1 引言
在系統(tǒng)工程控制項目中AI顯示控制儀表已廣泛的安裝在設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)與其他儀器組合在一起使用。本文將對顯示控制儀表與PLC組合集成應(yīng)用的優(yōu)點方法及應(yīng)用進(jìn)行分析介紹。
現(xiàn)場控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，不但要考慮采用哪種控制設(shè)備，需要考慮使用目的，現(xiàn)場操作使用過程，要施工布線、盤內(nèi)配線簡單，還要考慮設(shè)備接續(xù)的兼容性，能連接多少臺？連接的距離多遠(yuǎn)？怎樣處理數(shù)據(jù)？通訊的速度？此外，維修的便利性、開發(fā)設(shè)計的工時、成本等多在項目的考慮之中。
2 把溫度數(shù)據(jù)讀取到PLC的優(yōu)點
2.1 方案分析
在顯示控制儀表的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加通信功能，提高了顯示控制儀表的附加值。通過通信功能把測量數(shù)據(jù)送至電腦、觸摸屏或PLC，以此可以管理、分析溫度數(shù)據(jù)，有利于高質(zhì)量的生產(chǎn)管理。
為了實現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)械動作，在設(shè)備上采用PLC的案例越來增多。PLC隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)化，現(xiàn)在其功能已接近于電腦。PLC不但可以處理字節(jié)等數(shù)據(jù)，而且還可以與外部儀表進(jìn)行通信。用PLC的PID運算功能的溫度模塊，需要編寫程序，復(fù)雜繁瑣費時，而且還需要編程人員有PID控制的專業(yè)知識。一旦PLC故障，則溫度控制部分也就停止工作了。
把調(diào)節(jié)PID控制部分交給外部顯示控制儀表來執(zhí)行，PLC僅提供邏輯控制等信號，充分發(fā)揮外部顯示控制儀表具有多種功能，可以實現(xiàn)許多PLC無法實現(xiàn)的功能。由于顯示控制儀表部分是獨立的，即使PLC故障而導(dǎo)致設(shè)備的動作停止，也可以繼續(xù)進(jìn)行PID顯示控制。
HMI觸摸屏近期的發(fā)展中最為重要的突破在于，該產(chǎn)品采用了高性能RISC CPU、32M大容量內(nèi)存和可任意擴(kuò)展1～4G的CF閃存卡存儲功能，具有了海量記錄數(shù)據(jù)的功能，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、報警記錄功能，將一個完整的工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)記錄在CF閃存卡內(nèi)，隨時讀取保存。
2.2 方案優(yōu)點
顯示控制儀表和PLC配合使用的優(yōu)點歸納如下。
（1）大幅度地減輕PLC的負(fù)擔(dān)；
（2）用顯示控制儀表獨自具有的功能實現(xiàn)PLC不能實現(xiàn)的功能；
（3）實現(xiàn)了控制風(fēng)險分散；
（4）在觸摸屏或電腦上同時顯示順序狀態(tài)和控制數(shù)據(jù)顯示狀態(tài)；
（5）根據(jù)工況狀態(tài)來控制設(shè)備的運行；
（6）以履歷的方式顯示警報以及與設(shè)備的聯(lián)系；
（7）容易變更每種產(chǎn)品的參數(shù)設(shè)定；
（8）進(jìn)行溫度的程序配方控制設(shè)定；
（9）實現(xiàn)了電腦或觸摸屏擴(kuò)展CF閃存卡存儲功能，來記錄數(shù)據(jù)高質(zhì)量的生產(chǎn)管理。
3 溫度控制器與PLC的集成方法
如上所述，顯示控制儀表和PLC配合使用的優(yōu)點受到設(shè)計和現(xiàn)場技術(shù)人員的好評，已被廣泛應(yīng)用。因為當(dāng)初顯示控制儀表的數(shù)據(jù)以電腦管理為主，開發(fā)顯示控制儀表的通信協(xié)議時，首先考慮的是與電腦的連接。各個顯示控制儀表、PLC廠家之間的通信協(xié)議各自獨立，沒有統(tǒng)一規(guī)定。為了把溫度控制器和PLC接續(xù)，需要兩者的通信接口和協(xié)議一致。在PLC的RS485自由口編寫通信程序。
3.1 把對方儀表的協(xié)議以任意地址編寫程序的方法
大多數(shù)PLC為了與外部儀表進(jìn)行通信，可以配合儀表的協(xié)議而編寫程序，所以在PLC側(cè)編寫收發(fā)信的通信程序，做成外部儀表可以理解的數(shù)據(jù)排列就可實現(xiàn)通信。采用這種方式的比較多。
3.2實際應(yīng)用
工業(yè)場合中,用1臺PLC控制器連接多臺顯示控制儀表來控制 溫度.液位.流量等.靈活地控制多臺儀表,以達(dá)到設(shè)計控制目的。
可編程控制器 用RS-485通信指令,方便的實現(xiàn)與多臺廈門[宇電]AI儀表的串行通信.成功的實現(xiàn)了用單臺控制器對多臺儀表的靈活控制。
可編程控制器允許在一個RS-485通信接口上連接多達(dá)101臺[宇電]儀表,儀表大于60臺時,需加一個RS-485中繼器，RS-485通信口通信距離長達(dá)1.2KM以上。
宇電AI儀表的串口通信協(xié)議
對于AI儀表其通信方式為RS-485, (1個起始位,1個或2個停止位,8位數(shù)據(jù),無奇偶校驗)通信傳輸數(shù)據(jù)的波特率(1.2K 2.4K 4.8K 9.6K 19.2K 可在儀表叁數(shù)baud中設(shè)定)
系統(tǒng)的總體設(shè)計
圖1為系統(tǒng)的總體設(shè)計方框圖,這里重點突出可編程控制器與AI儀表RS-485接口部分。在工業(yè)現(xiàn)場,RS-485通信是應(yīng)用較多的一種通信方式,圖中可編程控制器通過RS-485通信接口與多個AI儀表相連接,最多可達(dá)到101臺,每臺儀表被賦予各自的地址碼,用以識別身份,( 地址碼可在儀表參數(shù)Addr中設(shè)定).這樣可編程控制器的RS-485通信口便能通過通信線對掛在下面的所有儀表進(jìn)行控制操作。
