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落地式模拟板

落地式模拟板

在电力、水厂、化工等工业过程控制中,常需要使用大屏幕来显示工艺流程、电机阀门的开停信号以及各类仪表的测量值等信息,以便在中央控制室直观地监控整个生产状况。在实际应用中,常采用“落地式模拟板”作为信息输出设备,用于显示系统中的各类遥信和遥测信号。

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产品详情

在电力、水厂、化工等工业过程控制中,常需要使用大屏幕来显示工艺流程、电机阀门的开停信号以及各类仪表的测量值等信息,以便在中央控制室直观地监控整个生产状况。在实际应用中,常采用“落地式模拟板”作为信息输出设备,用于显示系统中的各类遥信和遥测信号。

在早期,落地式模拟板控制通常使用一台专用的工业电脑与可编程控制器(PLC)进行通信、处理和显示所需信息。这种设计在系统新建初期可以满足生产需求,但随着时间的推移,由于工业电脑的环境适应能力较差以及其本身的低可靠性等限制因素的影响,会降低整个显示系统的可靠性,甚至有些情况下会因为工控机控制程序的丢失而导致系统无法正常工作或无法进行修复,从而影响工业生产。因此,直接利用PLC的编程功能来控制落地式模拟板的显示设计方法,可以减少不必要的中间控制环节,提高整个控制系统的稳定性。通过直接将落地式模拟板控制与PLC集成,可以简化系统结构,提高可靠性,并减少故障发生的可能性,从而确保工业生产的顺利进行。

落地式模拟板

我将介绍一个变电站降载监测系统改造的实例。在原设计中,采用了PLC控制器与一台工控机进行通信,再由工控机上的数据采集软件处理信息,并在落地式模拟板上显示各类遥测和遥信信息。然而,由于长时间的运行以及环境因素,工控机的可靠性降低,无法正常工作,导致整个落地式模拟板系统瘫痪。因此,在这个实例的改造中,通过取消工控机中转处理信息的中间环节,并直接在PLC上进行编程,利用其RS232接口和落地式模拟板中的智能模块接口进行直接通信,将各类数据发送到落地式模拟板上显示信息。这种改造取得了较好的实际效果,解决了原来系统中出现的问题,提高了整个监测系统的可靠性和稳定性。通过这种简化和优化的设计,可以减少故障发生的可能性,并确保监测系统能够长期稳定地运行。

奥普图G4LC32控制器简述

工业控制中使用的PLC有各种类型和品牌,常见的有日本的欧姆龙和三菱,德国的西门子,美国的GE等。在本例中,原设计采用了美国奥普图(OPTO22)公司的产品,核心控制器为G4LC32。该产品提供的FactoryFloor控制策略开发软件包采用直观的流程图编程方法,相比其他梯形图编程方法更简单易懂,具备良好的可读性。在Windows NT平台上,FactoryFloor还提供了RuntimePC软件包,该软件包能够实现模拟控制器的功能,使得可以进行脱机编程调试,大大提高了技术人员的开发效率。在工程实施过程中,选择适合的PLC类型和品牌,以及对应的开发软件,对于提高工业控制系统的可靠性和开发效率具有重要意义。

G4LC32 控制器自带了两个 RS232 口、两个RS485/422口和一个 ARCNET口。在本例中使用两个 RS232 口,分别传送遥信、遥测信号其ARCNET 通信口用于控制器数据库服务器相连 。

落地式模拟板的通信架构简述

本例中的落地式模拟板主要显示电压、电流,有功功率、无功功率、功率因素等模拟量的遥测信息以及各种继电器开关量的遥信信息,该落地式模拟板分别使用两个智能驱动盒,每个动盒都有一个 RS232接11,可以和计算机或者 PLC 控制器的 RS232 通讯,其通信波特率都是 2400 bps,为提高传输速率,采用将遥信和遥测分别传送的方法,即遥测采用 COMO ,通信采用COM1 口。

落地式模拟板

落地式模拟板使用4位的发光二级管(LED)显示器水显示所需要的电流、电压、功率等遥测数值,在浮点数的处理上,采用了小数点移位的方法以提高显示精度,每个显示器的驱动盒自带有地址跳线因此可以确定遥测地址,地址范围为0~128。遥测信息按照地址遍历的传输方式来扫描发送数据。

