6ES7212-1HF40-0XB0技术参数
一、引言
台达电子工业自动化产品以现代电子技术核心基础,致力与驱动(Drive)、运动(Motion)和控制(Control)三大领域的发展,拥有的:DVP系列PLC、DOP系列人机界面和IFD系列通讯转换接口等用于控制系统,REO系列编码器用于检测系统,ASAD系列伺服马达与驱动器用于运动控制,VFD系列各种通用、专用变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制… … 如果你是一名的电气工程师或技术主管,台达工业自动化产品的高性能、 易用性、多样化以及由上至下的整合性,一定能让你的工作得心应手、事业腾飞,亮丽你的一生;无论你在国企、民企或外企,台达电子一定能使你大显身手、助你成功,如果员工(搞电气的)需要培训,PLC、DOP 再加上一台变频器,是你好的试验教材;如果你的设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等,你可以浏览一下台达机电综合产品目录,相信你一定找到合理的解决方案,哈哈 ,下面我要介绍的一个案例就是这样诞生的:台达PLC在温度数据采集方面的应用
一条悬挂式工件热处理调质线,产品质量极不稳定,引起客户的抱怨,责丞工艺、设备技术人查找问题所在,拿出解决方案,分析原因可能由于淬火槽内淬火液的温度高低不均,如何能够测出工件在淬火液中的温度分布情况???这是解决问题的关键… … 传统的方法是传感器+仪表,若同时测工件周围六点的淬火液温度,需要六块仪表,在淬火液中高温工件四周温度的变化剧烈、复杂,如何观察记录呢?怎么分析工件的淬火温度变化曲线是否合理?显然传统的方案显得无奈,台达PLC+PC(笔记本)轻松解决问题,且省时经济,精度高,灵活性好。
二、系统硬件、软件选择
PLC主机:DVP32EH00R2 一台
热电阻温度测量模块 DVP04PT-H2 二块
铂金属传感器PT 100 (3线制 100Ω) 六支
通讯模块ADAM—4520 一块
开关稳压电源 LP1100D-24M AC 200V/ DC 24V 4A 一块
笔记本一台(本项目借用 好有RS232串口)
PLC编程软件 WPLSoft 2.10 台达公司免费提供
组态软件 北京亚控 组态王6.53 46点 演示版
导线若干
三 系统配置描述
本系统用于临时性、实验性、密集型连续测量、记录工件周围淬火介质温度,为改进、改造设备或热处理工艺提供实际数据,如果稍加改动,用于各种介质的温度控制,也是一个很控制方案,因而具有一定推广意义。
本系统显著地特点:实用性强,方便、快捷、经济,PLC编程,组态王编程数小时便可完成,更可贵的组态王演示版,64点开发版免费,可运行2个小时,重启一次,非常经济,对于本项目没有影响。
3.1数据采集系统的整体结构
采用台达PLC主机DVP32EH + 温度测量模块 DVP04PT,利用DVP32EH的RS-485通讯口 ,通过一块通讯模块ADAM—4520将RS-485信号转化为RS-232信号(由于现场工作环境恶劣PC机离控制器较远故而要使用RS-485信号),连接到PC机上,后由PC机上的组态王监控软件,完成采集数据的显示、记录与处理。
热处理调质线,现场生产工艺流程,所要采集温度点的位置如下图:
3.2 PLC 温度数据采集程序的编制
DVP04PT 温度测量模块可接受外部4 点铂金属温度传感器(PT 100 3 线 100Ω),将其转换成14 位的数字信号。通过DVP-PLC 主机程序以指令FROM / TO 来读写模块内的数据,模块内具有49 个CR(Controlled Register)寄存器,每个寄存器有16 Bits。电源单元与模块分离,体积小,安装容易。可选择摄氏温度(℃)或华氏(℉)温度,摄氏温度输入分辨率为0.1℃,华氏温度输入分辨率为0.18℉。
两块温度测量模块扩展于PLC主机的右侧,
6支三线制PT100温度传感器按规定接入2块DVP04PT 温度测量模块中,块接入4支,接入4个通道,第二块接入2支,使用1、2两个通道,不用的通道,短接避免干扰。依据台达PLC特殊扩展模块的规则:主机DVP32EH右侧个特殊扩展模块所在的位置编号为K0, 右侧第二个特殊扩展模块所在的位置编号为K1,依此类推,多扩展八块… …
编写温度采集的数据程序如下:
程序说明:
块测温模块
(1) 利用FROM 指令读取模块DVP04PT-H2 内#0 寄存器(CR)内的机种编码 = H6402,以便检测判断模块是否存在,种类是否正确。
(2) 利用TO指令,在PLC 由STOP→RUN的个扫描周期内,设定CH1~C4 输入信号的取样平均次数为4 次。
(3) 判断DVP04PT-H2是否正确,正确事时导通,从CR#6 ~ CR#9中读取CH1 ~ CH4 测量摄氏温度(°C)信号平均值共4 笔放在D100 ~ D103中。从CR#18 ~ CR#21中读取CH1 ~ CH4 测量摄氏温度(°C)信号现在值共4 笔放在D110 ~ D113中。
