1 引言 　　 在系統(tǒng)工程控制項(xiàng)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(duì)顯示控制儀表與PLC組合集成應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)方法及應(yīng)用進(jìn)行分析介紹。 　　 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)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(chǎng)操作使用過(guò)程，要施工布線、盤(pán)內(nèi)配線簡(jiǎn)單，還要考慮設(shè)備接續(xù)的兼容性，能連接多少臺(tái)？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(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的工時(shí)、成本等多在項(xiàng)目的考慮之中。 　　 2 把溫度數(shù)據(jù)讀取到PLC的優(yōu)點(diǎn) 　　 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(guò)通信功能把測(cè)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)械動(dòng)作，在設(shè)備上采用PLC的案例越來(lái)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?jī)x表進(jìn)行通信。用PLC的PID運(yùn)算功能的溫度模塊，需要編寫(xiě)程序，復(fù)雜繁瑣費(fèi)時(shí)，而且還需要編程人員有PID控制的專業(yè)知識(shí)。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(lái)執(zhí)行，PLC僅提供邏輯控制等信號(hào)，充分發(fā)揮外部顯示控制儀表具有多種功能，可以實(shí)現(xiàn)許多PLC無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。由于顯示控制儀表部分是獨(dú)立的，即使PLC故障而導(dǎo)致設(shè)備的動(dòng)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?jī)?nèi)存和可任意擴(kuò)展1～4G的CF閃存卡存儲(chǔ)功能，具有了海量記錄數(shù)據(jù)的功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄功能，將一個(gè)完整的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)記錄在CF閃存卡內(nèi)，隨時(shí)讀取保存。 　　 2.2 方案優(yōu)點(diǎn) 　　 顯示控制儀表和PLC配合使用的優(yōu)點(diǎn)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(dú)自具有的功能實(shí)現(xiàn)PLC不能實(shí)現(xiàn)的功能； 　　 （3）實(shí)現(xiàn)了控制風(fēng)險(xiǎn)分散； 　　 （4）在觸摸屏或電腦上同時(shí)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(lái)控制設(shè)備的運(yùn)行； 　　 （6）以履歷的方式顯示警報(bào)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(shí)現(xiàn)了電腦或觸摸屏擴(kuò)展CF閃存卡存儲(chǔ)功能，來(lái)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(diǎn)受到設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的好評(píng)，已被廣泛應(yīng)用。因?yàn)楫?dāng)初顯示控制儀表的數(shù)據(jù)以電腦管理為主，開(kāi)發(fā)顯示控制儀表的通信協(xié)議時(shí)，首先考慮的是與電腦的連接。各個(gè)顯示控制儀表、PLC廠家之間的通信協(xié)議各自獨(dú)立，沒(méi)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(xiě)通信程序。 　　 3.1 把對(duì)方儀表的協(xié)議以任意地址編寫(xiě)程序的方法 　　 大多數(shù)PLC為了與外部?jī)x表進(jìn)行通信，可以配合儀表的協(xié)議而編寫(xiě)程序，所以在PLC側(cè)編寫(xiě)收發(fā)信的通信程序，做成外部?jī)x表可以理解的數(shù)據(jù)排列就可實(shí)現(xiàn)通信。采用這種方式的比較多。 　　 3.2實(shí)際應(yīng)用　　 工業(yè)場(chǎng)合中,用1臺(tái)PLC控制器連接多臺(tái)顯示控制儀表來(lái)控制 溫度.液位.流量等.靈活地控制多臺(tái)儀表,以達(dá)到設(shè)計(jì)控制目的。 　　 可編程控制器 用RS-485通信指令,方便的實(shí)現(xiàn)與多臺(tái)廈門(mén)[宇電]AI儀表的串行通信.成功的實(shí)現(xiàn)了用單臺(tái)控制器對(duì)多臺(tái)儀表的靈活控制。 　　 可編程控制器允許在一個(gè)RS-485通信接口上連接多達(dá)101臺(tái)[宇電]儀表,儀表大于60臺(tái)時(shí),需加一個(gè)RS-485中繼器，RS-485通信口通信距離長(zhǎng)達(dá)1.2KM以上。 　　 