作者20多年來一直從事電氣管理與技術(shù)工作,對高壓電氣控制設(shè)計(jì),自動控制技術(shù)應(yīng)用具有豐富的經(jīng)驗(yàn),目前致力于VB與數(shù)據(jù)采集技術(shù)在電機(jī)檢測測控的應(yīng)用,以及HMI—PLC在電機(jī)檢驗(yàn)測控和專用電機(jī)生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用,成攻開發(fā)了基于VB和數(shù)據(jù)采集卡的電機(jī)出廠檢測系統(tǒng),基于HMI—PLC的電機(jī)出廠檢測臺和基于PLC的自動繞線機(jī),提高了公司生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和效率.

曾經(jīng)使用VB與數(shù)集采集卡開發(fā)電機(jī)檢測系統(tǒng).出于簡單高效的考慮,本人采用HMI和PLC構(gòu)成系統(tǒng)成功開發(fā)了直流電機(jī)生產(chǎn)線出廠測試臺,只按一個(gè)開始按鈕即可完成測試工作并做出”合格”,”不合格”,”頂齒”,”力矩調(diào)整失敗”等判斷,同時(shí)以不同顏色提示,很人性化地完成測試過程而不用人工判斷合格與否.

系統(tǒng)構(gòu)成:

PLC采用永宏公司的產(chǎn)品,HMI采用上海步科公司的EVIEW人機(jī)產(chǎn)品,信號調(diào)理采用北京宏拓科技的產(chǎn)品,這些器件的可靠性都非常好,確保了架構(gòu)的成功.

PLC程序構(gòu)成如下:

人機(jī)(HMI)編程產(chǎn)生的開機(jī)界面如圖1:

其中操作與使用幫助是個(gè)按鈕,點(diǎn)擊及進(jìn)入幫助頁面,點(diǎn)擊下方的VIEW按鈕彈出快速選單如圖2,點(diǎn)擊圖2上各個(gè)按鈕可進(jìn)入個(gè)界面.

圖1開機(jī)界面

圖3是參數(shù)設(shè)定界面將各個(gè)量程數(shù)據(jù)輸入后點(diǎn)擊參數(shù)確認(rèn)按鈕存入PLC的D或R寄存器中.由PLC程序調(diào)用在數(shù)據(jù)處理中參與計(jì)算.電機(jī)起動后進(jìn)行測試,由PLC程序進(jìn)行采集和計(jì)算,在測試界面顯示出來,并自動判斷合格與否,如合格則測試界面上部的多狀態(tài)元件變成蘭底紅字的”合格”字樣,不用人工判定合格與否,并且數(shù)據(jù)鎖存在界面上,直到下次測試開始.

圖4測試界面

PLC程序部分分析:PLC程序梯圖較大,只能部分剪切下來如下各圖所示.D1000寄存器對應(yīng)于測試界面的合格標(biāo)志多狀態(tài)顯示元件.D1000值對應(yīng)的顯示如下表,測試時(shí)跟據(jù)判斷結(jié)果對D1000賦予不同的值就會顯示不同的圖文.圖5中N001

網(wǎng)絡(luò)是在進(jìn)入測試工位時(shí)X3上升沿對D1000復(fù)位,HMI上顯示待測試.N002到N005網(wǎng)絡(luò)是電機(jī)起動后1.5秒速度低于設(shè)定值則判定起動機(jī)頂齒,停機(jī)并顯示頂齒.圖6中網(wǎng)絡(luò)N011是對參數(shù)設(shè)定界面輸入的電壓量程和電流量程數(shù)據(jù)進(jìn)行整型到浮點(diǎn)型變換和計(jì)算.圖7中是對標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)界面輸入的設(shè)定值進(jìn)行變換和計(jì)算,如電壓和電流.圖8網(wǎng)絡(luò)是調(diào)用調(diào)零程序,由于信號調(diào)理或傳感器都有可能產(chǎn)生初始偏移,所以需要調(diào)零程序,把初始數(shù)據(jù)采樣并存入某些寄存器中,參與測試過程的數(shù)據(jù)計(jì)算才會準(zhǔn)確.圖9和10是對空載時(shí)電流采樣和計(jì)算并顯示到HMI測試界面的空載電流欄中,其算法是從PLC模擬通道R3841中通過MOV指令讀取數(shù)據(jù),通過I>F指令進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)變換,通過FSUB指令減去調(diào)零值,通過FMUL指令乘以電流量程,通過FDIV指令除去必須的16383(不同的PLC設(shè)置不一樣),最后送HMI顯示.圖12和圖13是測試完成后對測試值(電壓,電流,轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速的空載和負(fù)載值)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)定值比較,產(chǎn)生不同的判斷信號.圖12是不合格判定顯示程序,圖13是合格判定顯示程序,只要參數(shù)中有一個(gè)不合格即把3值送到D1000,測試界面顯示不合格,只有全部參數(shù)都合格才能在網(wǎng)絡(luò)127把1值送到D1000,測試界面顯示合格.

HMI—PLC架構(gòu)在電機(jī)行業(yè)的推廣:PLC是高可靠的產(chǎn)品,HMI近年來發(fā)展很快,兩者價(jià)位并不高,組態(tài)方便,在很多設(shè)備上已經(jīng)得到應(yīng)用,本人首次對其在電機(jī)測試應(yīng)用進(jìn)行開發(fā),效果不錯(cuò),雖然是直流電機(jī)測試,但可推廣到交流異步電機(jī)的出廠測試中,同樣會有出色的效果.本架構(gòu)同樣可在高檔發(fā)電機(jī)組中得到應(yīng)用,也可在雙電源ATS自動切換中得到應(yīng)用,當(dāng)然成本可能會高些，但是提升了產(chǎn)品的檔次.

圖5頂齒判斷和合格復(fù)位部分程序

圖6電壓和電流量程變換部分程序

圖7標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)變換程序

圖8調(diào)用調(diào)零程序

圖9空載電流采樣與計(jì)算

圖10空載電壓采樣與計(jì)算續(xù)

圖11測試采樣值與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)定值比較

圖12不合格標(biāo)志程序

圖13合格標(biāo)志程序