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PLC在分布式系統中的應運分析

1、通信裝置的硬件描述

PLC與PC機之間實現通道，可使二者互補功能上的不足，PLC用于控制方面既方便又可靠，而PC機在圖形顯示、數據處理、打印報表以及中文顯示等方面有很強的功能。因此，各PLC制造廠家紛紛開發了適用于本公司的各種型號PLC與PC機通信的接口模塊。三菱公司開發的FX-232AW接口模塊用于FX2系列PLC與計算機通信。還有與以太網連接的接口模塊AJ71E71、與MAP網連接的接口模塊AJ71M51-S1、與FAISMAP網連接的接口模塊AJ71M51M1等。不同的通信方式，有著不同的成本價格和不同的適用范圍。在此介紹一種通過PC機的RS-232口與PLC進行通信的實現方法。

FX2系列PLC的編程接口采用RS-422標準，而計算機的串行口采用RS-232標準。因此，作為實現PLC計算機通信的接口電路，必須將RS-422標準轉換成RS-232標準。

RS-232與RS-422標準在信號的傳送、邏輯電平均不相同。

RS-232采用單端和單端發送器，只用一根信號線來傳送信息，并且根據該信號線上電平相對于公共的信號地電平的大小來決定邏輯的“1”(-3～-15V)和“0”(3～15V)；

RS-422標準是一種以平衡方式傳輸的標準，即雙端發送和雙端接收，根據兩條傳輸線之間的電位差值來決定邏輯狀態。RS-422電路由發送器、平衡連接電纜、電纜終端負載和組成。它通過平衡發送器和差動將邏輯電平和電位差之間進行轉換(2V表示“0”，-2V表示“1”)。回收西門子PLC。

選用MAXIM公司的MAX202實現RS-232與TTL之間的電平轉換。MAX202內部有電壓倍增電路和轉換電路，僅需5V電源就可工作，使用十分方便；選用MAX490實現RS-485與TTL之間的轉換。每片MAX490有一對發送器/，由于通信采用全雙工方式，故需兩片MAX490，另外只需外接4只電容即可。

PLC的RS-422接口配接DB-25型連接器，而PC機一般用DB-9型連接器。

將RS-232的RS、CS短接，這樣對計算機發送數據來說，PLC總是處于就緒狀態。也就是說，計算機在任何時候都可以將數據送到PLC內。又由于DR、ER交叉連接，因此，對計算機接收數據來說，必須等待至PLC處于準備就緒狀態。PLC回收。

2、通信裝置的軟件描述

2.1FX2系列PLC與計算機之間通信協議

FX2系列PLC與計算機之間的通信采用RS-232標準，其傳輸速率固定為9600bps，奇偶校驗位采用偶校驗。數據以幀為單位發送和接收。一個多字符幀由力所示的五部分組成，其中和校驗值是將命令碼ETX之間的的呢字符的ASCII碼(十六進制數)相加，取得所得和的較低二位數。STX和ETX分別表示該字符幀的起始標起和結束標志。西門子PLC回收。

FX2系列與計算機之間的通信是以主機發出的初始命令，PLC對其作出響應的方式進行通信的。共有0、1、7、8四種命令，上位機實現對PLC的讀寫和強行置位。通過ENQ、ACK和NAK，上位機協調與PLC的通信應答。

2.2通信過程

采用BlandC編寫主機與PLC的通信程序。首先必須對COM1口進行初始化，波特率為9600bps，奇偶校驗位采用偶校驗，七位有效數據。當計算機接收到來自PLC的應答字符ACK后，就可以進入數據通信了。

計算機可對PLC內各軟設備進行讀、寫和強制ON/OFF操作。除開PLC的計時器和計數器的設定值采用常數時，以及文件寄存器內的數據，FX2系列PLC的所有開關量輸入、輸出以及各軟件設備對計算機都是透明的。其操作時的多字符幀的格式如圖3所示。但不同的操作在“多個字符”項內有所不同。例如，計算機對PLC的軟設備Y20～Y37進行讀操作，查裝置地址表為00A2，讀取2字節數據。收購PLC。

