石油作為現(xiàn)代工業(yè)的血液在國民經(jīng)濟(jì)生活中占有重要的戰(zhàn)略地位，石油儲(chǔ)備作為保障國家能源安全的重要手段，從而使得石油儲(chǔ)備庫的安全性顯得特別重要。而石油
儲(chǔ)備庫中儲(chǔ)油罐的安全問題是其安全問題的核心，對(duì)儲(chǔ)油罐的各種技術(shù)參數(shù)（罐體內(nèi)部以及外部溫度，采集油泵主軸溫度，儲(chǔ)油罐液位等）實(shí)施全面實(shí)時(shí)監(jiān)測是很有
必要的。在此我們介紹一種利用RS-485總線技術(shù)作為通信網(wǎng)絡(luò)的油庫實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。
由于石油儲(chǔ)備的特殊性質(zhì)，使得油庫占地面積廣，儲(chǔ)油罐分布非常分散（主要是避免一旦發(fā)生意外能夠及時(shí)將問題儲(chǔ)油罐進(jìn)行隔離，防止其發(fā)生連鎖反應(yīng)），從而數(shù)
據(jù)信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，儲(chǔ)油罐實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)，由于溫度，壓力傳感器一般都是采用電流，4-20ma信號(hào)，電壓信號(hào)0-10V信號(hào)或0-5V比較多傳輸，但是由于油庫面積廣，相互之間距離較
遠(yuǎn)，電流電壓信號(hào)傳輸不穩(wěn)定，而RS-485總線由于其傳輸距離可以達(dá)到1200米，通過利用開關(guān)量模塊以及模擬量模塊將電流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485
總線數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。油庫監(jiān)測系統(tǒng)堅(jiān)持采用“危險(xiǎn)分散，功能分散，負(fù)荷分散，管理集中”的設(shè)計(jì)原則，采用RS-485總線作為數(shù)據(jù)通信線路，將相關(guān)參數(shù)采集
至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)，保證監(jiān)測系統(tǒng)能夠穩(wěn)定實(shí)時(shí)的采集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。
在此我們采用深圳市國科偉業(yè)通信技術(shù)有限公司的MD-108型模擬量轉(zhuǎn)485采集模塊以及ND-1084型開關(guān)量轉(zhuǎn)485采集模塊采集相關(guān)溫度壓力參數(shù)以及開關(guān)
量報(bào)警信號(hào)，由于儲(chǔ)油罐分布呈網(wǎng)格狀分布，布設(shè)手牽手菊花鏈總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)會(huì)導(dǎo)致布線麻煩且后期維護(hù)復(fù)雜，所以我們采用N-1204型485集線器用于
布設(shè)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的RS-485總線網(wǎng)絡(luò)。
儲(chǔ)油罐油泵在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以及油罐外部的溫度數(shù)據(jù)，油罐內(nèi)的液位數(shù)據(jù)以及油罐壓力參數(shù)通過系統(tǒng)的溫度傳感器，液位傳感器以及壓力傳感器全部轉(zhuǎn)換為4～20mA電流的模擬量數(shù)據(jù)信號(hào)，MD-108型模擬量輸入模塊能夠同時(shí)采集八路4～20mA電流模擬量信號(hào)，其提供12位分辨率，精度可以達(dá)到±0.2%，模擬量模塊內(nèi)置單片機(jī)采用Modbus RTU協(xié)議對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行編碼，再通過RS-485總線將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，RS-485總線的通信速率設(shè)定為9600bps。
同樣的儲(chǔ)油罐油泵的啟停狀態(tài)以及儲(chǔ)油罐的報(bào)警器形成的開關(guān)量信號(hào)與ND-1084型開關(guān)量輸入輸出模塊的
開關(guān)量輸入端口連接，ND-1084型模塊提供八路開關(guān)量輸入以及四路開關(guān)量輸出狀態(tài)，其內(nèi)置的單片機(jī)程序能夠?qū)⒉杉拈_關(guān)量信號(hào)按照Modbus
RTU協(xié)議進(jìn)行編碼，經(jīng)由RS-485總線將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)，而四路開關(guān)量輸出則采用內(nèi)置的繼電器驅(qū)動(dòng)，可以驅(qū)動(dòng)220V/3A的電源開關(guān)，其
主要連接油泵以及儲(chǔ)油罐的其他機(jī)電設(shè)備，計(jì)算機(jī)通過分析采集的開關(guān)量信號(hào)以及模擬量信號(hào)之后，下發(fā)相應(yīng)的指令到N-1084型開關(guān)量模塊，其四路開關(guān)量輸
出端口依照下發(fā)的指令做出相應(yīng)的動(dòng)作，從而控制與其連接的機(jī)電設(shè)備/繼電器的動(dòng)作。
由于開關(guān)量模塊以及模擬量模塊都是采用Modbus
RTU作為通信協(xié)議，RS-485總線作為通信線路，我們將相關(guān)設(shè)備全部連接在同一個(gè)RS-485總線通信網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)通過設(shè)置程序?yàn)槊恳粋€(gè)模塊賦予一
個(gè)唯一的地址碼，方便計(jì)算機(jī)軟件識(shí)別相應(yīng)的模塊以及通過各個(gè)模塊獲取各個(gè)儲(chǔ)油罐的相關(guān)情況以及對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制.但是RS-485總線由于必須采用手牽
手菊花鏈總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場布線，而由于儲(chǔ)油罐分布極廣且位置分散，采用總線式布線非常復(fù)雜，決定采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而RS-485總線如果單純的采
用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)反射等問題導(dǎo)致通信不穩(wěn)定，影響系統(tǒng)的通信質(zhì)量，在此需要485集線器來解決相應(yīng)問題。
485集線器主要用于解決RS-485總線網(wǎng)絡(luò)星型布線問題，其RS-485接口獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，相互之間采用光電隔離以及電源隔
離，能夠有效避免485信號(hào)反射問題。在每個(gè)RS-485端口帶有600W防雷防浪涌保護(hù)功能，能夠有效防止雷電干擾對(duì)于設(shè)備造成影響。485集線器具體
使用情況如下：分成多層次級(jí)聯(lián)式連接，即在監(jiān)控中心放置一臺(tái)N-1208型485共享器，在每個(gè)儲(chǔ)油罐各放置一臺(tái)N-1204型485集線器，監(jiān)控中心的
計(jì)算機(jī)串口與監(jiān)控中心的N-1208的RS-232串口連接，其提供的八路RS-485總線與儲(chǔ)油罐的N-1204的上位485端口進(jìn)行連接，N-
1204向下提供的四路RS-485接口與模擬量模塊以及開關(guān)量模塊連接，通過以上配置，使得某個(gè)RS-485節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題都不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的正常通
信，保障了整個(gè)RS-485通信網(wǎng)絡(luò)的正常通信。