基于PLC人機界面控制系統(tǒng)的研究

1、··則系統(tǒng)調節(jié)結束。二、供熱管網初調節(jié)的主要方法初調節(jié)的方法很多,比如模擬分析法、計算機法、自力式流量控制閥調節(jié)法、溫度測量調節(jié)法等,在此主要介紹一下這些方法。1.溫度測量調節(jié)法溫度測量調節(jié)法的基本原理是供熱系統(tǒng)的室內溫度與供熱系統(tǒng)的供、回水平均溫度存在簡單的對應關系;當室內溫度相等時,其供、回水平均溫度必然相等。溫度調節(jié)法就是通過對各用戶流量的調節(jié),使各熱用戶的供、回水平均溫度或回水溫度達到一致,從而實現各熱用戶室內溫度彼此均勻的目的。一般情況下,當供熱系統(tǒng)為直接連接時,宜采用回水溫度調節(jié)法;在間接連接的供熱系統(tǒng)中,一級管網也可采用回水溫度調節(jié)法;對二級管網,由于供水溫度

2、難以完全一致,宜采用供、回水平均溫度調節(jié)法。溫度調節(jié)法最大的優(yōu)點是調節(jié)過程中測量參數單一,只有溫度一種類型參數,不必進行流量和壓力的測量。但是,對于大規(guī)模的供熱系統(tǒng),溫度變化滯后非常明顯,溫度測量常常是過渡數值,不能立即真實地反映調節(jié)的實際效果。2.自力式流量控制閥調節(jié)法這種方法的主要特點是依靠自力式流量控制器(自力式平衡閥,自動進行流量的調節(jié),有兩種自力式流量調節(jié)閥,分別稱為散熱器恒溫調節(jié)閥和自力式流量控制器。自力式平衡閥在結構上是把一個單閥芯的手動調節(jié)閥和一個雙閥芯的自動調節(jié)閥串聯合并成為一體所組成,其工作原理是:當實際流量大于按標尺設定的流量數值時,單芯閥節(jié)流造成的壓力降就會增大使雙芯閥

3、關小,并減小通過平衡閥的實際流量,直到等于按標尺上的刻度所設定的數值,反之亦然。對于安裝自力式平衡閥的供熱系統(tǒng)來說,僅需一次即可將整個管網的水力工況調整平衡,滿足用戶的設計流量。3.簡易快速法在進行初調節(jié)前,系統(tǒng)的閥門處于全開狀態(tài),初調節(jié)應在關小閥門的過程中進行。調節(jié)步驟如下:測量供熱系統(tǒng)的總流量,改變循環(huán)水泵的運行臺數或調節(jié)系統(tǒng)的供回水總閥門,使系統(tǒng)總過渡流量控制在總理想流量的120%左右。以熱源為準,由近及遠,逐個調節(jié)各支線、各用戶。最近的支線、用戶將其過渡流量調到理想流量的80%85%;較近的支線、用戶過渡流量應為理想流量的85%90%;較遠的支線、用戶過渡流量是理想流量的90%95%;

4、最遠的支線、用戶,過渡流量按理想流量的95%100%進行調節(jié)。當供熱系統(tǒng)支線較多時,應在支線的母管上安裝平衡閥。此時,仍按由近及遠的原則,先調支線,再調各支線的用戶。在調節(jié)過程中,如遇某支線或某用戶在調節(jié)閥全開時仍未達到要求的過渡流量,此時跳過該支線或用戶,按既定順序繼續(xù)調節(jié),等最后的用戶調節(jié)完畢,再復查該支線或用戶的運行流量。若與理想流量偏差超過20%以上,應檢查排除有關故障。采用該調節(jié)方法,供熱量的最大誤差不超過10%,平均室溫最低可達到16以上。利用PLC 采用功能擴展存儲器通訊控制變頻器的方法來實現系統(tǒng)控制,這種方法不僅成本低,而且編程簡單、控制方便,改變以往利用D/A 轉換器控制變頻