遥信信息根据盒号驱动,一个COM口驱动16 个驱动盒,每个驱动盒可驱动 512 个遥信灯其遥信采用一种三色指示灯,分别为红色绿色和黄色,红色表示运行,绿色表示停止,黄色表示检修状态。根据现场工况在落地式模拟板上显示各种开关量信息的状态 确立通信规约以及驱动设计策略 奖建立控制器与落地式模拟板间的通信,首先要了解各自的通信规约,然后确定较终的通信规约,以使得控制器的指令能得以在落地式模拟板上得到实现。在本例中确定了信号灯驱动的报文格式格式如下:

起始码1 90 H

起始码2 EBH

地址码 0~255:驱动器地址(每个信号灯的物理固定地址)

命令码 80H

报文长度低位 03H:报文长度

循环字 0~FFH:循环显示花式

信息体循环速度 0~FF:光带速率

LPC 0~FFH:报文检验码

其中:报文第七字节“循环字”代表一组发光光带灯位发光情况,“00”为灯熄,“01”为绿灯亮“02”为红灯亮通过改变循环字可以变化显示花报文第八字节为循环速度,改变它可以变化式光带运行速度,其值为”01”时速度较快,值为“FF”时速度较慢 。

例如:现有一个开关信号处于OFF下状态,应该在落地式模拟板上显示红灯亮。这个灯对应固定地址假定为1那么发送的报文信息是:90H EBH O1H80H 00H 03H 02H 01H 00H,把整个数据都放到一个名为 red (String Variable)的变量中,然后把这个变量的值通过 COM 口发送到落地式模拟板那么落地式模拟板上的该指示灯灯即被驱动,它会根据报文显示红色。

在本例中,系统要求能实时反映工业现场的各种遥信遥测信号的变化,以使控制室人员能及时了解现场工况。但由于其早期设计的落地式模拟板由于当时的技术原因限制了其通信传输速率,其落地式模拟板的通信接口速率被限制在较大 2 400 bps,如果把遥信遥测信号通过一个通信口传输的话,势必会导致控制室显示信息的延迟,因此,在本案重新设计时,将遥信和遥测信号分别利用 PLC的两个 COM 口分别传送,把不常变的信号如“年、月、日、时钟、安全日期”每天发送一次,在遥信信号的处理上,在系统初始化后,系统只发送开关量有变化的信号。通过这种方式基本解决了现况数据延迟的问题。

在实际编写发送程序时,针对遥信信号灯(开关量信号灯),采用了一种简单的方法。首先编写一个名为02H的子程序,该子程序可以根据工程量对应的数据表和地址来驱动每个对应地址的信号灯显示特定的颜色。例如,读取一个实际开关信号,并判断其状态(开启或关闭),然后根据判断结果运行该子程序,并根据地址发送信号。这样,当每个灯对应的工程量状态发生变化时,相应的信号灯将点亮,并显示指定的颜色(例如红色、绿色、黄色)。通过这种方法,可以灵活控制遥信信号灯的显示状态,实时反映工程量的变化情况,并协助操作人员进行准确的监控和判断。

对于遥测(LED 显示器)显示处理,先设定--个integer 变量 Index,让这个变量根据 LED 地址的变化,依次发送每个 LED 显示的数据、如编写一个数据转换子程序为Analog_write,按照Index的地址顺序依次发送每个工程量数据上 LED显示器。

通过利用落地式模拟板的智能可控性和PLC控制器的灵活编程能力,掌握彼此之间的通信规约,采用PLC直接控制落地式模拟板的方法可以提高整体控制系统的可靠性。这种方法具有成本低廉、易于维护的明显优势。因此,在设计控制、监测等智能系统时,应尽量避免中间过渡环节,以提高系统的整体可靠性,确保工业生产的自动化得到有效保障。通过直接控制落地式模拟板,可以简化控制系统的结构,减少故障风险,提高响应速度,并降低系统维护和运维的工作量。这种集成的设计方法可以提高系统的稳定性和可靠性,确保工业生产的正常运行和高效运行。

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