台达PLC实现温度数据采集升级的应用方案
日期：2010-4-14 13:35:22 点击：
来源：中国自动化网
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Happiness life from DELTA
——Delta PLC in the temperature data acquisition applications
摘要： 本文论述以台达PLC为核心，在自动控制领域数据采集系统的组成、原理，包括控制器的电路构成，特点、组成框图及临时应变方面，组态王软件（HIM）编程步骤和参数完善。
关键词： 数据采集系统，PLC，HIM,传感器
Abstract: This article elaborates take DELTA PLC as a core, has utilized the automatic control data systems principle, elaborated controllers electric circuit constitution, the characteristic, the composition diagram and the temporary strain aspect, the Kingview (HIM) programs the step and the parameter are perfect.
Key words: Data acquisition system, PLC, HIM, sensor
一、引言
台达电子工业自动化产品以现代电子技术核心基础，致力与驱动(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系列编码器用于检测系统，ASAD系列伺服马达与驱动器用于运动控制，VFD系列各种通用、专用变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制… … 如果你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，一定能让你的工作得心应手、事业腾飞，亮丽你的一生；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 再加上一台变频器，是你最好的试验教材；如果你的设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等，你可以浏览一下台达机电综合产品目录，相信你一定找到合理的解决方案，哈哈 ，下面我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一条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 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。
二、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PT 100 （3线制 100Ω） 六支
通讯模块ADAM—4520 一块
开关稳压电源 LP1100D-24M AC 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 台达公司免费提供
组态软件 北京亚控 组态王6.53 46点 演示版
导线若干
三 系统配置描述
本系统用于临时性、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。
本系统显著地特点：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ADAM—4520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。
热处理调质线，现场生产工艺流程，所要采集温度点的位置如下图：
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(PT 100 3 线 100Ω)，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(Controlled Register)寄存器，每个寄存器有16 Bits。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下：
程序说明：
第一块测温模块
（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STOP→RUN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。
3.3.1 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口上
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
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
——Delta PLC in the temperature data acquisition applications
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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摘要： 本文论述以台达PLC为核心，在自动控制领域数据采集系统的组成、原理，包括控制器的电路构成，特点、组成框图及临时应变方面，组态王软件（HIM）编程步骤和参数完善。
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关键词： 数据采集系统，PLC，HIM,传感器
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Abstract: This article elaborates take DELTA PLC as a core, has utilized the automatic control data systems principle, elaborated controllers electric circuit constitution, the characteristic, the composition diagram and the temporary strain aspect, the Kingview (HIM) programs the step and the parameter are perfect.
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一、引言
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台达电子工业自动化产品以现代电子技术核心基础，致力与驱动(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系列编码器用于检测系统，ASAD系列伺服马达与驱动器用于运动控制，VFD系列各种通用、专用变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制… … 如果你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，一定能让你的工作得心应手、事业腾飞，亮丽你的一生；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 再加上一台变频器，是你最好的试验教材；如果你的设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等，你可以浏览一下台达机电综合产品目录，相信你一定找到合理的解决方案，哈哈 ，下面我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一条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 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。
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二、系统硬件、软件选择
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PLC主机：DVP32EH00R2 一台
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铂金属传感器PT 100 （3线制 100Ω） 六支
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通讯模块ADAM—4520 一块
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笔记本一台（本项目借用 最好有RS232串口）
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
组态软件 北京亚控 组态王6.53 46点 演示版
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导线若干
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
三 系统配置描述
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本系统用于临时性、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。
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本系统显著地特点：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。
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3.1数据采集系统的整体结构
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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ADAM—4520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。
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热处理调质线，现场生产工艺流程，所要采集温度点的位置如下图：
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3.2 PLC 温度数据采集程序的编制
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DVP04PT 温度测量模块可接受外部4 点铂金属温度传感器(PT 100 3 线 100Ω)，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(Controlled Register)寄存器，每个寄存器有16 Bits。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℉。
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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… …
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编写温度采集的数据程序如下：
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第一块测温模块
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（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。
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（2）利用TO指令，在PLC 由STOP→RUN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。
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（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。
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3.3 温度数据显示、记录组态程序的编制
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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：
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计算机通过RS232串口接转换模块，变成RS485信号后，接到PLC的485口上
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波特率 9600
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数据位 7位
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停止位 1位
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