宇电AI系列仪表和组态王在产品检测装置中的应用

介绍AI仪表和组态软件的应用

应用研究ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ

宇电ＡＩ系列仪表和组态王在产品检测装置中的应用

ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＹｕｄｉａｎＡＩＳｅｒｉｅｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＫｉｎｇｖｉｅｗ

ＣｉｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＳｏｆｔｗａｒｅｉｎＰｒｏｄｕｃｔＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍ

山西新华化工有限责任公司（山西太原

０３０００８）张振华

赵惠君

赵继军

王悦义

摘要：山西新华化工公司产品试验系统中，大量使用了厦门宇电的AI-808型仪表和AI-301ME5型开关量（宇电专用版）组态软件，充分利用了仪表的特性，实现了自动控制和I/O模块以及基于AI-BUS总线的组态王人机分离操作，达到了预期的目的。

Abstract:OurproducttestsystemwidelyappliesXiamenYudian'sAI-808controller,AI-301ME5on-offsignalI/OmoduleandKingviewconfigurationsoftwareYudianversion,whichisbasedonYudian'sAI-BUS.ThesystemmakesfullyuseofthefeaturesofYudianAIseriesinstruments,performsautomaticcontrolandseprationoperationofoperatorandmachine,andachievestheanticipativeaim.

关键词：参数

自整定

组态

ＡＩ－ＢＵＳ总线

Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ

ＡＩ－ＢＵＳ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰａｒａｍｅｔｅｒｓＡｕｔｏ－ｔｕｎｉｎｇ

１概述

近３年来，山西新华化工公司在６套产品检测装置中使用了厦门宇电的产品，其中ＡＩ－８０８系列仪表约１２０台，宇电专用版组态王３套。主要用于阀门开度、温度、湿度、风量、开关、对热差式质量流量计等的控制和流量积算、计算机组态管理。

数，可达到使用要求。

ＡＩ－８０８Ａ２ＸＳ４

图１

用作阀门开度控制

２仪表控制

２．１应

阀门开度控制

与电动蝶阀的定位器连接对阀门进行控制，可实在阀门投入使用前，用标准信号校验仪对阀门定位器的４￣２０ｍＡ电流信号进行统调，按照表１设置参

表１

ＡＩ－８０８仪表用于“阀门开度控制”的参数设置

用现阀位的任意角度调节，如图１所示。

年第期

中国仪器仪表

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２．２

温度控制

与铂电阻温度变送器、固态继电器（ＳＳＲ）组成加热炉的温度控制，如图２所示。

表３ＡＩ－８０８仪表用于“加湿控制”的参数设置

图２

用于控温

２．４风量控制

与一体化智能孔板流量计、变频器、风机作风量

用铂电阻温度变送器作输入、输出信号给固态继电器，驱动加热电炉。加热电炉保温差、散热较快，当环境温度变化较大时，影响控制精度；因为电炉功率有限，滞后时间较长，使整定时间长、效果差。根据环境温度，适当调整参数ｏＰＬ、ｏＰＨ值。进行手动自整定，自整定结束后，适当减小Ｍ５，增大ｔ，这样可以得到较为满意的效果。参数设置见表２。

表２

ＡＩ－８０８仪表用于“控温”的参数设置

控制。

使用的一体化智能孔板流量计能对孔板的工作状态进行运算，使其测量的不确定度小于±１．５％Ｆ．Ｓ。

选用风机时，考虑到流量范围的覆盖情况，使其能在调节频率的状态下，满足风量的要求。

以“三垦力达”变频器为例，调整变频器参数，使其在６￣６５Ｈｚ范围内，适应ＡＩ仪表输入的要求，满足风机电机特性的需求。

ＡＩ仪表在上述闭环控制中，用手动自整定可得到满意结果。参数设置见表４。表４

ＡＩ－８０８仪表用于“风量控制”的参数设置

２．３湿度控制

与温湿度传感器、电热式加湿器作相对湿度的控

制，如图３所示。

温湿度传感器

与两位按钮开关、接触器组成门电路，实现了在

实验现场和计算机上均可启停设备的功能。

ＡＩ－３０１ＭＥ５型开关量模块沿用了ＡＩ仪表的模块化设计，每台可安装６个模块，用户可选择不同的模块

温湿度传感器能输出温度、相对湿度两个信号，正常使用ＡＩ仪表无法适应双输入通道的要求，所以在ＡＩ仪表输入端采用１￣５Ｖ和０．２￣１Ｖ两路输入，通过切换Ｓｎ参数，达到显示温度、相对湿度和控制相对湿度的目的。由于电热加湿器动态特性差的原因，根据加湿量的要求，适当调整ｏＰＨ参数，配合使用手动自整定方法，达到了控制要求。参数设置见表３。中国仪器仪表

