IS215ACLEH1B  GE

  
1、引言 

觸摸屏是一種新型可編程控制終端,，是新一代高科技人機(jī)界面產(chǎn)品,，適用于現(xiàn)場控制，可靠性高,，編程簡單,，使用維護(hù)方便,。在工藝參數(shù)較多又需要人機(jī)交互時(shí)使用觸摸屏，可使整個(gè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制的功能得到大大的加強(qiáng),。 

PLC有著運(yùn)算速度高,、指令豐富、功能強(qiáng)大,、可靠性高,、使用方便、編程靈活,、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,，各行業(yè)對其生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)的自動(dòng)化程度要求越來越高,，采用現(xiàn)代自動(dòng)化控制技術(shù)對減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、優(yōu)化生產(chǎn)工藝,、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本起著很重要的作用,。觸摸屏結(jié)合PLC在閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)中的應(yīng)用是一種自動(dòng)控制的趨勢。 

觸摸屏和PLC在閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)中的使用,，可以讓操作者在觸摸屏中直接設(shè)定目標(biāo)值（壓力及溫度等）,，通過PLC與實(shí)際值（傳感器的測量值）進(jìn)行比較運(yùn)算，直接向變頻節(jié)能系統(tǒng)發(fā)出運(yùn)算指令（模擬信號）,，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,。并可實(shí)時(shí)監(jiān)控到被控系統(tǒng)實(shí)際值的大小及變頻器內(nèi)的多個(gè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警,、記錄等功能,。一般PLC結(jié)合觸摸屏的閉環(huán)調(diào)節(jié)的變頻節(jié)能系統(tǒng)如下圖所示。
newmaker.com 
圖1 觸摸屏結(jié)合PLC控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖
2,、閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)用途 

閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)用途很廣,，各種場合的變頻節(jié)能系統(tǒng)的拖動(dòng)方式及控制方式各有不同，具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇設(shè)計(jì),。下面列舉一些： 

·中央空調(diào)節(jié)能：冷凍泵,、冷卻泵、主機(jī),、卻塔風(fēng)機(jī),、風(fēng)機(jī)盤管等。 
·恒壓供水：水廠一,、二級泵,，供水管網(wǎng)增壓泵、大廈供水水泵等 
·鍋爐：引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī),、給水泵等,，變頻節(jié)能系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)預(yù)處理信號由鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)、DCS或多沖量控制系統(tǒng)給出,。 
·汽輪機(jī)：循環(huán)泵,、凝結(jié)泵等，其控制調(diào)節(jié)預(yù)處理信號由汽輪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及DCS給出,。
·純水處理系統(tǒng)：軟化水泵、增壓泵等,。 
·潔凈室：增壓風(fēng)機(jī),、FFU群控等等。 

3,、整個(gè)閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)的組成設(shè)備及其作用 

(1) PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP,、DIDO模塊、AIAO模塊組成,。PLC作為控制單元,，是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。其主要的作用要體現(xiàn)以下幾方面： 

① 完成對系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)字量與模擬量的相互轉(zhuǎn)換,。 
② 完成對整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制及PID調(diào)節(jié)的運(yùn)算,。 
③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行觸摸屏發(fā)出的各種指令,。 
④ 將PID運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號,，作為調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率的控制信號。 
⑤ 通過通信電纜及USS4協(xié)議完成對變頻器內(nèi)部參數(shù)讀寫及控制,。 

(2) 觸摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下 

① 可實(shí)時(shí)顯示設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),。 
② 通過觸摸向PLC發(fā)出指令和數(shù)據(jù),再通過PLC完成對系統(tǒng)或設(shè)備的控制。 
③ 可做成多幅多種監(jiān)控畫面,，替代了傳統(tǒng)的電氣操作盤及顯示記錄儀表等,，且功能更加強(qiáng)大。 

(3) 變頻器：采用SIEMENS公司440系列,，通過USS4協(xié)議可由觸摸屏通過PLC設(shè)置其內(nèi)部的部分參數(shù),，根據(jù)PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)（模擬量）值調(diào)節(jié)水泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將其內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)反饋到PLC,。 

(4) 壓力,、溫度等傳感器：將被控制系統(tǒng)（水系統(tǒng)或風(fēng)系統(tǒng)）的實(shí)際參數(shù)值轉(zhuǎn)變成電信號上傳至PLC。 

(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(qū)動(dòng)等。 

4,、觸摸屏畫面設(shè)計(jì) 