5、器所帶來的不便;伺服控制的定波峰切斷系統(tǒng),使得成型后的排料速度快,定位精確,切斷效率高;觸摸屏和PLC 的結合,讓控制系統(tǒng)的性能更加安全可靠。一、控制系統(tǒng)硬件設計可編程控制器之所以能夠高速發(fā)展,除了順應工業(yè)自動化的客觀需要外,還由于其具有許多適合工業(yè)控制的獨特特點,它較好地解決了工業(yè)控制領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟等問題。本系統(tǒng)選擇PLC 與觸摸屏結合的方案,主要基于以下幾點考慮:1.可靠性高、抗干擾能力強?？删幊炭刂破魇菍楣I(yè)控制而設計的,在硬件和軟件兩個方面都采用了屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動恢復等措施,使可編程控制器具有很強的抗干擾能力,其平均故障間隔時間長,故障恢

6、復時間短。這是PLC 控制優(yōu)于常規(guī)微機控制的基于PLC 人機界面控制系統(tǒng)的研究梅紅軍(江蘇永興多媒體有限公司,江蘇南通226004摘要本文主要介紹PLC 技術及其主要特點,利用可編程控制器(PLC 作為控制系統(tǒng)的主要控制單元,觸摸屏和PLC 的結合,讓人機界面控制系統(tǒng)的性能更加安全可靠,使整套設備成為真正的機電一體化產品。關鍵詞PLC ;人機界面控制系統(tǒng);觸屏技術中圖分類號TM 文獻標識碼A 文章編號1673-0046(200901-0130-02Journal of TaiYuan Urban Vocational collegeJan20092009年第期·1太原城市職業(yè)技術學院

7、學報總第90期期!130一大特點。2.編程直觀、簡單,使用方便?？紤]到大多數電氣技術人員熟悉電氣控制線路的特點,大多數可編程控制器均采用與繼電器原理圖相類似的梯形圖編程方式,形象直觀,易學易懂。3.控制程序可變,具有很好的柔性。可編程控制器是通過程序實現控制的,當生產工藝改變或生產線設備更新時,不必改變PLC的硬件設備,只需修改程序即可滿足要求。4.功能完善、擴充方便、組合靈活。PLC產品具有各種擴展單元和功能模塊,可以方便地適應不同工業(yè)控制需求,與各種不同的現場設備順利連接,組成應用系統(tǒng)。5.體積小、能耗低。由于PLC的體積小,很容易裝在機械設備內部,是實現機電一體化的理想控制設備。對于復雜

8、的控制系統(tǒng),使用PLC后,可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器,而PLC的體積又僅相當于幾個繼電器的大小,因此可以將開關柜的體積縮小到原來的1/21/10。由于減少了線圈用電,從而也使能耗降低。PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多,故可以省下大量的配線和附件,減少大量的安裝接線工時,同時節(jié)省大量的費用。二、控制系統(tǒng)軟件設計PLC作為新型的工業(yè)控制計算機,因為其運算速度高、功能強大、程序設計簡單、改變程序靈活方便、可靠性高、抗干擾能力強、能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下長期工作等顯著特點,已廣泛應用于工業(yè)自動化控制的各個領域。但是PLC有其自身的缺陷,不具備人機交互功能,如果在控制過程中需要隨時改變控制

9、參數的時候,以及需要了解系統(tǒng)的控制情況時,這種缺陷就越發(fā)顯得明顯。隨著計算機技術的發(fā)展,人機界面技術的出現給PLC注入了新的力量,使得PLC控制技術在工業(yè)控制領域得到了更加廣闊的發(fā)展空間。同時,它們二者的有機結合,使得PLC更加的完美。1.系統(tǒng)分析根據要求,系統(tǒng)要能夠手動自動靈活控制,因此選用了穩(wěn)定可靠的HITECH觸摸屏人機界面,該人機界面不但能保存大量的工作數據,而且可用CF卡的方式供用戶保存工藝及數據,也可以將數據在電腦上修改后經由CF卡傳回觸摸屏,這樣管理數據非常方便。另外,由于HI下ECH人機提供了強大的宏指令,而且宏指令的編輯非常簡單易學,所以通過宏指令使人機來和晶體膜厚監(jiān)控儀通訊

