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可編程雙八五(85)濕冷凍試驗(yàn)箱配件的應(yīng)用
2016-06-21 來(lái)源：正航儀器 作者：小易 閱讀：次
可編程控制器風(fēng)冷，殼管式冷凝器制冷劑在雙八五(85)濕冷凍試驗(yàn)箱上的應(yīng)用
采樣時(shí)刻的給定值 PVn 第 n采樣時(shí)刻的過(guò)程變量值 Kc PID回路增益 Ts 采樣時(shí)間間隔Ti 各分時(shí)間Td微分時(shí)間偏移地址域
0 過(guò)程變量 PVn 4 設(shè)定值 SPn
8 輸出值 Mn 12 增益 Kc
16 采樣時(shí)間 Ts 20 積分時(shí)間 Ti
24 微分時(shí)間 Td 28 積分項(xiàng)前項(xiàng) Mx
32 過(guò)程變量前值Pvn一Mx 第 1"—1采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)PV 第 n一1采樣時(shí)刻的過(guò)程變量值S7—200的 PID 回路指令，有兩個(gè)操作數(shù)：TABLE和 LooP。其中，TABLE是回路表的起始地址，LOOP是回路號(hào)，回路表包含 9個(gè)參數(shù) (36
個(gè)字節(jié) )，格式見(jiàn)表 1：表 1 回路表參數(shù)描述
格式 類(lèi)型 描述
實(shí)數(shù) 輸入 過(guò)程變量，必須在 0，0～1．0之間
實(shí)數(shù) 輸入 給定值，必須在 0．0～I(xiàn)．0之間
實(shí)數(shù) 輸入／輸出 輸出值．必須在0．0～1．0之間
實(shí)數(shù) 輸入 增益是比例常數(shù)，可正可負(fù)
實(shí)數(shù) 輸入 單位為秒，必須是正數(shù)
實(shí)數(shù) 輸入 單位為分鐘，必須是正數(shù)
實(shí)數(shù) 輸入 單位為分鐘，必須是正數(shù)
實(shí)數(shù) 輸入／輸出 必須在 0．0～1．0之間
實(shí)數(shù) 輸入僦 出 必須在 0．0～1．0之間
由表中可見(jiàn)，在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)進(jìn)行輸入轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化，即將給定值(SP)和過(guò)程變量(Pv)標(biāo)準(zhǔn)化成 0．0～1．0之間的實(shí)數(shù)，同時(shí)，還應(yīng)確保輸出Mn也為0．0～1．0之間的實(shí)數(shù)。
在回路輸出驅(qū)動(dòng)輸出之前，正好相反，將輸出轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 16位整數(shù) ，在我們的控制回路中，僅取 PI比例積分控制，同時(shí)，增益取為負(fù)數(shù)，呈反作用回路，微分時(shí)間為 0。
這樣，根據(jù)算法計(jì)算的輸出，控制壓縮機(jī)的開(kāi)啟(制動(dòng))，或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟(關(guān)閉)，調(diào)節(jié)實(shí)際制冷量輸出。
各比例系數(shù)可根據(jù)實(shí)際工況現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，以保持系統(tǒng)的最佳性能。
5．2．2 加熱和加濕：采用一般的比例算法，根據(jù)設(shè)定的比例控制帶，決定加熱(濕)的執(zhí)行。
當(dāng)控制的溫度低于控制溫度的比例控制帶時(shí)，啟動(dòng)加熱，具體可分成多級(jí)加熱。
對(duì)于濕度，當(dāng)控制的濕度低于控制濕度的比例控制帶時(shí)，啟動(dòng)加濕。
5．3 延時(shí)；本系統(tǒng)需要不少延時(shí)過(guò)程，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
(1)壓縮機(jī)不能頻繁啟停，定制 3～5分鐘壓縮機(jī)最短運(yùn)行時(shí)間及最短停機(jī)時(shí)間，以保護(hù)壓縮機(jī)：
(2)為便于多組機(jī)組的逐臺(tái)啟動(dòng)和防止電源過(guò)載，定制風(fēng)機(jī)延時(shí)及啟動(dòng)延時(shí)；
(3)在制冷與加熱之間設(shè)立轉(zhuǎn)換延時(shí)，以防止頻繁轉(zhuǎn)換；
(4)多級(jí)加熱級(jí)間與多級(jí)制冷級(jí)間的加有級(jí)間延時(shí)；
(5)必要的報(bào)警延時(shí)，以防止誤報(bào)警。
本程序充分利用了西門(mén)子 S7—200內(nèi)豐富的定時(shí)器，代替常規(guī)的時(shí)間繼電器，用戶(hù)不用再外接時(shí)間繼電器，一般情況，延時(shí)時(shí)間提供給用戶(hù)可調(diào)。
5．4 顯示
本系統(tǒng)有很多顯示畫(huà)面(近 80條信息)要與用戶(hù)交流，出于成本與性能的考慮，選用 TD200，其組態(tài)全在 PLC程序內(nèi)，TD200編程十分方便，中英文均可顯示，為了給用戶(hù)提供一個(gè)友好的界面，我們編制了狀態(tài)顯示、報(bào)警顯示、設(shè)定參數(shù)、部件運(yùn)行時(shí)間等諸多顯示畫(huà)面(菜單)。
但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn) TD200有一不足之處 ，就是當(dāng)編輯或確認(rèn)后，該條信息會(huì)立刻消失，然后，從開(kāi)始第一條信息開(kāi)始顯示，給用戶(hù)的操作造成了很大的不方便，因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本人編制了專(zhuān)門(mén)的顯示程序，利用上、下鍵的標(biāo)志位進(jìn)行翻頁(yè)顯示，并且實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示，具體程序舉例如下：以一狀態(tài)顯示界面為例，假設(shè)有 2頁(yè)畫(huà)面 LDB= 狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)，3MOVB 1，狀態(tài)顯示計(jì)數(shù) LD V3．2 ／／利用向下的箭頭翻頁(yè) INCB 狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)。
