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中達電通股份有限公司 沈陽機電業(yè)務處                 孫承志

 

摘  要：本文主要介紹臺達自動化產品在蒸餾水機上的系統(tǒng)集成，體現(xiàn)了臺達自動化產品在電氣控制系統(tǒng)上整合應用的高性價比與技術方案優(yōu)勢，說明臺達自動化產品是裝備制造業(yè)的上佳之選。

關鍵字：PLC  人機界面  宏指令  RS485通訊

 

    蒸餾水通俗的說是水蒸汽冷凝后的產物，化學上稱之謂純凈水，化學分子式為H₂O的純凈水不應含任何其他雜質成分，是工業(yè)生產中的重要原料。蒸餾水應用行業(yè)廣泛，主要用于化工產品原料配比和食品、藥品、化妝品等產品加工制造行業(yè)，比如飲料、醫(yī)用輸液鹽水等。本文介紹的蒸餾水機是專用蒸餾水生產裝備，該蒸餾水電氣控制系統(tǒng)完全采用臺達自動化產品整合，為客戶實現(xiàn)工藝控制和技術要求。

    蒸餾水機控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)控制被控原料罐內部溫度、壓力以及電導率等物理量滿足不同產品規(guī)格要求。控制系統(tǒng)可以根據不同產品需要設定相關參數(shù)，同時設置參數(shù)上下限，并實時顯示相關參數(shù)數(shù)值變化，控制各個管道閥門開度，從而保證產品按照預設工藝參數(shù)生產，超限時會有報警顯示和相關保護動作。同時根據客戶需要，產品加工完成后打印參數(shù)報表和存儲參數(shù)報表（電子文件格式*.JPG存儲在通用USB磁盤內）。

    上述表格列出的配件是生產線控制系統(tǒng)主要元器件，此外還包括低壓電器（低壓斷路器、繼電器、主令按鈕、指示燈等）、檢測傳感器（K型熱電偶、PT100熱電阻、電導率傳感器，壓力傳感器，液位傳感器，模擬信號變送器等）、微型打印機等電氣元件，此處不予贅述。

（1）系統(tǒng)原理設計：系統(tǒng)原理設計如圖1所示。系統(tǒng)由臺達PLC建構主控制器，通過RS－485總線與臺達觸摸屏人機界面構成管理操作和打印記錄系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件配置如表1所示。利用臺達人機界面豐富的通訊口功能，可以提供給用戶3個COM口，方便與外圍工控設備通訊聯(lián)機。

（2）系統(tǒng)通訊原理設計：COM1：RS232通訊方式與下位PLC連接，進行蒸餾水設備和產品各項工藝參數(shù)設置和讀取。COM2：RS485通訊方式與微型打印機連接，利用臺達HMI宏指令編程功能，處理自由口通訊協(xié)議，發(fā)送給打印機需要打印的漢字、英文字母以及數(shù)字等，可以進行產品工藝參數(shù)報表打印，作為產品品質檢測的文字依據以及存檔保存數(shù)據。

 

表1 系統(tǒng)配置

 

PLC用戶控制程序主要實現(xiàn)模擬量數(shù)據采集和運算轉換，超限報警輸出控制。一定要根據傳感器和變送器模擬信號量程范圍計算數(shù)字量顯示值，根據用戶提供的工藝要求編寫報警處理程序。圖2是PLC控制程序節(jié)選，僅供參考。

系統(tǒng)控制主界面如圖3所示。

            圖3 系統(tǒng)控制主界面

    操作員必須通過口令才能登陸控制系統(tǒng)，操作員1～3具有不同的響應級別，級別依次降低，密碼級別操作員1>操作員2>操作員3，即使用操作員1密碼可以登陸操作員2和操作員3。三個按鈕互相鎖存，按下其中一個按鈕后，其他兩個按鈕均無效，通過宏指令實現(xiàn)。操作員畫面CYCLE宏如下所示：

操作員1按鈕生效位為$10003.0處于OFF狀態(tài)，按下“操作員1”按鈕，執(zhí)行宏指令如下所示：

操作員2按鈕生效位為$10004.0處于OFF狀態(tài)，按下“操作員2”按鈕，執(zhí)行宏指令如下所示：

操作員3按鈕生效位為$10005.0處于OFF狀態(tài)，按下“操作員3”按鈕，執(zhí)行宏指令如下所示：

    靈活運用人機界面提供的宏指令功能可以達到事半功倍的效果，上面的程序是一個應用例子，實現(xiàn)了不同權限級別多用戶登陸控制系統(tǒng)，給產品設計開發(fā)技術人員提供了靈活編程應用的強大功能。蒸餾水機參數(shù)數(shù)據畫面如圖4所示。

             圖4 參數(shù)數(shù)據畫面

    系統(tǒng)可以實時顯示進水溫度、出水溫度、壓力、液位、電導率等各項工藝參數(shù)變化情況，以便操作員操控設備，如有超限報警，系統(tǒng)會已報警走馬燈的形式滾動報警提示信息，方便操作員下達保護指令。臺達人機界面新版軟件提供“拮取畫面”功能按鈕，可以將人機某個畫面以后綴名為JPG的文件格式存儲在USB存儲盤中，方便地將工業(yè)現(xiàn)場工藝參數(shù)報表存儲和打印出來。

    按下圖4參數(shù)存儲按鈕后，該畫面就以YY－MM－DD－畫面編號.JPG文件格式存儲在U盤中，文件名以日期＋畫面序號命名，如果U盤未插在人機背面，會顯示未找到存儲盤報警。按下圖4的“限位設定”按鈕，畫面跳轉到溫度、壓力高低限位設定畫面，如圖5所示。通過數(shù)值輸入按鈕輸入不同參數(shù)數(shù)值，滿足不同產品規(guī)格使用。

 

              圖5 工藝參數(shù)限位設定

    按下圖4的“參數(shù)校正”按鈕，畫面跳轉到溫度、壓力參數(shù)校正畫面，通過數(shù)值輸入按鈕可以輸入擬校正的參數(shù)數(shù)值，可以消除各個傳感器檢測結果和標準檢測儀表的固定偏差，達到系統(tǒng)顯示和測量和標準儀表一致，類似于傳感器信號調零過程。

按下圖4 “打印”按鈕，微型打印機就會打印出數(shù)據報表，如圖6所示，報表打印也是通過臺達人機界面強大的宏指令實現(xiàn)。

     其他壓力、液位、電導率、操作員、日期、時間等打印子程序與上述進水、出水溫度打印子程序雷同，不予贅述。由宏指令CLOCK循環(huán)主程序，分時調用打印子程序實現(xiàn)參數(shù)數(shù)據打印。

    提供具有良好性價比完美整合方案是中達電通的營銷策略，提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)集成解決方案是服務客戶的保證，本項目開發(fā)的蒸餾水機設備控制系統(tǒng)整合應用臺達HMI、PLC等自動化產品，為客戶實現(xiàn)了一套穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，設備自投產以來運行正常，不但能夠滿足現(xiàn)場工藝要求，而且更提高了生產產品質量品質可控性和設備工作效率，再次證明中達電通是客戶值得信賴的合作伙伴。

［1］臺達DVP－PLC應用技術手冊程序篇

［2］臺達DOP系列人機界面應用技術手冊