摘 要：本文主要介紹臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品在蒸餾水機(jī)上的系統(tǒng)集成，體現(xiàn)了臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品在電氣控制系統(tǒng)上整合應(yīng)用的高性?xún)r(jià)比與技術(shù)方案優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品是裝備制造業(yè)的上佳之選。
關(guān)鍵字：PLC 人機(jī)界面 宏指令 RS485通訊
1 引言
蒸餾水通俗的說(shuō)是水蒸汽冷凝后的產(chǎn)物，化學(xué)上稱(chēng)之謂純凈水，化學(xué)分子式為H2O的純凈水不應(yīng)含任何其他雜質(zhì)成分，是工業(yè)生產(chǎn)中的重要原料。蒸餾水應(yīng)用行業(yè)廣泛，主要用于化工產(chǎn)品原料配比和食品、藥品、化妝品等產(chǎn)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(jī)是專(zhuān)用蒸餾水生產(chǎn)裝備，該蒸餾水電氣控制系統(tǒng)完全采用臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品整合，為客戶(hù)實(shí)現(xiàn)工藝控制和技術(shù)要求。
2蒸餾水機(jī)控制系統(tǒng)及工藝
2.1 控制工藝
蒸餾水機(jī)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)控制被控原料罐內(nèi)部溫度、壓力以及電導(dǎo)率等物理量滿(mǎn)足不同產(chǎn)品規(guī)格要求?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)不同產(chǎn)品需要設(shè)定相關(guān)參數(shù)，同時(shí)設(shè)置參數(shù)上下限，并實(shí)時(shí)顯示相關(guān)參數(shù)數(shù)值變化，控制各個(gè)管道閥門(mén)開(kāi)度，從而保證產(chǎn)品按照預(yù)設(shè)工藝參數(shù)生產(chǎn)，超限時(shí)會(huì)有報(bào)警顯示和相關(guān)保護(hù)動(dòng)作。同時(shí)根據(jù)客戶(hù)需要，產(chǎn)品加工完成后打印參數(shù)報(bào)表和存儲(chǔ)參數(shù)報(bào)表（電子文件格式*.JPG存儲(chǔ)在通用USB磁盤(pán)內(nèi)）。
上述表格列出的配件是生產(chǎn)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(cè)傳感器（K型熱電偶、PT100熱電阻、電導(dǎo)率傳感器，壓力傳感器，液位傳感器，模擬信號(hào)變送器等）、微型打印機(jī)等電氣元件，此處不予贅述。
2.2 系統(tǒng)原理
?。?）系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)：系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)如圖1所示。系統(tǒng)由臺(tái)達(dá)PLC建構(gòu)主控制器，通過(guò)RS－485總線與臺(tái)達(dá)觸摸屏人機(jī)界面構(gòu)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(tái)達(dá)人機(jī)界面豐富的通訊口功能，可以提供給用戶(hù)3個(gè)COM口，方便與外圍工控設(shè)備通訊聯(lián)機(jī)。
?。?）系統(tǒng)通訊原理設(shè)計(jì)：COM1：RS232通訊方式與下位PLC連接，進(jìn)行蒸餾水設(shè)備和產(chǎn)品各項(xiàng)工藝參數(shù)設(shè)置和讀取。COM2：RS485通訊方式與微型打印機(jī)連接，利用臺(tái)達(dá)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(jī)需要打印的漢字、英文字母以及數(shù)字等，可以進(jìn)行產(chǎn)品工藝參數(shù)報(bào)表打印，作為產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)的文字依據(jù)以及存檔保存數(shù)據(jù)。
圖1控制系統(tǒng)架構(gòu)
表1 系統(tǒng)配置
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序號(hào) |
元件名稱(chēng) |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量（臺(tái)） |
備 注 |
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1 |
觸摸屏 |
DOP－AS38BSTD |
1 |
3.8 |
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2 |
PLC |
DVP20EX00R2 |
1 |
4AI＋2AO |
序號(hào) 元件名稱(chēng) 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量（臺(tái)） 備 注
1 觸摸屏 DOP－AS38BSTD 1 3.8
2 PLC DVP20EX00R2 1 4AI＋2AO
3 軟件開(kāi)發(fā)
3.1 PLC用戶(hù)程序
PLC用戶(hù)控制程序主要實(shí)現(xiàn)模擬量數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算轉(zhuǎn)換，超限報(bào)警輸出控制。一定要根據(jù)傳感器和變送器模擬信號(hào)量程范圍計(jì)算數(shù)字量顯示值，根據(jù)用戶(hù)提供的工藝要求編寫(xiě)報(bào)警處理程序。圖2是PLC控制程序節(jié)選，僅供參考。
