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亚博集团|人机界面在智能化可控硅整流装置中的应用

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【亚博集团】1系统构成与工作原理  1.1系统构成  系统由5部分构成:变送器、PLC主机、模拟量输出输出模块、触摸屏、可控硅整流部分等构成,系统控制结构如图1右图。在掌控部分,搭配SIEMENS的S7-200PLC对取样信号展开较慢、可信的处置,编程软件为STEP7-MicroWIN32V3.2;搭配Siemens的TP270B触摸式人机界面(HMI)对动态温度值和各种故障信息展开表明、记录,组态软件为SIMATICPro-ToolV6.0。

HMI和PLC之间使用MPI(多点)通讯方式,通过对HMI画面上所设元件属性和与PLC的数据交换地址的定义,构建HMI上涉及元件对应的暂存器对PLC存储单元的读取。图1系统控制结构  1.2工作原理  可控硅整流输入直流电力,0~45V倒数固定式;输入直流电流,0~1600A倒数固定式。由传感器对主路硅元件的温度展开取样,所测温度信号经缩放和A/D切换后送来PLC,利用软件展开数据处理,处置后的数据送来HMI展开动态表明。在HMI上设置超温报警及超温跳闸温度限定值。

当主路硅元件温度过低,多达限定值时,PLC将输入超温报警信号和超温跳闸信号,并在HMI上表明出有明确信息。同时对励磁线圈的电流和电压展开准确亚博集团的PI掌控,可在HMI上原作PI算法的参数值。

该系统中的数据采集处置、风机运营和故障报警由PLC和HMI通过编成适当的软件来已完成。2系统的软件设计  SIMATICProTool是西门子公司发售的HMI组态软件,该软件由2部分构成:ProToolCS(组态系统)和用作过程可视化的ProToolRT(运营系统)。该软件具备报警记录、报表打印机、趋势曲线等多种功能,并反对除SiemeNS之外的第三方制造商的通讯协议。

本系统在其基础上展开了画面设计、通讯组态、报警设置、安全性维护设计等一系列应用于研发。  2.1触摸屏画面设计  触摸屏画面设计不仅拒绝能构建所有的掌控功能(输出及表明参数、存储纪录、报警等),而且要简单明了,更容易操作者人员准确的继续执行操作者。考虑到系统所须要监控的过程变量和实际功能,共计组态了5两组画面,下面讲解几个基本画面。  (1)主画面  设计的监控主画面的最上部是励磁电流动态表明曲线,其下是两个动态表明励磁电流、电压数值的表明板。

还有电流数值原作的输入框,当手按在这个方位时,可弹出有数字选项板,便利对电流设定值的输出。该板的右边有两个微调幸,每按动一下,可以展开特1或减半1的操作者。

在主控界面的下部是设备运营状态表明板,该方位可动态表明系统的状态(系统的进、关口、有无故障等信息)。监控主画面的右下角是功能自由选择弹头出有菜单,主要由工作状态栏、参数原作栏、报警记录栏等构成。

如图2右图。  (2)温度、电流、电压动态表明  表明时,触摸屏在每个时间单位(时钟脉冲)内一次只从PLC加载一个数字值,并加到至操作者单元上表明所对应的物理量值。该程序中组态3两组动态数据,每组表明硅主元件的温度、励磁电流及电压3个模拟量。

  (3)参数原作  在本画面中,操作员可以对风机的自动始/停车温度,硅主元件超温报警温度和超温跳闸温度以及过流值、过压值展开原作,调整。具备最高级权限的操作员还可对PID算法中的参数()展开原作,这样可以很便利的对系统展开在线的参数整定.  (4)故障记录  每当有报警信号产生,都会在触摸屏界面上弹头出有报警消息窗口,同时报警灯闪光。

将报警消息展开文档,再行创立一画面组态消息视图,就可留存并表明系统运营以来的所有报警消息。提醒报警号,报警产生的日期、时间,报警产生的原因,以及否证实等信息。  2.2安全性维护设计  ProTool容许用户用于口令来制止其他并未许可人员用于控件,从而减少系统的安全性。ProTool获取的口令级别从0到9。

口令级0不须要输出口令;口令级1至8,根据功能的重要性展开分配;口令级9仅有许可于系统管理员。针对安全性管理和操作者的必须,该系统中定义了系统管理员级即9级和操作员1级两级口令。对PID参数原作须要用于系统管理员级口令,其他操作者,如温度报警无限大、开机软启动时间等,也要再行输出口令展开登岸。

输出口令,触碰登岸按钮,再行触碰其他功能按钮,之后可转入相等或高于该口令级别的子画面。子画面操作者完回到主画面后,触碰解散按钮,则口令过热,再度转入子画面须要新的输出口令。若没触碰解散按钮,系统将在1min后自动撤消口令。图2:监控主画面  2.3人机界面与PLC之间的通讯  西门子人机界面与PLC之间的通讯方式有3种:PPI(点到点)通讯方式,MPI(多点)通讯方式和PROFIBUS-DP通讯方式。

  该系统中使用MPI(多点)通讯方式。由于MPI模块是RS485结构,PLC与人机界面之间通过RS485线连接,其传输速率为187.5k波特率。

一个MPI网可以有多个网络节点,其地址是在S7-200硬件组态中设置的。该系统中人机界面的MPI地址为1;CPU的MPI地址为2。

人机界面与过程之间通过PLC利用变量展开通讯。一般来说在PLC和操作者单元之间互相交换的数据为过程数据。为此在组态中创立指向PLC上某个地址的变量。

触摸屏从登录的地址中加载该数值并表明它。某种程度的,操作员可以在触摸屏上输出将被载入PLC上某个地址的数据。

3结束语  1600A/45V智能化可控硅整流装置中将PLC和触碰显示屏融合在一起,并使用PLC和触摸屏的适当软件对各取样值展开掌控、处置,在温度、电流、电压的动态表明、数据记录、报警等方面具备相当大的优越性。操作者人员不仅能便利的仔细观察和掌控该装置的动态运营温度,还可根据报警消息,较慢的排除故障;利用历史记录,管理人员还可对最重要数据展开分析、查找,可大大提高运营管理水平。目前该装置已在赣州市金环磁选设备有限公司获得应用于。

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