觸摸屏畫面由ProTool等專用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),，然后先通過編程電腦調(diào)試，合格后再下載到觸摸屏,。觸摸屏畫面總數(shù)應(yīng)在其存儲(chǔ)空間允許的范圍內(nèi),，各畫面之間盡量做到可相互及強(qiáng)制切換。 

（1）主畫面的設(shè)計(jì) 

一般的,，可用歡迎畫面或被控系統(tǒng)的主系統(tǒng)畫面作為主畫面,，該畫面可進(jìn)入到各分畫面。各分畫面均能一步返回主畫面,。若是將被控主系統(tǒng)畫面作為主畫面,，則應(yīng)在畫面中顯示被控系統(tǒng)的一些住要參數(shù)，以便在此畫面上對整個(gè)被控系統(tǒng)有大致的了結(jié),。 

（2）控制畫面的設(shè)計(jì) 

該種畫面主要用來控制被控設(shè)備的啟停及顯示變頻器內(nèi)部的參數(shù),，也可將變頻器參數(shù)的設(shè)定做在其中。該種畫面的數(shù)量在觸摸屏畫面中占的多,，其具體畫面數(shù)量由實(shí)際被控設(shè)備決定,。 

（3）參數(shù)設(shè)置頁面的設(shè)計(jì) 

該畫面主要是對變頻器的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)還應(yīng)顯示參數(shù)設(shè)定完成的情況,，實(shí)際制做時(shí)還應(yīng)考慮加密的問題,。 

（4）實(shí)時(shí)趨勢頁面的設(shè)計(jì) 

該畫面住要是以曲線記錄的形式來顯示被控值、變頻器的主要工作參數(shù)（如輸出頻率）等的實(shí)時(shí)狀態(tài),。 

（5）信息記錄頁面的設(shè)計(jì) 

該畫面主要是記錄可能出現(xiàn)的設(shè)備損壞,、過載、數(shù)值超范圍和系統(tǒng)急停等故障,。另外該畫面還可記錄各設(shè)備啟停操作,，作為憑證。 

（6）節(jié)能畫面的設(shè)計(jì) 

該畫面主要是記錄和顯示變頻器的累積用電數(shù)及實(shí)時(shí)節(jié)電狀態(tài),，以便向用戶展示變頻節(jié)能的好處,，也可用來與其它的節(jié)電測量作比較。 

5,、PLC程序設(shè)計(jì) 

PLC程序由S7-200專用編程軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),，然后通過編程電腦下載到PLC進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，合格后即可使用,。PLC在編程前應(yīng)先對各功能程序段的地址進(jìn)行規(guī)劃,，以免重復(fù)使用同一地址，造成誤動(dòng),。 

（1）邏輯功能的設(shè)計(jì) 

這部分程序主要是完成各變頻器,、水泵（或風(fēng)機(jī)）的啟動(dòng)停止,、聯(lián)動(dòng)、聯(lián)鎖及自動(dòng)投切等等功能,，一般在離線狀態(tài)下就能完成軟件邏輯功能的測試,。 

（2）PID功能的設(shè)計(jì) 

通過S7-200中的PID向?qū)Э赏瓿蒔ID調(diào)節(jié)程序，具體應(yīng)用時(shí)需根據(jù)實(shí)際被控設(shè)備及采樣設(shè)備決定其配置,。 

（3）采樣程序的設(shè)計(jì) 

采樣元件使用標(biāo)準(zhǔn)配置時(shí),，應(yīng)注意采樣AD轉(zhuǎn)換后的具體數(shù)據(jù)是否與PID及顯示等程序配套，實(shí)際制做時(shí)還應(yīng)考慮采樣是多路且相關(guān)聯(lián)的情況,。 

（4）PLC與變頻器通信程序的設(shè)計(jì) 

SIEMENS S7-200PLC與SIEMENS 430等變頻器的通信一般使用USS4協(xié)議程序來完成,，該程序的主要目的是監(jiān)控變頻器的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。 

（5）其它輔助程序的設(shè)計(jì) 

