引言
随着石化燃料被过度使用传出有枯竭危机以来,科学家不断地在寻找可以替代的能源,发展『生物燃料』被认为是一个可行的方向。在美国,用来生产生物燃料的农作物以玉米及黄豆为主,其中,种植玉米的总面积加起来快跟德国一样大。然而,对种植的农民来说,一片圆形的玉米田半径动辄400 公尺,一个区域就有20 几片玉米田,以人工方式控管所有洒水系统势必会耗费大量时间,如何远距离集中管理是值得讨论的议题。
系统所需组件及配置方案
原系统是从玉米田的圆心到圆周装设半径长的洒水线,上面加装马达及轮子,可带动洒水线转一圈,但必须以人工方式去开关马达及洒水器,且无法得知洒水线转动到哪个位置。为了维持原来的系统架构,此处选用泓格GT-540P 将这些功能不一的机器一同整合控制,并搭配KingSCADA 图控软件,达到远程监控玉米田洒水状态的功能。
GT-540P 简介
◆ 频率:850/900/1800/1900 MHz 四频信号
◆ 输入输出格式:6 组DI 、2 组 DO 及1 组AI
◆ 通讯接口:1 组RS-232、1 组RS-485
◆ 电源:10 VDC ~ 30 VDC,另外也支持3.7 V 锂电池
◆ 支持GPS 功能
◆ 具GPRS 自动及重新联机的机制
◆ 简易的本地端I/O 控制
◆ 支持Modbus RTU 主端通讯协议
◆ 提供一组API,轻易建立GPRS 及GPS 的实时应用系统
◆ 可将I/O 数据储存于microSD 中
详细信息请参阅:http://m2m.icpdas.com/gt-540p.html
系统整体架构及运作方式
整体系统架构如图1,在每条洒水线靠近圆周那端加装GT-540P( 如图2)。DO 接上马达,做洒水线顺时针或逆时针的转动控制,DI 为雨量计,可得知降雨状况,AI 侦测洒水器水位。除了本身具备的I/O 外,通过GPS 可以得知目前洒水线转动到哪个位置。借由GPRS将I/O数据及GPS数据传送至远程的管理平台。泓格还提供相关的软件,以方便客户快速建立监控端程序,软件包括M2M RTU Center、M2M RTU Win32API library 及OPC server for RTU devices。为了能整合数台GT-540P 的信息,并考虑系统建置的成本,因此在监控端采用简易图控软件KingSCADA 进行管理。
系统的特点及带来的效益
原架构遭遇到的问题
使用人工方式去开关玉米田的洒水系统,当管理的田地越来越多,所需要的人力及时间也会增加,若是在浇水过程中碰到下雨天,还得到现场才能关闭。
改良系统提供的优势
◆ 通过GT-540P 控制既有的洒水系统,节省每日人力往返控制的成本,对于原系统的变动不大。
◆ 增加GPS 定位,并采用KingSCADA 图控软件实时监控洒水状态,除了简单易用的特性外,又能降低系统建置成本。
◆ 使用GPRS 网络。GPRS 主要有恒久联机、瞬间上网、高速传输及以量计费四大特点,针对需要瞬间传输大量数据的状况需求而设计,应用程序大部分的时间是处于静止状态,但是一旦有动作,则能够在最短的时间内传完大量的数据。
◆ 自动回传I/O 状态至管理端。可设定定时回传及事件触发方式,有效提高多站信息传递的效率,也降低主控端(PC) 的负担,彻底解决实时信息通讯的效能问题。
最后修改:2017/5/3 14:30:56