摘要
基于施耐德小型PLC控制的辐射采暖系统,使用1个总站(监控整个系统)和七个分站(监控各个分站),来实现对该系统的控制.
关键字
Micro PLC, Twido PLC,XBTG2110, XBTN400,Modbus, Unitelway.
1. 概述
因北方冬季气候寒冷,很多工厂的加工车间的温度极低,严重影响工人的工作效率和产品的质量,形成春夏秋三季和严寒冬季的工作效率和产品质量的强烈反差,根据每年的4个季度的产品产量质量统计记录统计,得出冬季效率大概仅为其他3个季度的65%-%75之间,归结原因为北方寒冷的气候,因此辐射采暖系统应运而生,随着工厂自动化程度的提高,PLC自动控制系统也得以应用.
2. 系统描述
整个厂房共采用110套燃气辐射加热器进行供暖，分成7个分区共15组，每个分区设有1台区域控制箱，其中6台控制柜分别控制2组加热器，1台控制柜控制3组加热器。
1)控制系统的工艺要求
根据现场实际情况,要求集中控制箱实现:显示各组加热器的实时工作状态，工作、保温或停机；显示各组加热器的实时温度；允许或禁止各组加热器工作等。要求区域控制箱实现：保温、自动、工作三种选择模式的切换。保温模式下的温度设定为5℃，工作模式下的设定温度为18℃，自动模式下按照设定好的时间程序运行。显示各组的实时温度,可分别设定保温温度和工作温度。时间设定可以根据工作时间安排，设定加热器的工作时段和保温时段，从而使加热器根据时间设定在工作模式和保温模式间进行自动转换等。
2)控制系统网络拓扑图
3) 控制系统具体解决方案
(1)本系统中Micro系列PLC和XBTG2110系列触摸屏通讯时,选用的通讯协议为: Unitelway协议,简短了调试过程,因为此协议可在PLC的TER口和AUX口通讯实现通讯,可以通过TER口在计算机上监视PLC参数的状态, 在AUX口和XBTG2110系列触摸屏实现实时通讯,方便了调试.
（Micro系列PLC通讯参数设置如下）
（XBTG2110系列触摸屏与Micro系列PLC通讯参数设置保持一致，此处略）
(2) Micro系列PLC和Twido系列PLC实现通讯的方式,是通过Micro SCP 114卡和CM4030通讯电缆实现（Micro系列PLC SCP 114卡通讯参数设置如下）
(3)Twido系列PLC和文本显示屏XBTN400实现通讯通讯参数设置如下:
3. 总结
1）本系统优势
本系统控制要求并不复杂，但因温度参数是响应特别慢，滞后大，采用PWM的温度控制经典理论来得以实现.另外是有些相关的通讯设置和实现并非很容易，包括设计阶段的通讯指令的分时控制，在现场实现8个控制站的近1500M的通讯,用到了施耐德的通讯隔离盒TSX PACC01，才实现远距离的通讯和防止信号的干扰和丢失.上述情况无疑是加大了设计难度。
但因本控制系统全部使用施耐德的产品，所以特别突出了施耐德全套控制方案的优势，使整个系统的实现，无论是在控制产品的一致性，通讯协议的兼容性，设计开发及后期维护的简易程度来讲，都有很大的优势。
2）实际效益
经过长时间现场的运行显示表明,此控制系统的先进性和灵活性,以及温度控制的精度,是完全符合所需要的控制要求的,也实现了改善工作条件,提高工作效率的目的.从该燃气辐射加热器自动控制系统运行以后,每月的工人的工作效率大大提高,与去年同期相比至少提高了50%.工人的劳动积极性也有很大程度的提高.
3）前景预测
因北方气候冬季寒冷的现状，在必须提高冬季的生产效率，增加全年产品数量的要求下，加之现在比较提倡改善工人的工作环境和待遇，相信在北方此类燃气辐射加热自动控制系统是会有一定的市场，也相信施耐德全套控制方案的优势会发挥的淋漓尽致。