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台达PLC实现温度数据采集升级的应用方案

发表于:2019-10-13 15:13 作者:新闻小编 来源:新闻小编

1 引言

  台达机电系统集成平台以现代电子技术核心基础,致力于驱动(drive)、运动(motion)和控制(control)三大领域的发展,拥有著名的: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系列编码器用于位置测控系统,asad系列伺服马达与驱动器用于运动控制,vfd系列通用和专用变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制

  如果您是一名优秀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助力您创造核心价值。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(hmi)再加上一台变频器,是你最好的试验教材;如果设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等,可以浏览台达机电综合产品目录,相信一定会找到合理的解决方案。下面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。

  某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加仪表,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。

2 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pt100(3线制100)六支;通讯模块adam4520一块;开关稳压电源lp1100d-24mac 200v/ dc 24v 4a一块;笔记本一台(本项目借用 最好有rs232串口);plc编程软件wplsoft 2.10由台达公司免费提供;组态软件北京亚控组态王6.5346点演示版。

3 系统配置描述

  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,也是一个很优秀控制方案,因而具有一定推广意义。

  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adam4520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,最后由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,如图1所示。

  热处理调质线现场生产工艺流程采集温度点位置,如图2所示。

  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(pt1003线100),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(controlledregister)寄存器,每个寄存器有16bits。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,第一块接入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右侧第一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,最多扩展八块。编写温度采集的数据程序如图3所示。

  第一块测温模块程序说明:

  (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stoprun的第一个扫描周期内,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。

  (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: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

  (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精确、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图4所示。

  温度记录历史曲线画面如图5所示。

4 结束语

  工艺工程师根据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。

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