基于組態(tài)王及MR13溫控儀的真空退火爐溫控系統(tǒng)
2014-10-16 21:21:08王偉楊亞社李治綱
科技資訊 2014年17期
王偉 楊亞社 李治綱
摘 要：介紹了通過上位機(jī)組態(tài)軟件KINGVIEW與MR13三路九段溫控儀快速組建的多溫區(qū)電加熱控制系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：真空退火爐 組態(tài)王KINGVIEW MR13溫控儀
中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0018-02
MR13是導(dǎo)電公司推出的0.3級9段可編程PID調(diào)節(jié)器，即可作為獨(dú)立的三回路，又可實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)以及大滯后系統(tǒng)的串級調(diào)節(jié)。儀表帶三路報警輸出及RS232（RS485）通訊口，可與上位機(jī)進(jìn)行通訊。通過MR13溫控儀，即可快速構(gòu)建無記錄、分析功能的手動控溫系統(tǒng)，也可與上位機(jī)組態(tài)軟件及PLC迅速構(gòu)建含數(shù)據(jù)記錄、分析、處理功能的復(fù)雜多段、多溫區(qū)自動控制加熱控系統(tǒng)。
1 溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)（見圖1）
整個溫度控制系統(tǒng)以MR13溫控儀為核心，在組態(tài)王及PLC的配合下可構(gòu)建多段、多溫區(qū)加熱系統(tǒng)，并可完成含有復(fù)雜控制動作的大型電加熱系統(tǒng)。溫控儀表及調(diào)功器數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要選取，總線上最多可接99塊溫控儀表，所有儀表并接在RS485總線上，信號傳輸距離可達(dá)1000 m。正常工作時，組態(tài)王采集MR13溫控儀中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理后控制PLC輸出動作。在工控機(jī)與PLC、溫控儀通訊失敗時，此時整個系統(tǒng)可變?yōu)閱为?dú)的兩個系統(tǒng)—— PLC邏輯控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。PLC的邏輯控制系統(tǒng)可手動對爐體各泵、閥進(jìn)行單獨(dú)控制，溫控系統(tǒng)也能夠通過人工設(shè)定溫控儀進(jìn)行加熱，只是溫控儀、調(diào)功器、PLC出現(xiàn)的報警信號不能被上位機(jī)組態(tài)軟件記錄，但這并不影響加熱系統(tǒng)正常工作，以及爐子本身的各種控制動作，其可靠性明顯優(yōu)于僅靠通訊控制復(fù)雜控制系統(tǒng)。
2 軟件組態(tài)
（1）在組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義此工程項(xiàng)目中要用到的變量，如各溫區(qū)各段的設(shè)定溫度及實(shí)時溫度變量等，如圖2所示。
詳情參考MR13通訊數(shù)據(jù)地址表。變量定義時需注意變量數(shù)據(jù)類型，應(yīng)與溫控儀表中的變量類型相對應(yīng)。此外，組態(tài)王軟件還可對現(xiàn)場溫控儀表的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、記錄和分析處理，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，控制溫控儀表進(jìn)行加熱保持、停止及PLC輸出的各種動作。
（2）根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)建圖形畫面并進(jìn)行與溫控儀及PLC的動畫連接。
（3）針對一些與溫度有關(guān)的動作及報警信號，可在組態(tài)王命令語言中進(jìn)行設(shè)計。
（4）對于需要溫度記錄的加熱系統(tǒng)，可在組態(tài)王系統(tǒng)配置項(xiàng)中進(jìn)行設(shè)定，溫度數(shù)據(jù)存儲可指定存儲路徑，數(shù)據(jù)保存最長可達(dá)8000天。并可設(shè)置數(shù)據(jù)存儲磁盤空間不足報警。如設(shè)置的數(shù)據(jù)保存時間較短，如30天，2 G的數(shù)據(jù)存儲空間已足夠，超過30天的歷史數(shù)據(jù)記錄文件系統(tǒng)會將其自動刪除。如數(shù)據(jù)存儲時間較長，就需要10 G甚至100 G的磁盤空間來存儲。
令外一項(xiàng)與存儲空間相關(guān)的參數(shù)是被記錄數(shù)據(jù)的采集頻率，采集頻率越高，單位時間采集的數(shù)據(jù)也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情況下，電熱爐的熱慣性都較大，每分鐘進(jìn)行一次采集不會影響存儲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如覺得1次/min采集頻率不合適，我們還可以通過觀察系統(tǒng)加熱時溫度的變化來確定合適的數(shù)據(jù)采集頻率，以提高磁盤空間利用率。