如傳送的命令有錯誤，PLC返回NAK信號，本次操作失敗，重新進行。

為了**主機與PLC的通信準確無誤，上位機也必須按通信協議進行和校。如接收的信息有誤，則重新讀取。如重復3次仍不行，則顯示錯誤信息。

使用C語言很容易實現以上編程。

主機還可向PLC寫數據，進行單點的強近置位和復位。

對于運行在控制和實驗室環境飛速下本方案運行可靠、性價比高、體積小、但是對于通信距離長，環境惡劣的發問，需加光電隔離等措施。

如何選購、選型較恰當的PLC

2.6環境條件

（1）plc使用的溫度范圍。

（2） 耐震性。

（3） 耐撞擊性。

（4）耐噪聲。

（5）耐電擊之能力。

（6）系統的整個絕緣抗阻。

（7） 接地的設置。

（8） 工作環境的限制，主要是ip防護等級。

3使用前檢查與日常維護

3.1使用前檢查

（1）檢查電源接線（電源off）。電源端子接線錯誤、直流輸入線與電源線短路，或輸出線之a短路等均會嚴重損壞plc。在接通電源前先檢查電源及接地的接線，以及輸入/輸出接線。

（2）程序及檢查：電源on，dvp-plc，stop。使用外圍裝置將程序寫入主機之后，將寫入程序讀出、并使用程序檢查功能（請參考hpp中文操作手冊）來檢查程序之回路與文法是否正確。

（3）運轉與測試：電源on、plc-run。run輸入端及com端導通的話，或將run開關撥至on位置，處于運轉模態，運轉中可藉由hpp來變更定時器（t）、計數器c，緩存器（d）之設定值及暫存值，并可強制輸出接點作on/off動作。使用hpp可呼叫出各部繼電器之on/off動作及t、c、d之設定值與現在值。

（4）led指示燈檢測異常。電源指示上power燈正常時主機通上電源時led亮綠燈，如果主機通上電源時指示燈不亮若拆掉+24v導線，指示燈會亮，表示plc的dc負載過大，這時請另行準備dc24v電源供應器。

（5）電池電壓指示（batt、low燈）：

當電池電壓不足時本指示燈亮，同時特殊補助繼電器on o當此燈開始亮起，約一個月后程序（當使用ram時）自動消失，而靠電池作停電記憶之記憶區全部歸0。

當此燈亮時請交換新電池（建議五年更換一次）。

當主機蓋拿下即可更換電池。

如果特殊補助繼電器被驅動的話，即使電池電壓已降低batt，vled仍不會點亮，但特殊補助繼電器將被設定為on。

如果電池電壓下降，則用來設定定時器、計數器或其它目的的資料緩存器內的資料將不可靠。

（6）程序錯誤指示（prog.e燈閃爍）：

當錯誤發生時可由hpp按［other］鍵兩次，即可顯現出偵錯號碼，另外亦可由d1004來顯示值。偵錯號碼請參考功能說明。

（7）輸入信號顯示：

輸入信號on/off狀態由輸入指示燈顯示，也可由hpp或計算機聯機畫面叫出監控。

當輸入開關之on定格電流過大時，輸入開關會發生接觸不良的情況請注意。

輸入開關并接指示燈作輸入顯示時，請注意當開關off時，plc仍會因為并皆知指示燈之殘余電流的關系，造成plc輸入點無法off而形成誤動作。

凡是比程序執行時間短之外部輸入點on/off，cpu無法有效的抓取。

plc主機或i/0擴充機座上之dc24v電源供應端過負載或短路時，內部保護回路會自動的將電壓降低而造成plc停機。此種情況下，請將24+之配線全部拿開再檢查配線。