圖2 工藝參數(shù)報(bào)警梯形圖
3.2人機(jī)界面用戶(hù)程序
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(guò)口令才能登陸控制系統(tǒng)，操作員1～3具有不同的響應(yīng)級(jí)別，級(jí)別依次降低，密碼級(jí)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(gè)按鈕互相鎖存，按下其中一個(gè)按鈕后，其他兩個(gè)按鈕均無(wú)效，通過(guò)宏指令實(shí)現(xiàn)。操作員畫(huà)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(yùn)用人機(jī)界面提供的宏指令功能可以達(dá)到事半功倍的效果，上面的程序是一個(gè)應(yīng)用例子，實(shí)現(xiàn)了不同權(quán)限級(jí)別多用戶(hù)登陸控制系統(tǒng)，給產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)人員提供了靈活編程應(yīng)用的強(qiáng)大功能。蒸餾水機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)畫(huà)面如圖4所示。
圖4 參數(shù)數(shù)據(jù)畫(huà)面
系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示進(jìn)水溫度、出水溫度、壓力、液位、電導(dǎo)率等各項(xiàng)工藝參數(shù)變化情況，以便操作員操控設(shè)備，如有超限報(bào)警，系統(tǒng)會(huì)已報(bào)警走馬燈的形式滾動(dòng)報(bào)警提示信息，方便操作員下達(dá)保護(hù)指令。臺(tái)達(dá)人機(jī)界面新版軟件提供"拮取畫(huà)面"功能按鈕，可以將人機(jī)某個(gè)畫(huà)面以后綴名為JPG的文件格式存儲(chǔ)在USB存儲(chǔ)盤(pán)中，方便地將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)報(bào)表存儲(chǔ)和打印出來(lái)。
按下圖4參數(shù)存儲(chǔ)按鈕后，該畫(huà)面就以YY－MM－DD－畫(huà)面編號(hào).JPG文件格式存儲(chǔ)在U盤(pán)中，文件名以日期＋畫(huà)面序號(hào)命名，如果U盤(pán)未插在人機(jī)背面，會(huì)顯示未找到存儲(chǔ)盤(pán)報(bào)警。按下圖4的"限位設(shè)定"按鈕，畫(huà)面跳轉(zhuǎn)到溫度、壓力高低限位設(shè)定畫(huà)面，如圖5所示。通過(guò)數(shù)值輸入按鈕輸入不同參數(shù)數(shù)值，滿(mǎn)足不同產(chǎn)品規(guī)格使用。
圖5 工藝參數(shù)限位設(shè)定
按下圖4的"參數(shù)校正"按鈕，畫(huà)面跳轉(zhuǎn)到溫度、壓力參數(shù)校正畫(huà)面，通過(guò)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(gè)傳感器檢測(cè)結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)儀表的固定偏差，達(dá)到系統(tǒng)顯示和測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)儀表一致，類(lèi)似于傳感器信號(hào)調(diào)零過(guò)程。
按下圖4 "打印"按鈕，微型打印機(jī)就會(huì)打印出數(shù)據(jù)報(bào)表，如圖6所示，報(bào)表打印也是通過(guò)臺(tái)達(dá)人機(jī)界面強(qiáng)大的宏指令實(shí)現(xiàn)。
圖6 報(bào)表打印
其他壓力、液位、電導(dǎo)率、操作員、日期、時(shí)間等打印子程序與上述進(jìn)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(shí)調(diào)用打印子程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)打印。
4 結(jié)束語(yǔ)
提供具有良好性?xún)r(jià)比完美整合方案是中達(dá)電通的營(yíng)銷(xiāo)策略，提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)集成解決方案是服務(wù)客戶(hù)的保證，本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的蒸餾水機(jī)設(shè)備控制系統(tǒng)整合應(yīng)用臺(tái)達(dá)HMI、PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品，為客戶(hù)實(shí)現(xiàn)了一套穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，設(shè)備自投產(chǎn)以來(lái)運(yùn)行正常，不但能夠滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)工藝要求，而且更提高了生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)可控性和設(shè)備工作效率，再次證明中達(dá)電通是客戶(hù)值得信賴(lài)的合作伙伴。
參考文獻(xiàn)
?。?］臺(tái)達(dá)DVP－PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)程序篇
?。?］臺(tái)達(dá)DOP系列人機(jī)界面應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)