10、很容易。觸摸屏接收到監(jiān)控儀上的數據后,通過宏指令進行算術運算,然后進行邏輯判斷,再發(fā)信號給PLC,來控制設備的自動運行。2.觸摸屏技術隨著多媒體信息查詢的與日俱增,人們越來越多地談到觸摸屏,因為觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備,它是目前最簡單、方便、自然的而且又適用于中國多媒體信息查詢國情的輸入設備,觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點。利用這種技術,我們用戶只要用手指輕輕地觸碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作,從而使人機交互更為直截了當,這種技術極大方便了那些不懂電腦操作的用戶。在工業(yè)自動化越來越要求實時監(jiān)控的今天,觸摸屏與PLC的結合日趨完善,其聯控技術

11、正日益接近具有多功能操作界面的工控機,觸摸屏的應用更為PLC的廣泛應用開辟了一個新領域。隨著計算機的逐漸發(fā)展,觸摸屏技術必將會有它更加廣闊的發(fā)展和應用前景。3.控制系統(tǒng)人機界面設計(1HITECH觸摸屏通過以上對觸摸屏技術的分析,根據控制系統(tǒng)的具體要求及特點,結合選定的PLC型號,選用HITECH觸摸屏作為控制系統(tǒng)的人機界面,其規(guī)格型為PWS3760。觸摸屏的控制界面采用HITECH觸摸屏專用工具HITECH-ADP3軟件進行設計。PWS3760觸摸屏的顯示尺寸為10.4,顯示顏色為256色,是HITECH列觸摸屏中較新型的產品。在結構的設計上,它除了有十分美觀的整體造型計外,其面板更可方便用

12、戶配合應用的需要而自行設計個別且專用的操作板。如面板顏色、按鈕功能配置、按鈕圖案等都可以由設計者自由靈活地搭配使用,具有良好的人機界面效果。(2控制界面設計在打開HITECH-ADP3.0軟件后,首先需要新建一個新的屏幕文件,然后需要對文件進行一些必要的設置,具體包括應用名稱、人機界面種類和PLC種類,。其中應用名稱可為:翅片成型機監(jiān)控界面;人機界面種類選PWS3760;PLC種類選擇Mitsubishi FX2N。設置完成以后,便可以進行畫面的創(chuàng)建。(3PLC與觸摸屏的通訊設置HITECH觸摸屏在實際工作過程中,通過串行通訊接口RS232C與PLC進行連接。RS232C是美國電子工業(yè)協會(E

13、IA于1969年公布的通信協議,它的全稱是“數據終端設備(DTE和數據通信設備(DCE之間串行二進制數據交換接口技術標準”。RS232C接口標準是目前計算機和PLC中最常用的一種串行通信接口。HITECH觸摸屏與PLC之間是直接存取通信方式,它們之間有相互對應的數據存儲區(qū)和控制區(qū)。在運行中觸摸屏畫面所需要的數據由觸摸屏自動地向PLC 發(fā)送請求并接收數據,觸摸鍵的操作輸入由觸摸屏自動地送到PLC,它們二者之間的通訊,不需要單獨編寫程序就可以進行數據的發(fā)送與接收,大大地簡化了程序的設計。FX2N-48M T型PLC與HITECH觸摸屏采用RS232C 串口進行通信,主要的通訊參數設置如下:傳送速率為9600bps,數據長度為7位,停止位為一位,奇偶校驗為偶校驗。三、結論本文主要設計了基于PLC和觸摸屏控制系統(tǒng),完成了系統(tǒng)中軟件、硬件及人機界面設計。結果表明:(1由于該系統(tǒng)采用觸摸屏與PLC