PLC程序在實(shí)際編程過程中,，需考慮對一些程序進(jìn)行修補(bǔ),，盡量減少程序漏洞，反復(fù)推敲,，不斷的總結(jié)完善。 

結(jié)束語 

在閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)中采用觸摸屏可以使用戶簡單直觀監(jiān)控整個(gè)中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)及與其相關(guān)聯(lián)的設(shè)備和系統(tǒng),，提高了整個(gè)被控系統(tǒng)以及企業(yè)的自動(dòng)化程度和硬件檔次,。隨著微電腦技術(shù)的不斷發(fā)展，觸摸屏本身的成本也在不斷的降低,，再與PLC在系統(tǒng)中使用,，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)被控系統(tǒng)自動(dòng)化程度的質(zhì)的飛躍，這必將使觸摸屏與PLC被更多的應(yīng)用在未來的各種生產(chǎn)系統(tǒng)中,，并成為自動(dòng)化控制發(fā)展的一個(gè)亮點(diǎn),。
IS215ACLEH1B
IS215ACLEH1B
CABLE-HMI-CAB-C49
CABLE-IC200CBL500A
CABLE-IC690ACC901
CABLE-IC690ACC901D
CB1N-1WPM-0140-AZ
CB4N-0WPM-0070-AZ
CB4N-0WPM-0140-AZ
CB4N-1WPM-0300-AZ
CB5N-0WPM-0140-AZ
CB5N-0WPM-0400-AZ
CB6N-5WPM-0070-AZ
CB6N-5WPM-0140-AZ
CBL-000-F5-000
CBL-000-F6-002
CBL-12-ED-03M-RA
CBL-12-MP-10
CBL-12-MP-20
CBL-12-MP-30
CBL-12-MPS-10
CBL-12-MPS-20
CBL-12-MPS-30
CBL-13-ED-10
CBL-13-ED-20
CBL-13-ED-30
CBL-13-ET-10
CBL-13-ET-20
CBL-13-ET-30
CBL-13-MP-10
CBL-13-MP-20
CBL-13-MP-30
CBL-14-ED-10
CBL-14-ED-20
CBL-14-ED-30
CBL-14-ET-10
CBL-14-ET-20
CBL-14-ET-30
CBL-14-MP-10
CBL-14-MP-20
CBL-14-MP-30
CBL-15-MP-10
CBL-15-MP-20
CBL-15-MP-30
CBL-1C-ET-10
CBL-1C-ET-20
CBL-1C-ET-30
CBL-30-BT-10
CBL-30-BT-20
CBL-30-BT-30
CBL-30-JP-06
CBL-34-MP-10
CBL-34-MP-20
CBL-34-MP-30
CBL-38-MP-10
CBL-38-MP-20
CBL-38-MP-30
CBL-3C-L1D-FLY-10
CBL-3C-L1D-FLY-20
CBL-3C-L1D-FLY-30
CBL-3C-MP-10
CBL-3C-MP-20
CBL-3C-MP-30
CBL-3C-RD-10
CBL-3C-RD-20
CBL-3C-RD-30
CBL-3P-MP-10
CBL-3P-MP-20
CBL-3P-MP-30
CBL-3T-MB-10
CBL-3T-MB-20
CBL-3T-MB-30
CBL-3T-MP-10
CBL-3T-MP-20
CBL-3T-MP-30
CBL-3T-RD-10
CBL-3T-RD-20
CBL-3T-RD-30
CBL-71006243-10
CBL-ER-AD-03
CBL-H1IC-06
CBL-H1IC-10
CBL-H1IC-15
CBL-HSLK-06-RA
CBL-HSLK-12-RA
CBL-OIJR-06-RA
CBL-OIJR-12-RA
CBL-RKLK-10
CBL-T7-MB-10
CBL-T7-MB-20
CBL-T7-MB-30
CBL-T7-MP-10
CBL-T7-MP-20
CBL-T7-MP-30
CF3A-2MPB-0140-AZ
CFBA-0WPB-0140-AZ
CFDA-0WPB-0070-AZ
CFDA-0WPB-0140-AZ
CFDA-0WPB-0400-AZ
CFDA-3WPB-0070-AZ
CFDA-3WPB-0140-AZ
CFDA-7WPB-0070-AZ
CFDA-7WPB-0140-AZ
CFDA-7WPB-0300-AZ
CJ-HPHP20-V1N010-1ANR
CJ-HPHP20-V1N020-1ANR
CMP-70004815RR
CMP-70005395RR
CONTROLST
CP2I-0WEB-0070-AZ
CP2I-0WEB-0140-AZ
CP2I-0WPB-0070-AZ
CP2I-0WPB-0140-AZ
CP3B-0WEB-0070-AZ
CP3B-0WEB-0140-AZ
CP3B-0WPB-0070-AZ
CP3B-0WPB-0140-AZ
CP3I-0WEB-0070-AZ
CP3I-0WEB-0140-AZ
CP3I-0WPB-0070-AZ
CP4B-1MPB-0140-AZ
CP4I-0WEB-0070-AZ
CP4I-0WPB-0140-AZ
CP5A-1MPB-0140-AZ
CP5B-0WEB-0070-AZ
CP5B-0WEB-0140-AZ
CP5B-0WPB-0070-AZ
CP5B-0WPB-0140-AZ