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人機界面在智能化可控硅整流裝置中的應用
作者：
時(shí)間：2010-01-11
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 系統組成與工作原理
1.1系統組成
系統由5部分組成：變送器、PLC主機、模擬量輸入輸出模塊、觸摸屏、可控硅整流部分等組成，系統控制結構如圖1所示。在控制部分，選用SIEMENS 的S7-200 PLC 對采樣信號進(jìn)行快速、可靠的處理，編程軟件為STEP 7-MicroWIN 32 V3.2；選用SIEMENS 的TP270B觸摸式人機界面（HMI）對實(shí)時(shí)溫度值和各種故障信息進(jìn)行顯示、記錄，組態(tài)軟件為SIMATIC Pro-Tool V6.0。HMI 和PLC 之間采用MPI（ 多點(diǎn)）通訊方式，通過(guò)對HMI 畫(huà)面上所設元件屬性和與PLC 的數據交換地址的定義，實(shí)現HMI 上相關(guān)元件對應的暫存器對PLC 存儲單元的讀寫(xiě)。
圖1 系統控制結構
1.2工作原理
可控硅整流輸出直流電壓，0～45V連續可調；輸出直流電流，0～1600A連續可調。由傳感器對主路硅元件的溫度進(jìn)行采樣，所測溫度信號經(jīng)放大和A/ D 轉換后送PLC，利用軟件進(jìn)行數據處理，處理后的數據送HMI進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。在HMI 上設置超溫報警及超溫跳閘溫度限定值。當主路硅元件溫度過(guò)高，超過(guò)限定值時(shí)，PLC 將輸出超溫報警信號和超溫跳閘信號，并在HMI 上顯示出具體信息。同時(shí)對勵磁線(xiàn)圈的電流和電壓進(jìn)行精確的PI控制，可在HMI上設定PI算法的參數值。該系統中的數據采集處理、風(fēng)機運行和故障報警由PLC 和HMI 通過(guò)編制相應的軟件來(lái)完成。
2 系統的軟件設計
SIMATIC ProTool 是西門(mén)子公司推出的HMI組態(tài)軟件，該軟件由2 部分組成： ProToolCS（組態(tài)系統）和用于過(guò)程可視化的ProTool RT（運行系統）。該軟件具有報警記錄、報表打印、趨勢曲線(xiàn)等多種功能，并支持除Siemens之外的第三方制造商的通訊協(xié)議。本系統在其基礎上進(jìn)行了畫(huà)面設計、通訊組態(tài)、報警設置、安全保護設計等一系列應用開(kāi)發(fā)。
2.1 觸摸屏畫(huà)面設計
觸摸屏畫(huà)面設計不僅要求能實(shí)現所有的控制功能（輸入及顯示參數、存儲紀錄、報警等），而且要簡(jiǎn)單明了，易于操作人員正確的執行操作?？紤]系統所需監控的過(guò)程變量和實(shí)際功能，共組態(tài)了5 組畫(huà)面，下面介紹幾個(gè)基本畫(huà)面。
⑴主畫(huà)面
設計的監控主畫(huà)面的最上部是勵磁電流實(shí)時(shí)顯示曲線(xiàn)，其下是兩個(gè)實(shí)時(shí)顯示勵磁電流、電壓數值的顯示框。還有電流數值設定的輸入框，當手按在這個(gè)位置時(shí)，可彈出數字選項框，方便對電流設定值的輸入。該框的右邊有兩個(gè)微調健，每按動(dòng)一下，可以進(jìn)行加1或減1的操作。在主控界面的下部是設備運行狀態(tài)顯示框，該位置可實(shí)時(shí)顯示系統的狀態(tài)（系統的開(kāi)、關(guān)、有無(wú)故障等信息）。監控主畫(huà)面的右下角是功能選擇彈出菜單，主要由工作狀態(tài)欄、參數設定欄、報警記錄欄等組成。如圖2 所示。
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