Happiness life from DELTA
——Delta PLC in the temperature data acquisition applications
摘要： 本文論述以臺達PLC為核心，在自動控制領域數據采集系統的組成、原理，包括控制器的電路構成，特點、組成框圖及臨時應變方面，組態王軟件（HIM）編程步驟和參數完善。
關鍵詞： 數據采集系統，PLC，HIM,傳感器
Abstract: This article elaborates take DELTA PLC as a core, has utilized the automatic control data system's principle, elaborated controller's electric circuit constitution, the characteristic, the composition diagram and the temporary strain aspect, the Kingview (HIM) programs the step and the parameter are perfect.
Key words: Data acquisition system, PLC, HIM, sensor
一、引言
臺達電子工業自動化產品以現代電子技術核心基礎，致力與驅動(Drive)、運動(Motion)和控制（Control）三大領域的發展，擁有著名的：DVP系列PLC、DOP系列人機界面和IFD系列通訊轉換接口等用于控制系統，REO系列編碼器用于檢測系統，ASAD系列伺服馬達與驅動器用于運動控制，VFD系列各種通用、專用變頻器廣泛應用于各類電機的驅動與控制… … 如果你是一名優秀的電氣工程師或技術主管，臺達工業自動化產品的高性能、 易用性、多樣化以及由上至下的整合性，一定能讓你的工作得心應手、事業騰飛，亮麗你的一生；無論你在國企、民企或外企，臺達電子一定能使你大顯身手、助你成功，如果員工（搞電氣的）需要培訓，PLC、DOP 再加上一臺變頻器，是你最好的試驗教材；如果你的設備運轉異常、效率低下、技術落后、產品質量不穩定等等，你可以瀏覽一下臺達機電綜合產品目錄，相信你一定找到合理的解決方案，哈哈 ，下面我要介紹的一個案例就是這樣誕生的：臺達PLC在溫度數據采集方面的應用一條懸掛式工件熱處理調質線，產品質量極不穩定，引起客戶的抱怨，責丞工藝、設備技術人查找問題所在，拿出解決方案，分析原因可能由于淬火槽內淬火液的溫度高低不均，如何能夠測出工件在淬火液中的溫度分布情況？？？這是解決問題的關鍵… … 傳統的方法是傳感器+儀表，若同時測工件周圍六點的淬火液溫度，需要六塊儀表，在淬火液中高溫工件四周溫度的變化劇烈、復雜，如何觀察記錄呢？怎么分析工件的淬火溫度變化曲線是否合理？顯然傳統的方案顯得無奈，臺達PLC+PC（筆記本）輕松解決問題，且省時經濟，精度高，靈活性好。
二、系統硬件、軟件選擇
PLC主機：DVP32EH00R2 一臺
熱電阻溫度測量模塊 DVP04PT-H2 二塊
鉑金屬傳感器PT 100 （3線制 100Ω） 六支
通訊模塊ADAM—4520 一塊
開關穩壓電源 LP1100D-24M AC 200V/ DC 24V 4A 一塊
筆記本一臺（本項目借用 最好有RS232串口）
PLC編程軟件 WPLSoft 2.10 臺達公司免費提供
組態軟件 北京亞控 組態王6.53 46點 演示版
導線若干
三 系統配置描述
本系統用于臨時性、實驗性、密集型連續測量、記錄工件周圍淬火介質溫度，為改進、改造設備或熱處理工藝提供實際數據，如果稍加改動，用于各種介質的溫度控制，也是一個很優秀控制方案，因而具有一定推廣意義。
本系統顯著地特點：實用性強，方便、快捷、經濟，PLC編程，組態王編程數小時便可完成，更可貴的組態王演示版，64點開發版免費，可運行2個小時，重啟一次，非常經濟，對于本項目沒有影響。
