基于組態(tài)王CAN的電機(jī)溫度檢測系統(tǒng)

趙國萍 閆海陽

（1.太重煤機(jī)有限公司 山西太原 030032 2.上海大屯能源股份有限公司 江蘇徐州 221611）

基于組態(tài)王CAN的電機(jī)溫度檢測系統(tǒng)

趙國萍1閆海陽2

（1.太重煤機(jī)有限公司 山西太原 030032 2.上海大屯能源股份有限公司 江蘇徐州 221611）

通過工控機(jī)、溫度采集板、電機(jī)溫度傳感器、CAN總線完成電機(jī)溫度信號的實(shí)時(shí)監(jiān)測。其中電機(jī)溫度傳感器檢測電機(jī)溫度并將其轉(zhuǎn)換為電信號并傳送到溫度采集板，溫度采集板接收電機(jī)溫度傳感器傳回的信號并將其通過CAN總線上傳到工控機(jī)，工控機(jī)通過組態(tài)王軟件對電機(jī)溫度信號進(jìn)行組態(tài)之后實(shí)現(xiàn)對電機(jī)溫度的監(jiān)測。系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)對4臺電機(jī)溫度的可靠、實(shí)時(shí)監(jiān)測。

工控機(jī)；組態(tài)王；CAN總線；溫度采集板

1 引言

本系統(tǒng)使用基于DSP系統(tǒng)的溫度采集模塊采集電機(jī)溫度，通過組態(tài)王組態(tài)軟件和CAN總線實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測多臺電機(jī)溫度，與之前的傳統(tǒng)的溫度傳感器、PLC、工控機(jī)的監(jiān)控方式相比，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單穩(wěn)定，系統(tǒng)組成方式更加靈活。

2 電機(jī)溫度監(jiān)測系統(tǒng)原理

本系統(tǒng)由工控機(jī)HIF170CRI（安裝研華PCI1680的CAN卡）、組態(tài)王6.55256點(diǎn)組態(tài)軟件、溫度采集板、溫度傳感器PT100和電源組成。其工作原理是PT100完成電機(jī)溫度采集；溫度采集板采集4路PT100溫度信號并通過CAN總線將溫度信號傳送到工控機(jī)；工控機(jī)通過安裝在工控機(jī)的PCI插槽內(nèi)的研華PCI1680的CAN卡和溫度采集板構(gòu)建CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)并接收溫度采集板發(fā)送的溫度信號；工控機(jī)上安裝的組態(tài)王6.55256點(diǎn)組態(tài)軟件完成電機(jī)溫度的監(jiān)測畫面的組態(tài)，其原理圖如圖1所示。

圖1

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)硬件配置

3.1.1 HIF170CRI工控機(jī)硬件硬件配置

（1）CPU：Intel Atom Duo 186GHz；（2）內(nèi)存：Onboard 2.0gb SDRAM；（3）顯示器：VGAX1：HDMIX1；

（4）通訊：RS-232X1：RS-485X2：CANX2；（5）并行口或USB口：USB（2.0）X3；

（6）工控機(jī)電源輸入為9～36V寬電壓輸入。

3.1.2 ACJ-4T200溫度采集板規(guī)格參數(shù)

（1）發(fā)送波特率：500k、400k、250k、125k、100k、80k共8種，默認(rèn)為250k。

（2）額定電壓：DC24V（DC9-36V）。（3）輸入：PT100。

（4）采樣精度：小于正負(fù)0.5%。

3.2 系統(tǒng)軟件

工控機(jī)安裝研華PCI1680CAN板卡工具軟件，安裝組態(tài)王6.55軟件，之后按照原理圖搭建監(jiān)測系統(tǒng)，測試工控機(jī)和溫度采集板之間的通訊，通訊測試正常后組態(tài)電機(jī)溫度監(jiān)測畫面。組態(tài)電機(jī)溫度監(jiān)測組態(tài)工程之前首先要更新組態(tài)王開發(fā)環(huán)境下設(shè)備選項(xiàng)內(nèi)的PCI1680板卡驅(qū)動到“60.1.1.30”。