２００６年第７期

来完成开关量的输入、输出功能。６个模块插座中ＣＯＭＭ口为通讯专用插座，如果要通过上位机对设备进行启停控制，则必须安装通讯模块，其余５个插座每个插座均可安装２路开关量输入模块或１￣２路开关量输出模块。

在试验系统中，我们均选用Ｓ通讯模块和５个开关量输出模块，与现场操作的带灯按钮构成门电路，

应用

６３

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以完成对１００多台仪表和实验设备的启停。２．６

对热差式质量流量计的控制

与质量流量控制器和流量显示仪组成质量流量控制系统。

通过对热差式质量流量计的电流信号输出、输入控制，实现对流量的较高精确控制。参数设置见表５。表５

ＡＩ－８０８仪表用于“对质量流量计的控制”的

参数设置

表，故采用与之匹配的宇电专用版组态王软件来开发集控工作站的图形界面和数据库。

组态王（宇电专用版）软件使用的ＲＳ－４８５接口通讯协议是宇电自主开发的ＡＩ－ＢＵＳ协议，数据格式为１个起始位，８位数据，无校验位，１个或２个停止位。通讯传输数据的波特率可调为１２００￣１９２００ｂｉｔ／ｓ（波特率为１９２００时需配高速光耦的通讯模块）。３．２

ＡＩ－３０１ＭＥ５型开关量模块的使用

开关量模块上的Ｄ０￣Ｄ９状态对应１０Ｈ参数的低１０位，当对某一位置“１”时该触点闭合，置“０”时断开，上位机对开关量模块“写”状态时使用ＢｉｔＳｅｔ（Ｖａｒ，ｂｉｔＮｏ，ＯｎＯｆｆ）函数，“读”状态时使用Ｂｉｔ（Ｖａｒ，ｂｉｔＮｏ）函数。３．３

组态与管理

根据要求，组态结果能对现场的温度、湿度、流量、风量进行监测和控制，并对工艺数据进行储存和曲线记录以及报表打印，并能通过上位机对仪表和设备启停。根据以上要求，我们在ＡＩ系列仪表上安装Ｓ４通讯模块，设置不同的仪表ＩＤ地址，并把波特率设置为９６００ｂｉｔ／ｓ，在上位机的软件开发平台上，新建多个设备名称，每个设备的波特率和数据格式都要确认满足ＡＩ－ＢＵＳ通讯的要求，并且每一个设备的地址要和下位机仪表的地址相对应。计算机组态管理如图４所示。

在数据词典里建立变量表，变量可分为内部变量和外部变量，根据要求我们建立了多个测量值变量（ＰＶ）、设定值变量（ＳＶ）、输出值变量（ＭＶ）以及相应的手自动转换变量（ＣＴＲＬ）与ＰＩＤ参数变量（Ｍ５、Ｐ、Ｔ）、开关量模块的整型变量。以上变量均为外部变量，另外为了完成动画和其他设计的要求，例如“报表”等，还需要建立一些内部变量作为中间变量使用。

历史数据库的设计，为了能够完成对历史数据的记录和打印要求需要建立历史数据库。在一般系统中，组态王自带的历史数据库就能满足要求，该系统中就是利用了组态王自带的数据库。实际运行效果良好，如果对记录还有更高要求，可以通过使用ＤＤＥ数据交换功能，也使用ＳＱＬＳＥＲＶＥＲ来做数据库。

年第期

２．７流量积算仪的使用

与自制的孔板流量计、差压变送器组成了流量测

量系统，可测瞬时流量和累积流量。

特制孔板流量计的压力值经差压变送器变换为４￣２０ｍＡ的电流信号，用于流量测量精度要求不太高的场合。参数设置见表６。

表６ＡＩ－７０８仪表用于“流量积算”的参数设置

（以３０Ｌ／ｍｉｎ为例）

３

３．１

计算机组态与管理

组态软件概述

组态软件是一种基于计算机操作系统的软件平台，

应经过了严格的测试，可靠性高，更换驱动程序和板卡，用可以和不同厂家的仪表和ＰＬＣ组成ＤＣＳ系统。选用组

态软件时首要问题是软硬件的匹配，其次是确保所选软件能完成自己所需要的功能。我们选用ＡＩ系列仪

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图２用于控温

２００６７期

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应用

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