功器
根據(jù)負(fù)載大小合理選擇調(diào)功器額定電流、電壓，并選擇與溫控儀調(diào)節(jié)輸出相匹配的輸入類型，例如調(diào)功器控制輸入為電流型，溫控儀調(diào)節(jié)輸出亦為電流型。如不一致，不能直接連線，需轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換。各調(diào)功器的過流、過熱信號可并聯(lián)起來，送至PLC數(shù)字量輸入，一旦調(diào)功器發(fā)生故障， PLC將觸發(fā)聲光報警裝置。同時PLC接收到的調(diào)功器故障報警信號通過通訊電纜被上位機(jī)組態(tài)軟件記錄，并向其連接的MR13溫控儀下達(dá)停止加熱等指令。
6 結(jié)論
本文敘述了以MR13溫控儀及組態(tài)王為核心的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)計方法。本控制系統(tǒng)已在我公司生產(chǎn)上得到了實(shí)際應(yīng)用，效果良好。該系統(tǒng)有配置靈活、工作可靠、編程方便、構(gòu)建調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)，可在各種電加熱系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 組態(tài)王使用手冊及函數(shù)手冊[Z].
[2] 導(dǎo)電MR13溫控儀使用說明書[Z].
[3] 四川英杰單相調(diào)功器使用說明書[Z].endprint
摘 要：介紹了通過上位機(jī)組態(tài)軟件KINGVIEW與MR13三路九段溫控儀快速組建的多溫區(qū)電加熱控制系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：真空退火爐 組態(tài)王KINGVIEW MR13溫控儀
中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0018-02
MR13是導(dǎo)電公司推出的0.3級9段可編程PID調(diào)節(jié)器，即可作為獨(dú)立的三回路，又可實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)以及大滯后系統(tǒng)的串級調(diào)節(jié)。儀表帶三路報警輸出及RS232（RS485）通訊口，可與上位機(jī)進(jìn)行通訊。通過MR13溫控儀，即可快速構(gòu)建無記錄、分析功能的手動控溫系統(tǒng)，也可與上位機(jī)組態(tài)軟件及PLC迅速構(gòu)建含數(shù)據(jù)記錄、分析、處理功能的復(fù)雜多段、多溫區(qū)自動控制加熱控系統(tǒng)。
1 溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)（見圖1）
整個溫度控制系統(tǒng)以MR13溫控儀為核心，在組態(tài)王及PLC的配合下可構(gòu)建多段、多溫區(qū)加熱系統(tǒng)，并可完成含有復(fù)雜控制動作的大型電加熱系統(tǒng)。溫控儀表及調(diào)功器數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要選取，總線上最多可接99塊溫控儀表，所有儀表并接在RS485總線上，信號傳輸距離可達(dá)1000 m。正常工作時，組態(tài)王采集MR13溫控儀中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理后控制PLC輸出動作。在工控機(jī)與PLC、溫控儀通訊失敗時，此時整個系統(tǒng)可變?yōu)閱为?dú)的兩個系統(tǒng)—— PLC邏輯控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。PLC的邏輯控制系統(tǒng)可手動對爐體各泵、閥進(jìn)行單獨(dú)控制，溫控系統(tǒng)也能夠通過人工設(shè)定溫控儀進(jìn)行加熱，只是溫控儀、調(diào)功器、PLC出現(xiàn)的報警信號不能被上位機(jī)組態(tài)軟件記錄，但這并不影響加熱系統(tǒng)正常工作，以及爐子本身的各種控制動作，其可靠性明顯優(yōu)于僅靠通訊控制復(fù)雜控制系統(tǒng)。
2 軟件組態(tài)
（1）在組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義此工程項(xiàng)目中要用到的變量，如各溫區(qū)各段的設(shè)定溫度及實(shí)時溫度變量等，如圖2所示。