制 冷 與 空 調(diào)：LD V3．3 ／／利用向上的箭頭翻頁(yè)AB>=狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)， 1 DECB 狀態(tài)顯示計(jì)數(shù) LDB= 狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)， 0A V3．3MOVB 2，狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)LDB= 狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)， 1R V14．0． 80S V22．0， 1LDB= 狀態(tài)顯示計(jì)數(shù)， 2
R V14．0． 80 S V23．7， 1
LD SM0．0 R M0．7， 1
R V3．2， 1 R V3．3． 1
5 聯(lián)網(wǎng)通訊
前面已提到，本系統(tǒng)采用自由口通訊，通訊雙方一應(yīng)一答，為了提高效率，設(shè)計(jì)將所有參數(shù)全部發(fā)給上位機(jī)，由上位機(jī)程序進(jìn)行篩選出合適有用的信息，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)的 PLC，表 2 通訊控制字設(shè)置
端口 0 端口 1描述
SMB30 SMB130 MSB LSB
7 0 自由口模式控制字節(jié)SM30．6SM130．6 pp 奇偶選擇和00=無(wú)奇偶校驗(yàn)
SM30．7SM130．7 01=偶校驗(yàn)
10=無(wú)奇偶校驗(yàn)
11=奇校驗(yàn)
SM30．5SM130．5 d 每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位0=每個(gè)字符 8位1=每個(gè)字符 7位SM30．2SM130．2 bbb 自由口波特率到 000=38，400波特SM30．4SM130．
4001=19，200波特
010=9，600波特
011=4，800波特
100=2，400波特
110= 600波特
111= 300波特
SM30．0SM130 0 mm 協(xié)議選擇和 和 00=點(diǎn)到點(diǎn)接 口協(xié)議 (PPI／從站模式 ) SM30 1SM130 1 0l= 自由口協(xié)議10=PPI／主站模式包括設(shè)置、開(kāi) (關(guān))機(jī)，報(bào)警巡查等。
本程序使用255個(gè)字節(jié)作為緩沖區(qū)，CPU226兩口可自由定義作為通訊口，根據(jù)表 2設(shè)置好通訊控制字。
在我們的機(jī)組中，通訊口選用口 0，通訊速率由用戶(hù)選擇(300～38，400波特)，數(shù)據(jù)無(wú)奇偶校驗(yàn)位、8位數(shù)據(jù)位，利用 s7—200提供的接收、發(fā)送中斷的功能，隨時(shí)接收來(lái)自上位機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的性質(zhì)(讀／寫(xiě)指令)，執(zhí)行相應(yīng)的功能，或者將現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)，或者按照上位機(jī)的命令，修改現(xiàn)場(chǎng)控制參數(shù)，本系統(tǒng)使用控制字符“5”代表讀操作，“6”代表寫(xiě)操作，在實(shí)際運(yùn)用中，可定期也可隨時(shí)掃描，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
這里，通訊雙方，應(yīng)具有共識(shí)的通訊協(xié)議，協(xié)議格式如下：在傳輸過(guò)程中，指令有可能受到任何的干擾而使原來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生扭曲，此時(shí)的指令當(dāng)然是錯(cuò)誤的，為了偵測(cè)指令在傳輸過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤，接收方必須對(duì)指令作進(jìn)一步的確認(rèn)工作，以防止被執(zhí)行。因此，需使用校驗(yàn)碼，校驗(yàn)碼的方式多種多樣，在這里采用異或和的方法，即是將要傳送的數(shù)據(jù)以字節(jié)為單位作異或和，并將此異或和也作為指令的一 部分傳送出去；同樣地，接收方在接到指令后，以相同的方式對(duì)接收到的數(shù)據(jù)作異或和，并與傳送的值作對(duì)比，若其值相等，則代表接收到的數(shù)據(jù)是正確的。
在程序，編制多個(gè)子程序及中斷程序，初始化程序用于初始化通訊口，讀子程序是將發(fā)送數(shù)據(jù)寫(xiě)入發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送，寫(xiě)子程序是將接收的數(shù)據(jù)譯碼，并正確寫(xiě)入相應(yīng)存儲(chǔ)器，校驗(yàn)子程序用于產(chǎn)生校驗(yàn)碼，接收中斷程序用于接收數(shù)據(jù)，發(fā)送中斷程序用于發(fā)送數(shù)據(jù)。
上位機(jī)的程序可采用 VB、VC等編制，由Timer控件完成，在 Timer事件中定時(shí)發(fā)送讀取指令，使得 PLC接收命令立即發(fā)送數(shù)據(jù)給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)雙方協(xié)定的波特率進(jìn)行通訊，以波特率19200、無(wú)校驗(yàn)、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位為例，初始化程序如下：
Timer1，Enabled=False Timer1．Interval：1
11=保留(缺省設(shè)置為 (PPI／從站模式 )) MSComml，CommPort=1
注：每個(gè)配置都有一個(gè)停止位 MSComm1．Settings=“19200，n，8，1”