宇電AI儀表的串口通信協(xié)議 　　 對(duì)于AI儀表其通信方式為RS-485, （1個(gè)起始位,1個(gè)或2個(gè)停止位,8位數(shù)據(jù),無(wú)奇偶校驗(yàn)）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(jì)　　 圖1為系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方框圖,這里重點(diǎn)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(chǎng),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(guò)RS-485通信接口與多個(gè)AI儀表相連接,最多可達(dá)到101臺(tái),每臺(tái)儀表被賦予各自的地址碼,用以識(shí)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(guò)通信線對(duì)掛在下面的所有儀表進(jìn)行控制操作。 　　 本例采用可編程控制器和AI儀表進(jìn)行RS-485通信,實(shí)現(xiàn)了單臺(tái)控制器控制多臺(tái)AI儀表的任務(wù),并能實(shí)時(shí)檢測(cè)各儀表的運(yùn)行狀態(tài),整個(gè)系統(tǒng)控制靈活方便, 方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,開(kāi)發(fā)成本低,周期短,既使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。如下例： 　　 冷庫(kù)控制：溫控器通訊、溫度監(jiān)控記錄、定時(shí)除霜、 　　 隨著產(chǎn)品種類(lèi)冷凍冷藏行業(yè)生產(chǎn)廠家越來(lái)越多的面對(duì)海外客戶，這些客戶均要求有產(chǎn)品在冷凍冷藏過(guò)程中的工藝參數(shù)主要是溫度參數(shù)的記錄、報(bào)告，因此要對(duì)原有的控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。為了最大限度的減少投資，利用在原有溫度控制器的基礎(chǔ)上加裝一個(gè)RS485通信模塊及國(guó)產(chǎn)可編程控制器（Haiwell PLC）可非常經(jīng)濟(jì)方便的實(shí)現(xiàn)這些要求?，F(xiàn)就對(duì)這一系統(tǒng)應(yīng)用作一介紹。 　　 如上圖所示，系統(tǒng)主要有帶RS485接口的溫控器、可編程控制器、觸摸屏等組成。 　　 工作原理：利用Haiwell PLC的易用的通信功能，用Haiwell PLC的RS485口與16個(gè)溫控器通信，采集各個(gè)冷庫(kù)的溫度，再通過(guò)Haiwell PLC的RS232口與計(jì)算機(jī)通信，在觸摸屏用應(yīng)用軟件對(duì)各溫度進(jìn)行采集記錄。 　　 A、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)： 　　1、利用Haiwell PLC的專用通信指令MODR與MODW實(shí)現(xiàn)與AI顯示控制儀表的數(shù)據(jù)讀取與數(shù)據(jù)設(shè)定通信。所有Haiwell PLC的通信功能均可用一條指令實(shí)現(xiàn)，無(wú)需對(duì)特殊位、特殊寄存器編程，也無(wú)需管理多條通信指令的通信時(shí)序，同一個(gè)條件下可同時(shí)寫(xiě)多條通信指令。 　　2、Haiwell PLC內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議，還可輕松實(shí)現(xiàn)與組態(tài)王軟件通信； 　　3、利用原有的顯示控制儀表加裝一個(gè)通信模塊，大大節(jié)約客戶投資成本并大大節(jié)省改造工作量、改造時(shí)間； 　　4、Haiwell PLC標(biāo)準(zhǔn)配置1個(gè)RS232口和1個(gè)RS485口，且任何一個(gè)通信口均可作為主站也可作為從站。任何一個(gè)通信口均可作為編程端口，也可作為與第3方設(shè)備通信的端口。在本應(yīng)用中，用RS232口與計(jì)算機(jī)通信，用RS485口與AI宇電顯示控制儀表通信。 　　 B、主要硬件配置： 　　1、可編程控制器：HW-S32ZS220R 1臺(tái) 　　2、AI顯示控制儀表 AIBUS 16臺(tái) 　　3、觸摸屏 1臺(tái) 　　 C、程序設(shè)計(jì)亮點(diǎn)： 　　1、 利用MODR及MODW指令非常容易的實(shí)現(xiàn)與AI顯示控制儀表通信； 　　2、 利用Haiwell PLC內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能及時(shí)間開(kāi)關(guān)TIME指令，一條指令即實(shí)現(xiàn)每天定時(shí)除霜功能； 　　利用可編程控制器（Haiwell PLC）便利的通信功能及便利的指令集，經(jīng)濟(jì)高效的實(shí)現(xiàn)冷凍冷藏過(guò)程工藝參數(shù)的采集記錄，滿足客戶國(guó)際化的要求?？蓮V泛應(yīng)用于冷凍冷藏行業(yè)舊系統(tǒng)改造及新系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)。 　　 3.3 開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線的方法 　　 開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線也叫開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)，是各PLC廠家公開(kāi)的規(guī)格。因?yàn)榻釉赑LC上的各種儀表被統(tǒng)一為相同規(guī)格，所以無(wú)論哪個(gè)生產(chǎn)廠家的儀表都可以接續(xù)。開(kāi)發(fā)程序時(shí)不用考慮其廠家的差異。 　　 這些開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線由各PLC廠家主導(dǎo)制定了多種規(guī)格，有各自為政之感。AI的儀表對(duì)應(yīng)各種現(xiàn)場(chǎng)總線，如上所說(shuō)。 　　 4 結(jié)束語(yǔ) 　　 顯示控制儀表進(jìn)行溫度、壓力、流量的控制，PLC進(jìn)行順序動(dòng)作的控制，可以發(fā)揮各自的特長(zhǎng)。其數(shù)據(jù)通過(guò)通信的方式進(jìn)行管理，提高生產(chǎn)性。使顯示控制儀表在控制系統(tǒng)中顯示了強(qiáng)大的優(yōu)越性，應(yīng)用廣泛。