發布日期:2022-10-09 點擊率:55
1、PLC-觸摸屏簡介
觸摸式工業圖形顯示器(簡稱觸摸屏)是一種新型可編程控制終端,是新一代高科技人機界面(國外稱為 HMI 或 MMI )產品,它是替代傳統控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器??捎糜趨翟O置、數據顯示、以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程,并可簡化 PLC 的控制程序。 具有體積小、 連線簡單化、 防塵、抗震 、防水、防電磁 等特點。
PLC是一種可編程控制器,有著運算速度高、指令豐富、功能強大、可靠性高、使用方便、編程靈活、抗干擾能力強等特點。近幾年,隨著科學技術的不斷進步,各行業對其生產設備和系統的自動化程度要求越來越高,采用現代自動化控制技術對減輕勞動強度、優化生產工藝、提高勞動生產率和降低生產成本起著很重要的作用。
2、PLC-觸摸屏的應用領域
* 傳統的產業設備和機械的自動控制;
* 中小型過程控制系統;
* 遠程維護服務系統;
* 節能監視控制系統;
3、基于PLC控制與觸摸屏的具體解決方案
3.1 城市(工廠)污水處理自動化控制系統解決方案
3.1.1 系統概述
該污水處理工程自動化系統的下位控制站采用上位機、PLC和現場總線功能為一體的最新智能化控制器作為主控裝置,還配有繼電器、接觸器、智能化熱繼電器、電量變送器等裝置,完成工藝設備的保護和控制、流程數據采集和控制功能等。另外,系統中還包括在線水質分析儀表、變送器、調節閥、電磁閥、各種泵及風機等。
3.1.2 系統主要控制功能
* 自動排油控制:污水進入隔油池后,控制器根據水溫自動打開蒸汽閥給污水加熱,使水溫達到設定溫度,啟動浮油機工作。吸走水面浮油,達到排油目的;
* 集水池潛水泵控制:污水進入集水池后,根據水位啟停潛水泵,將污水送至一級氣浮池;
* 混凝加藥泵控制:根據潛水泵的啟??刂苹炷铀幈玫膯⑼?;
* 加堿及PH值控制:根據檢測的PH值自動調節加堿量,使中和后的PH值控制在6~9;
* 回流泵控制:根據潛水泵的啟??刂苹亓鞅玫膯⑼?;
* 風機的控制:根據氧化池含氧量測定,自動控制風機的啟停;
* 一、二沉淀池自動定時排泥控制;
* 濾池定時反沖洗控制。
3.1.3 系統特點
* 基于Windows NT/2000/XP平臺,采用面向對象的技術和方法進行系統設計和軟件實現;
* 開放性強,遵循ODBC、COM/DCOM、Active X、IEC-1131-3等國際標準;
* 能跟據用戶需求整合WINCC、IFIX、FIX32、RSVIEW、INTOUCH、阻態王等阻態軟件;
* 系統界面直觀,具有完善的瀏覽功能;
* 系統功能齊全、技術先進、操作簡單、維護量少;
* 豐富方便的擴展能力,能方便地基于現有系統進行擴展;
* 系統提供形式豐富地報表,位統計和決策提供依據。
3.1.4 系統指標
* 數據刷新1s;
* 事件順序分辨率<2ms;
* 控制命令響應時間≤1s;
* 調畫面響應時間<1s。
3.1.5 系統組成原理圖
3.1.6 系統主要硬件配置
系統硬件由可編程控制器(含數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊),WPLC-C無線透傳終端,上位機,變頻器、傳感器及若干電器元件組成。
?。?)PLC:選用SIEMENS公司的S7-400系列(配數字擴展輸入/輸出模塊、模擬輸入模塊)
?。?)變頻器:采用DAFOSS公司VLT系列;據PLC發送過來的數據(PH值、曝氣含氧量、水箱液位、流量計等模擬信號,水泵運行、電動閥門開、故障報警等為數字信號)值調節設備的運行,并將其內部運行參數反饋到PLC及上位機。
(3)上位機:可作為工程師站對PLC和組態軟件進行編程,操作員站可以監控系統的運行。上位機選用的是研宏YH-MB945VEA.
3.2 基于觸摸屏結合PLC在空調送風系統中的節能應用
3.2.1 系統概述
通過觸摸屏和PLC結合使用,可以在觸摸屏中直接設定目標值(壓力及溫度等),通過PLC與實際值(傳感器的測量值)進行比較運算,直接向變頻節能系統發出運算指令(模擬信號),調節變頻器的輸出頻率。通過調節送風電機的轉速,實現節能的目的。
3.2.2 系統原理圖
3.2.3 系統主要硬件組成
系統硬件由可編程控制器(含數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊)、觸摸屏一臺、變頻器、傳感器及若干電器元件組成。各部分說明如下:
(1) PLC:選用SIEMENS公司的S7-200系列CPU224(配數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊)。通過接收開關量、模擬量輸入經處理后輸出開關量、模擬量去控制繼電器的動作,同時與觸摸屏進行實時通訊,為觸摸屏的顯示提供數據,并對于觸摸屏發出的信息進行處理等。
(2) 觸摸屏采用PROFACE公司的GP2301。實現人機對話,與PLC系統進行數據傳送和交換,將設定參數寫入PLC,也可將PLC、傳感器及變頻器內部參數讀入觸摸屏,實現了模擬量、數字量的實時監控,目標值的設定以及報警記錄等。
(3) 變頻器:采用SIEMENS公司440系列,通過USS4協議可由觸摸屏通過PLC設置其內部參數,根據PLC發送過來的數據(模擬量)值調節水泵或風機的轉速,并將其內部運行參數反饋到PLC及觸摸屏。
(4) 壓力、溫度等傳感器:將被控制系統(水系統或風系統)的實際參數值轉變成電信號上傳至PLC和觸摸屏。
(5) 電氣元件:給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電,完成各種操作及驅動等。
3.2.4 系統特點
在變頻節能系統中采用觸摸屏作為人機交互工具,簡單直觀,便于操作。減少系統的電力消耗的前提下,減少了企業的用電費用。減輕了空調系統的高耗能對電網系統的壓力。這種結合必將更多的應用在未來的各種生產系統中,并成為自動化控制發展的一個亮點。
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