3.1數據采集系統的整體結構
采用臺達PLC主機DVP32EH + 溫度測量模塊 DVP04PT，利用DVP32EH的RS-485通訊口 ，通過一塊通訊模塊ADAM—4520將RS-485信號轉化為RS-232信號（由于現場工作環境惡劣PC機離控制器較遠故而要使用RS-485信號），連接到PC機上,最后由PC機上的組態王監控軟件，完成采集數據的顯示、記錄與處理。 
熱處理調質線，現場生產工藝流程，所要采集溫度點的位置如下圖：
3.2 PLC 溫度數據采集程序的編制
DVP04PT 溫度測量模塊可接受外部4 點鉑金屬溫度傳感器(PT 100 3 線 100Ω)，將其轉換成14 位的數字信號。通過DVP-PLC 主機程序以指令FROM / TO 來讀寫模塊內的數據，模塊內具有49 個CR(Controlled Register)寄存器，每個寄存器有16 Bits。電源單元與模塊分離，體積小，安裝容易。可選擇攝氏溫度(℃)或華氏(℉)溫度，攝氏溫度輸入分辨率為0.1℃，華氏溫度輸入分辨率為0.18℉。
兩塊溫度測量模塊擴展于PLC主機的右側，6支三線制PT100溫度傳感器按規定接入2塊DVP04PT 溫度測量模塊中，第一塊接入4支，接入4個通道，第二塊接入2支，使用1、2兩個通道，不用的通道，短接避免干擾。依據臺達PLC特殊擴展模塊的規則：主機DVP32EH右側第一個特殊擴展模塊所在的位置編號為K0, 右側第二個特殊擴展模塊所在的位置編號為K1,依此類推，最多擴展八塊… …
編寫溫度采集的數據程序如下：
程序說明：
第一塊測溫模塊
（1）利用FROM 指令讀取模塊DVP04PT-H2 內＃0 寄存器（CR）內的機種編碼 = H6402，以便檢測判斷模塊是否存在，種類是否正確。
（2）利用TO指令，在PLC 由STOP→RUN的第一個掃描周期內，設定CH1~C4 輸入信號的取樣平均次數為4 次。
（3）判斷DVP04PT-H2是否正確，正確事時導通，從CR#6 ~ CR#9中讀取CH1 ~ CH4 測量攝氏溫度(°C)信號平均值共4 筆放在D100 ~ D103中。從CR#18 ~ CR#21中讀取CH1 ~ CH4 測量攝氏溫度(°C)信號現在值共4 筆放在D110 ~ D113中。
3.3 溫度數據顯示、記錄組態程序的編制
組態監控軟件采用北京亞控公司的組態王 6.53 版本，由于本項目是試驗性的采集、記錄數據，故采用64 點 演示版，開發與運行，間斷地運行兩個小時足以。
3.3.1 組態王與臺達PLC 通訊的建立
臺達的DVP系列PLC和上位機的組態王通訊采用串行通訊，使用組態王本身驅動，支持RS232和RS485兩種通訊方式。本例采用RS485通訊，硬件配置設置值如下：
計算機通過RS232串口接轉換模塊，變成RS485信號后，接到PLC的485口上
波特率 9600
數據位 7位
停止位 1位
校驗位 偶校驗
切記：將PLC中決定通訊格式的特殊數據寄存器D1120設置為：0X8E
3.3.2 組態數據顯示畫面、溫度記錄曲線
用組態王軟件可以實現精確、細膩的互動顯示操作，大量的圖庫精靈，多種通訊驅動程序，強大的在線、離線模擬功能，支持配方功能和多種控件，能完成各種物理量如溫度、壓力等的實時曲線、歷史曲線的數據存儲，具有打印功能，可滿足各種工藝要求。溫度顯示畫面、歷史曲線顯示畫面如下：
溫度顯示畫面
溫度記錄歷史曲線畫面
四、結束語
組織有關技術人員，對測量的歷史數據曲線進行分析，很快得出結論，提出整改方案，整改后效果明顯，產品合格率大幅度提高。本溫度數據采集系統為整改方案制訂提供了關鍵性的依據。
參考文獻
［1］中達電通. DVP-PLC應用技術手冊【程序篇】.
［2］臺達電子. DVP04PT-H2溫度測量模組安裝說明書.
［3］亞控公司 . 組態王6.53使用手冊.