3.2.1 通訊測試

（1）確定CAN總線通訊波特率為250k；

（2）通過撥碼開關(guān)溫度采集板通訊波特率為250k，COB-ID為180，溫度采集板終端電阻在線；

（3）工控機(jī)上第一個(gè)CAN口為本系統(tǒng)使用通訊口，其中2腳為CAN低，7腳為CAN高；

（4）打開研華板卡軟件的CAN測試工具測試通訊。

3.2.2 組態(tài)畫面

（1）定義組態(tài)設(shè)備

在組態(tài)王工程瀏覽器中按照設(shè)備配置向?qū)崾具M(jìn)行設(shè)備驅(qū)動安裝，其中邏輯名稱設(shè)置為：新IO設(shè)備，在設(shè)備地址處填寫的設(shè)備地址格式為：“can port.同步/異步.sBTR0.sBTR1.TimeOut.Reception模式.Acceptance Filter模式”，在本系統(tǒng)中使用第一CAN口，異步傳送方式，250Kbps波特率，通訊超時(shí)時(shí)間設(shè)置為1000ms，關(guān)閉自回復(fù)和接受濾波器，其地址設(shè)置為：“1.1.01.1C.1000.0.0”。

（2）定義組態(tài)變量

由于CAN總線數(shù)據(jù)傳送以字節(jié)為單位，而在組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)顯示以字為單位，故在組態(tài)王軟件中定義的變量必須包括一個(gè)內(nèi)存整形變量和兩個(gè)I/O整形變量，其中兩個(gè)I/O整型變量為字節(jié)變量用于接收控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)給控制器，將兩個(gè)I/O整型變量通過命令語言組合起來賦值給內(nèi)存整形變量用于數(shù)據(jù)的顯示或數(shù)值設(shè)置。

工程新建表1所示的變量。

表1

（3）命令語言

應(yīng)用程序命令語言是指在組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用程序啟動時(shí)、運(yùn)行期間和程序退出時(shí)執(zhí)行的命令語言程序。

在此工程中選擇運(yùn)行期間，設(shè)置時(shí)間間隔為100ms，編輯如下命令語言：

If（\本站點(diǎn)set==1）

{\本站點(diǎn)set=0：}

Else

{\本站點(diǎn)set=1：}

\本站點(diǎn)1#電機(jī)=256*\本站點(diǎn)R180.0+\本站點(diǎn)R180.1：

\本站點(diǎn)2#電機(jī)=256*\本站點(diǎn)R180.2+\本站點(diǎn)R180.3：

\本站點(diǎn)3#電機(jī)=256*\本站點(diǎn)R180.4+\本站點(diǎn)R180.5：\本站點(diǎn)3#電機(jī)=256*\本站點(diǎn)R180.6+\本站點(diǎn)R180.7：（4）組態(tài)畫面

系統(tǒng)組態(tài)畫面如圖2所示。

圖2

4 結(jié)論

本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)通過工控機(jī)同時(shí)監(jiān)測4臺電機(jī)的溫度。在監(jiān)測過程中使用PT100、溫度采集板、工控機(jī)實(shí)現(xiàn)4臺電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。系統(tǒng)使用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，通訊穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)時(shí)性都有較大的提高，同時(shí)系統(tǒng)升級改造方便，系統(tǒng)增加CAN總線傳感器和CAN轉(zhuǎn)開關(guān)量輸出模塊同時(shí)升級組態(tài)工程即可實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的全面監(jiān)控。

[1]李正軍.現(xiàn)場總線及其應(yīng)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2]鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京航空航天大學(xué)出版社，1996.

[3]穆亞輝.組態(tài)王軟件實(shí)用技術(shù).黃河水利出版社，2012.

TP274+.4

A

1004-7344（2016）29-0225-02

2016-9-26