3.3 温度数据显示、记录组态程序的编制
组态监控软件采用北京亚控公司的组态王 6.53 版本,由于本项目是试验性的采集、记录数据,故采用64 点 演示版,开发与运行,间断地运行两个小时足以。
3.3.1 组态王与台达PLC 通讯的建立
台达的DVP系列PLC和上位机的组态王通讯采用串行通讯,使用组态王本身驱动,支持RS232和RS485两种通讯方式。本例采用RS485通讯,硬件配置设置值如下:
计算机通过RS232串口接转换模块,变成RS485信号后,接到PLC的485口上
波特率 9600
数据位 7位
停止位 1位
校验位 偶校验
切记:将PLC中决定通讯格式的特殊数据寄存器D1120设置为:0X8E
3.3.2 组态数据显示画面、温度记录曲线
用组态王软件可以实现**、细腻的互动显示操作,大量的图库精灵,多种通讯驱动程序,强大的在线、离线模拟功能,支持配方功能和多种控件,能完成各种物理量如温度、压力等的实时曲线、历史曲线的数据存储,具有打印功能,可满足各种工艺要求。温度显示画面、历史曲线显示画面如下:
温度显示画面
温度记录历史曲线画面
四、结束语
组织有关技术人员,对测量的历史数据曲线进行分析,很快得出结论,提出整改方案,整改后效果明显,产品合格率大幅度提高。本温度数据采集系统为整改方案制订提供了关键性的依据。
1引言
恒压供水主要用于锅炉、楼宇、工业厂房供水等众多给水行业,关于恒压供水项目属于老生常谈,控制系统技术方案比较成熟,实现方法也比较多,有专用的微机给水控制盒、变频器自身PID控制,人机界面和PLC整合应用,其原理和核心控制思路都是采用PID控制模型,实现无负压恒压供水,本文介绍后一种技术方案实现恒压供水,主要体现台达整合应用技术方案提供给客户完美的自动化体验。
2 控制系统技术方案配置
附表列举出控制系统主要控制原件,其他辅助电气器件不予赘述。
附表 元件表
序号 | 元件名称 | 型号规格 | 数量(台) | 备注 |
1 | 电源模块 | DVPPS02 | 1 | 24V,2A |
2 | PLC主机 | DVP14SS11R2 | 1 | |
3 | PLC扩展 | DVP06XA-S | 1 | A/D、D/A |
4 | 变频器 | VFD110F43B | 1 | 11KW |
5 | 人机界面 | DOP-AS57BSTD | 1 | 5.7” |
3 控制系统原理概述
PLC主要利用PID指令达到恒压供水控制要求,如图1、2所示。
图1控制系统原理a)
图2 控制系统原理b)
4控制系统工艺及PLC程序概述
根据设备工作要求设定系统给定压力(Mpa),作为PID自整定控制模型的SV值,压力仪表传感器将被控对象管道压力(Mpa)实时采集作为PID自整定模型的PV值,二者数值大小比较后生成偏差值Et,按照调整好的比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd,PLC控制程序PID指令运算结果控制输出MV值,转换为模拟量(0~10V)作为变频器频率给定信号,控制变频器拖动水泵电机输出不同转速,达到调节供水管道压力的控制效果。
图3
PID指令参数解释如图4所示。
图4 PID指令参数解释图
PLC控制程序中管道压力读取部分如图5所示。
图5 PLC控制程序中管道压力部分图
PLC控制程序中关于采集管道压力处理如图6所示。
滤除掉06XA模块采集数字量0~4000之外的数值,根据压力传感器和压力变送器量程对应关系计算出管道实际压力(MPa)值。
图6 PLC控制程序中关于采集管道压力处理图
PLC控制程序中PID指令运用方法如图7所示。
图7 PLC控制程序中PID指令运用方法图
PID指令运算输出作为变频器频率给定信号,同时转换为频率数值用于人机界面显示,如图8所示。
图8 PID指令转换图
5人机界面控制画面组成
人机界面主要有三个画面:实现参数设置和实时显示,水泵运行动画显示,工作方式选择等功能。分别介绍如图9、10所示。
图9主画面图
图10 PID参数设置画面图
图11 水泵运行动画动态显示画面图
值得一提的是,水泵运行的动画显示是同过人机界面宏指令来完成的,效果虽没有工控组态软件那么豪华、赏心悦目,但是也把工业现场的运行状态真实表现出来,满足了客户的需要。
宏指令分为三部分:CLOCK,子宏1,子宏2。
CLOCK Macro根据两台水泵不同运行状态分别调用SubMacro 1和SubMacro 2,如图11、12。
SubMacro 1用于显示水泵1的动态运行水流动画显示。
图11 SubMacro 1
SubMacro 2用于显示水泵2的动态运行水流动画显示。
图12 SubMacro 2
图13
6总结
台达自动化产品成功整合应用恒压供水项目,实际恒压供水效果良好,完全满足客户需求,用户十分肯定台达产品,通过本案介绍提供给客户成熟可靠的技术方案,灵活应用人机、PLC等工控产品,给客户提供完美的自动化控制产品体验