詳情參考MR13通訊數(shù)據(jù)地址表。變量定義時需注意變量數(shù)據(jù)類型，應(yīng)與溫控儀表中的變量類型相對應(yīng)。此外，組態(tài)王軟件還可對現(xiàn)場溫控儀表的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、記錄和分析處理，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，控制溫控儀表進(jìn)行加熱保持、停止及PLC輸出的各種動作。
（2）根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)建圖形畫面并進(jìn)行與溫控儀及PLC的動畫連接。
（3）針對一些與溫度有關(guān)的動作及報警信號，可在組態(tài)王命令語言中進(jìn)行設(shè)計。
（4）對于需要溫度記錄的加熱系統(tǒng)，可在組態(tài)王系統(tǒng)配置項(xiàng)中進(jìn)行設(shè)定，溫度數(shù)據(jù)存儲可指定存儲路徑，數(shù)據(jù)保存最長可達(dá)8000天。并可設(shè)置數(shù)據(jù)存儲磁盤空間不足報警。如設(shè)置的數(shù)據(jù)保存時間較短，如30天，2 G的數(shù)據(jù)存儲空間已足夠，超過30天的歷史數(shù)據(jù)記錄文件系統(tǒng)會將其自動刪除。如數(shù)據(jù)存儲時間較長，就需要10 G甚至100 G的磁盤空間來存儲。
令外一項(xiàng)與存儲空間相關(guān)的參數(shù)是被記錄數(shù)據(jù)的采集頻率，采集頻率越高，單位時間采集的數(shù)據(jù)也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情況下，電熱爐的熱慣性都較大，每分鐘進(jìn)行一次采集不會影響存儲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如覺得1次/min采集頻率不合適，我們還可以通過觀察系統(tǒng)加熱時溫度的變化來確定合適的數(shù)據(jù)采集頻率，以提高磁盤空間利用率。
功器
根據(jù)負(fù)載大小合理選擇調(diào)功器額定電流、電壓，并選擇與溫控儀調(diào)節(jié)輸出相匹配的輸入類型，例如調(diào)功器控制輸入為電流型，溫控儀調(diào)節(jié)輸出亦為電流型。如不一致，不能直接連線，需轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換。各調(diào)功器的過流、過熱信號可并聯(lián)起來，送至PLC數(shù)字量輸入，一旦調(diào)功器發(fā)生故障， PLC將觸發(fā)聲光報警裝置。同時PLC接收到的調(diào)功器故障報警信號通過通訊電纜被上位機(jī)組態(tài)軟件記錄，并向其連接的MR13溫控儀下達(dá)停止加熱等指令。
6 結(jié)論
本文敘述了以MR13溫控儀及組態(tài)王為核心的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)計方法。本控制系統(tǒng)已在我公司生產(chǎn)上得到了實(shí)際應(yīng)用，效果良好。該系統(tǒng)有配置靈活、工作可靠、編程方便、構(gòu)建調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)，可在各種電加熱系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 組態(tài)王使用手冊及函數(shù)手冊[Z].
[2] 導(dǎo)電MR13溫控儀使用說明書[Z].
[3] 四川英杰單相調(diào)功器使用說明書[Z].endprint
摘 要：介紹了通過上位機(jī)組態(tài)軟件KINGVIEW與MR13三路九段溫控儀快速組建的多溫區(qū)電加熱控制系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：真空退火爐 組態(tài)王KINGVIEW MR13溫控儀
中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0018-02
MR13是導(dǎo)電公司推出的0.3級9段可編程PID調(diào)節(jié)器，即可作為獨(dú)立的三回路，又可實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)以及大滯后系統(tǒng)的串級調(diào)節(jié)。儀表帶三路報警輸出及RS232（RS485）通訊口，可與上位機(jī)進(jìn)行通訊。通過MR13溫控儀，即可快速構(gòu)建無記錄、分析功能的手動控溫系統(tǒng)，也可與上位機(jī)組態(tài)軟件及PLC迅速構(gòu)建含數(shù)據(jù)記錄、分析、處理功能的復(fù)雜多段、多溫區(qū)自動控制加熱控系統(tǒng)。
1 溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)（見圖1）
