采集模块采用同步采集处理技术，保证了系统的高速信息交换和数据采集，提高了系统的可靠性。
  AEM6003采集模块使用符合GB12476.1-90及IEC61241-1-1防爆标准的机壳,可直接在现场使用,密闭性好,防熏蒸。而且带有过压、过流、突波、隔离、雷击保护电路。
  傲维科技的AEM6003采集模块采用开放的通讯规约，可方便的与其他厂家的设备连接，构成完整的应用系统。并支持多种组态软件。
  每个AEM6003采集模块可连接256个数字化传感器并可和AEM6120配合方便的构成一个房仓或一个桶仓的测量单元。
  1)同时支持美国DALLAS“一线总线”数字化温度传感器DS18B20和傲维科技AEM6901E“一线总线”温湿度探头。
  2)支持温湿度探头在一条三芯传输线上混装
  3)支持1～256 个温湿度探头
  4)自动识别传感器数量,ID自动排序
  5)模块与上位机采用RS485通讯
  6)提供DLL库及例程，支持多种组态软件
  7)一台上位机可带128个模块
  8)波特率9600/19200/38400可选
  9)485总线传输距离: 1200 M

四、DS18B20数字化温度传感器介绍
Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是“一线总线”接口的温度传感器。而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。新一代的DS18B20体积更小、更经济，精度更高、一致性更好。
DS18B20，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大减少了系统的电缆数，提高了系统的稳定性和抗干扰性。

五、AEM6901E “一线总线”温湿度探头介绍

1)直接数字化输出，可支持联网多点测试（一条线可接64个AEM6901）所有传感器之间以三芯线缆（含电源和地线）相连，布线方便成本低。
2)AEM6901与测量模块AEM6003之间的距离可达200M，布线方便。
3)AEM6901功耗很低，无需现场电源，由AEM6003直接供电
4)测湿范围1~99%，典型精度值为3%，55%Rh精度值为2%
5)温湿度一体，系统成本低
6)粮库用设计封装设计--烧结铜封装

六、AEM6120测温电缆连接器
AEM6120解决了粮库的现场布线，特别是房仓的分支布线引起的信号反射、驻波等干扰问题。在保证系统可靠性的同时，使布线非常方便，大大降低了施工成本，缩短了施工时间。
AEM6120在AEM6110基础上加以改进，一个AEM6120支持8条分支，满足粮库现场对于分支布线的成本及实际操作的需要。

七、粮情系统方案简述
1.通常一个粮仓,测温点数小于256点，使用一个AEM6003模块基本能满足要求。每个一个AEM6003模块有8条测试电缆接口，每条电缆可以接64个温湿度。
  2.因仓的高度及分布的原因，为了现场安装方便，测温电缆一般采用主干传输线+测温电缆连接器+测试电缆的方式，将分为合适的长度测温电缆安装在合适的位置。
  3.测温电缆中继器可延长测温线缆的长度，提高AEM6000模块和测温线缆的利用率，降低成本。
  4.粮情用组态软件是在标准组态软件基础上根据粮情行业的特殊情况发展的版本，可有效加快工程进度，方便的实现人机界面。
  5.以常见的房仓简述系统构成及配置

·房仓系统 (以长64米，宽21米，高6米的平方仓为例，示意图仅供参考)

房仓系统

  布点（温度点）原则：水平方向点与点间距小于4.5米，垂直方向点与点间距1.5～2米，图中每个圆点代表一条分支测温线缆，按照布点原则，一条分支线缆中应封装有3～4个温度传感器。
系统简述
  每个AEM6003模块可引出8根测温电缆，同时由于AEM6003支持温湿度混布，所以可以再监测一个温湿度。在房仓的应用中,每根的测温电缆又分为数据传输主干线及分支测温电缆。分支测温电缆通过测温电缆连接器AEM6120连接到数据传输主干线，每个测温电缆连接器可引出1～8根长度为10～20米的分支测温电缆，每根电缆可封装小于5个的传感器。
  重要提示：
  强列推荐RS-485通讯电缆布线时穿铁管、走地下，不要架空走线。同时，加装电源线防雷器和通讯线防雷器。如可能，在强雷雨天气时，给系统断电。

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