千萬不要在輸入端外加電壓，尤其是ac 110v/220v將造成輸入回路燒毀。

主機與i/o擴充機座之輸入端子臺是可自由插入/拔除的。（8）輸出信號顯示。若輸出負載未能依led狀態的on/off動作可能原因有：

輸出接點因過載或短路造成接點損壞或不良。● 主機或擴充機端子臺是可拆式，有可能接觸不良，重新再鎖緊。

外加之電源線路有問題。

3.2日常維護檢查

（1）鋰電池壽命約5年，需更換。

（2）輸出接點電流較大或on/off頻繁者要注意接點壽命，檢查更換。

（3）plc使用于振動機械上時要注意端子的松動現象。

（4）注意plc的外圍溫度（o-55方）濕度（35-85%rh不結露）及粉塵。

（5）鋰電池電壓太低，面板上batt.low燈會亮，雖然程序尚可保持一月以上。

（6）更換電池方法步驟：切電源、取下上蓋板、拔下舊電池、30秒內插上新電池、固定新電池并蓋好上蓋板。

鍋爐風機變頻與PLC控制系統設計

1 引言

我國每年風機的電能消耗占總消耗的10％以上，因此對風機的節能研究具有十分重要的實際意義。隨著生產的發展，鍋爐日益廣泛的用于工業生產的各個領域，成為發展國民經濟的重要熱工設備之一。所以提高鍋爐的熱效率，有這較為重要的實際意義。鍋爐風機變頻控制采用單回路控制系統，即滿足了控制要求又**了較高的風機工作效率。測量蒸汽出口溫度與設定值構成一個差值pid工業控制系統，通過變頻調節鼓風機速度來改變送風量，進而改變爐膛溫度即調整蒸汽溫度。測量爐膛負壓與其爐膛負壓設定值構成一個差值pid控制系統，來調節引風機改變引風量，使爐膛維持在微負壓狀態。

2 工藝原理分析

對于煤粉爐來說，對它的送風分為：一次風、二次風和三次風。一次風的作用主要是輸送煤粉通過燃燒器送入爐膛，并能供給煤粉中的揮發分著火燃燒所需的氧氣，采用熱風送粉的一次風，同時還具有對煤粉預熱的作用。二次風的作用是供給燃料完全燃燒所需的氧量，并能使空氣和燃料充分混合，通過二次風的擾動，使燃燒迅速、強烈、完全。三次風是制粉系統排出的干燥風，俗稱乏氣，它作為輸送煤粉的介質，送粉時叫一次風，只有在以單獨噴口送入爐膛時叫三次風。三次風含有少量的細煤粉，風速高，對煤粉燃燒過程又強烈的混合作用，并補充燃盡階段所需的氧氣，由于其風溫低、含水蒸汽多，有降低爐溫的影響。

鍋爐總風量的控制是通過調節送風機進口的導向擋板實現的。組織鍋爐燃燒，就是要使一、二次風的風壓、風量配合好。一次風量的調節應滿足其所攜帶進入爐膛的煤粉揮發分著火所需的氧量，并保持一定的風速，不使煤粉管堵塞和噴出的射流具有一定的剛性。一次風量的過大和過小，風速的過高和過低，都應避免。二次風的調節除應**焦炭的燃燒所需氧量外，必須保持一定的風速并掌握好與一次風混入的時間，應具有較強的攪拌混合作用和穿透焦炭“灰衣”的動能，這就需要根據具體情況，調節各層二次風的風量，以實現燃燒穩定和煙氣中過量氧量適當的目的。

運行中爐膛內壓力變正時，爐膛高溫煙氣和火苗從一些孔門和不嚴密處外噴，不僅影響環境衛生，危機人身安全，還可能造成爐膛和燃料器結焦，燃燒器、剛性梁和爐墻等過熱而變形損壞，還會造成燃燒不穩定及燃燒不安全，降低熱效率。所以應保持爐膛負壓運行，但負壓過大時，將增加爐膛和煙道的漏風，不但降低爐膛溫度，造成燃燒不穩，而且使煙氣量增加，加劇尾部受熱面磨損和增加風機電耗，降低鍋爐效率。因此，爐膛負壓值一般維持在30-50pa為宜。鍋爐運行時，爐膛負壓表上的指針經常在控制值左右輕微晃動，有時甚至出現大幅度的劇烈晃動，可見爐膛負壓總是波動的。

3 plc和變頻器在鍋爐風機變頻中的應用

3.1控制工藝

通常，在選擇鍋爐配套風機時，要考慮短期的**負荷能力，并加以適當裕量來確定機型。而在選定鍋爐時，又要根據工藝較大負荷和適當裕量來確定鍋爐容量。鑒于上述兩個環節的選定又受到產品規格分檔的限制，因此最后的風機容量往往偏大，加之對鍋爐鼓、引風機的調節，是靠調節閘板完成的，所以當風量變化時，就風機系統而言。這實際上是通過人為增加阻力的方式，并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體、液體流量調節的要求。這種落后的調節方式，不僅浪費了寶貴的能源，而且調節精度差，要想改變這種情況，較好是采用變頻調速技術。

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