整個溫度控制系統(tǒng)以MR13溫控儀為核心，在組態(tài)王及PLC的配合下可構(gòu)建多段、多溫區(qū)加熱系統(tǒng)，并可完成含有復(fù)雜控制動作的大型電加熱系統(tǒng)。溫控儀表及調(diào)功器數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要選取，總線上最多可接99塊溫控儀表，所有儀表并接在RS485總線上，信號傳輸距離可達(dá)1000 m。正常工作時，組態(tài)王采集MR13溫控儀中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理后控制PLC輸出動作。在工控機(jī)與PLC、溫控儀通訊失敗時，此時整個系統(tǒng)可變?yōu)閱为?dú)的兩個系統(tǒng)—— PLC邏輯控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。PLC的邏輯控制系統(tǒng)可手動對爐體各泵、閥進(jìn)行單獨(dú)控制，溫控系統(tǒng)也能夠通過人工設(shè)定溫控儀進(jìn)行加熱，只是溫控儀、調(diào)功器、PLC出現(xiàn)的報警信號不能被上位機(jī)組態(tài)軟件記錄，但這并不影響加熱系統(tǒng)正常工作，以及爐子本身的各種控制動作，其可靠性明顯優(yōu)于僅靠通訊控制復(fù)雜控制系統(tǒng)。
2 軟件組態(tài)
（1）在組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義此工程項(xiàng)目中要用到的變量，如各溫區(qū)各段的設(shè)定溫度及實(shí)時溫度變量等，如圖2所示。
詳情參考MR13通訊數(shù)據(jù)地址表。變量定義時需注意變量數(shù)據(jù)類型，應(yīng)與溫控儀表中的變量類型相對應(yīng)。此外，組態(tài)王軟件還可對現(xiàn)場溫控儀表的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、記錄和分析處理，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，控制溫控儀表進(jìn)行加熱保持、停止及PLC輸出的各種動作。
（2）根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)建圖形畫面并進(jìn)行與溫控儀及PLC的動畫連接。
（3）針對一些與溫度有關(guān)的動作及報警信號，可在組態(tài)王命令語言中進(jìn)行設(shè)計。
（4）對于需要溫度記錄的加熱系統(tǒng)，可在組態(tài)王系統(tǒng)配置項(xiàng)中進(jìn)行設(shè)定，溫度數(shù)據(jù)存儲可指定存儲路徑，數(shù)據(jù)保存最長可達(dá)8000天。并可設(shè)置數(shù)據(jù)存儲磁盤空間不足報警。如設(shè)置的數(shù)據(jù)保存時間較短，如30天，2 G的數(shù)據(jù)存儲空間已足夠，超過30天的歷史數(shù)據(jù)記錄文件系統(tǒng)會將其自動刪除。如數(shù)據(jù)存儲時間較長，就需要10 G甚至100 G的磁盤空間來存儲。
令外一項(xiàng)與存儲空間相關(guān)的參數(shù)是被記錄數(shù)據(jù)的采集頻率，采集頻率越高，單位時間采集的數(shù)據(jù)也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情況下，電熱爐的熱慣性都較大，每分鐘進(jìn)行一次采集不會影響存儲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如覺得1次/min采集頻率不合適，我們還可以通過觀察系統(tǒng)加熱時溫度的變化來確定合適的數(shù)據(jù)采集頻率，以提高磁盤空間利用率。
功器
根據(jù)負(fù)載大小合理選擇調(diào)功器額定電流、電壓，并選擇與溫控儀調(diào)節(jié)輸出相匹配的輸入類型，例如調(diào)功器控制輸入為電流型，溫控儀調(diào)節(jié)輸出亦為電流型。如不一致，不能直接連線，需轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換。各調(diào)功器的過流、過熱信號可并聯(lián)起來，送至PLC數(shù)字量輸入，一旦調(diào)功器發(fā)生故障， PLC將觸發(fā)聲光報警裝置。同時PLC接收到的調(diào)功器故障報警信號通過通訊電纜被上位機(jī)組態(tài)軟件記錄，并向其連接的MR13溫控儀下達(dá)停止加熱等指令。
6 結(jié)論
本文敘述了以MR13溫控儀及組態(tài)王為核心的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)計方法。本控制系統(tǒng)已在我公司生產(chǎn)上得到了實(shí)際應(yīng)用，效果良好。該系統(tǒng)有配置靈活、工作可靠、編程方便、構(gòu)建調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)，可在各種電加熱系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 組態(tài)王使用手冊及函數(shù)手冊[Z].
[2] 導(dǎo)電MR13溫控儀使用說明書[Z].
[3] 四川英杰單相調(diào)功器使用說明書[Z].endprint
