1 引言
臺達機電系統集成平臺以現代電子技術核心基礎,致力于驅動(drive)、運動(motion)和控制(control)三大領域的發展,擁有著名的:dvp系列plc、dop系列人機界面和ifd系列通訊轉換接口等用于控制系統,reo系列編碼器用于位置測控系統,asad系列伺服馬達與驅動器用于運動控制,vfd系列通用和專用變頻器廣泛應用于各類電機的驅動與控制……
如果您是一名優秀的電氣工程師或技術主管,臺達工業自動化產品的高性能、易用性、多樣化以及由上至下的整合性助力您創造核心價值。無論你在國企、民企或外企,臺達電子一定能使你大顯身手、助你成功,如果員工(搞電氣的)需要培訓,plc、dop(hmi)再加上一臺變頻器,是你最好的試驗教材;如果設備運轉異常、效率低下、技術落后、產品質量不穩定等等,可以瀏覽臺達機電綜合產品目錄,相信一定會找到合理的解決方案。下面要介紹的一個案例就是這樣誕生的:臺達plc在溫度數據采集方面的應用。
某懸掛式工件熱處理調質線,產品質量極不穩定,引起客戶的抱怨,責丞工藝、設備技術人查找問題所在,拿出解決方案,分析原因可能由于淬火槽內淬火液的溫度高低不均,如何能夠測出工件在淬火液中的溫度分布情況?這是解決問題的關鍵。傳統的方法是傳感器加儀表,若同時測工件周圍六點的淬火液溫度,需要六塊儀表,在淬火液中高溫工件四周溫度的變化劇烈、復雜,如何觀察記錄呢?怎么分析工件的淬火溫度變化曲線是否合理?顯然傳統的方案顯得無奈,臺達plc+pc(筆記本)輕松解決問題,且省時經濟,精度高,靈活性好。
2 系統硬件、軟件選擇
plc主機:dvp32eh00r2一臺;熱電阻溫度測量模塊dvp04pt-h2二塊;鉑金屬傳感器pt100(3線制100ω)六支;通訊模塊adam—4520一塊;開關穩壓電源lp1100d-24mac 200v/ dc 24v 4a一塊;筆記本一臺(本項目借用 最好有rs232串口);plc編程軟件wplsoft 2.10由臺達公司免費提供;組態軟件北京亞控組態王6.5346點演示版。
3 系統配置描述
系統用于臨時性、實驗性、密集型連續測量、記錄工件周圍淬火介質溫度,為改進、改造設備或熱處理工藝提供實際數據,如果稍加改動,用于各種介質的溫度控制,也是一個很優秀控制方案,因而具有一定推廣意義。
系統顯著地特點:實用性強,方便、快捷、經濟,plc編程,組態王編程數小時便可完成,更可貴的組態王演示版,64點開發版免費,可運行2個小時,重啟一次,非常經濟,對于本項目沒有影響。
3.1數據采集系統的整體結構
采用臺達plc主機dvp32eh+溫度測量模塊
dvp04pt,利用dvp32eh的rs-485通訊口,通過一塊通訊模塊adam—4520將rs-485信號轉化為rs-232信號(由于現場工作環境惡劣pc機離控制器較遠故而要使用rs-485信號),連接到pc機上,最后由pc機上的組態王監控軟件,完成采集數據的顯示、記錄與處理,如圖1所示。
熱處理調質線現場生產工藝流程采集溫度點位置。
3.2 plc溫度數據采集程序的編制
dvp04pt 溫度測量模塊可接受外部4點鉑金屬溫度傳感器(pt1003線100ω),將其轉換成14位的數字信號。通過dvp-plc主機程序以指令from/to來讀寫模塊內的數據,模塊內具有49個cr(controlledregister)寄存器,每個寄存器有16bits。電源單元與模塊分離,體積小,安裝容易??蛇x擇攝氏溫度(℃)或華氏(℉)溫度,攝氏溫度輸入分辨率為0.1℃,華氏溫度輸入分辨率為0.18℉。兩塊溫度測量模塊擴展于plc主機的右側,6支三線制pt100溫度傳感器按規定接入2塊dvp04pt溫度測量模塊中,第一塊接入4支,接入4個通道,第二塊接入2支,使用1、2兩個通道,不用的通道,短接避免干擾。依據臺達plc特殊擴展模塊的規則:主機dvp32eh右側第一個特殊擴展模塊所在的位置編號為k0,右側第二個特殊擴展模塊所在的位置編號為k1,依此類推,最多擴展八塊。
第一塊測溫模塊程序說明:
?。?)利用from指令讀取模塊dvp04pt-h2內#0寄存器(cr)內的機種編碼=h6402,以便檢測判斷模塊是否存在,種類是否正確。
(2) 利用to指令,在plc由stop→run的第一個掃描周期內,設定ch1~c4輸入信號的取樣平均次數為4次。
?。?) 判斷dvp04pt-h2是否正確,正確事時導通,從cr#6 ~ cr#9中讀取ch1 ~ ch4測量攝氏溫度(°c)信號平均值共4 筆放在d100 ~ d103中。從cr#18 ~ cr#21中讀取ch1 ~ch4測量攝氏溫度(°c)信號現在值共4筆放在d110~ d113中。
3.3 溫度數據顯示、記錄組態程序的編制
組態監控軟件采用北京亞控公司的組態王6.53版本,由于本項目是試驗性的采集、記錄數據,故采用64點演示版,開發與運行,間斷地運行兩個小時足以。
?。?)組態王與臺達plc通訊的建立:臺達的dvp系列plc和上位機的組態王通訊采用串行通訊,使用組態王本身驅動,支持rs232和rs485兩種通訊方式。本例采用rs485通訊,硬件配置設置值如下:計算機通過rs232串口接轉換模塊,變成rs485信號后,接到plc的485口:波特率9600;數據位7位;停止位1位;校驗位偶校驗。
切記:將plc中決定通訊格式的特殊數據寄存器d1120設置為:0x8e
?。?)組態數據顯示畫面、溫度記錄曲線:用組態王軟件可以實現精確、細膩的互動顯示操作,大量的圖庫精靈,多種通訊驅動程序,強大的在線、離線模擬功能,支持配方功能和多種控件,能完成各種物理量如溫度、壓力等的實時曲線、歷史曲線的數據存儲,具有打印功能,可滿足各種工藝要求。
4 結束語
工藝工程師根據測量的歷史數據曲線進行分析,很快得出結論,提出整改方案,整改后效果明顯,產品合格率大幅度提高。本溫度數據采集系統為整改方案制訂提供了關鍵性的依據。










