基于組態(tài)王及MR13溫控儀的真空退火爐溫控系統(tǒng)

王偉　楊亞社　李治綱

摘 要：介紹了通過上位機組態(tài)軟件KINGVIEW與MR13三路九段溫控儀快速組建的多溫區(qū)電加熱控制系統(tǒng)。

關鍵詞：真空退火爐 組態(tài)王KINGVIEW MR13溫控儀

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0018-02

MR13是導電公司推出的0.3級9段可編程PID調(diào)節(jié)器，即可作為獨立的三回路，又可實現(xiàn)多溫區(qū)以及大滯后系統(tǒng)的串級調(diào)節(jié)。儀表帶三路報警輸出及RS232（RS485）通訊口，可與上位機進行通訊。通過MR13溫控儀，即可快速構(gòu)建無記錄、分析功能的手動控溫系統(tǒng)，也可與上位機組態(tài)軟件及PLC迅速構(gòu)建含數(shù)據(jù)記錄、分析、處理功能的復雜多段、多溫區(qū)自動控制加熱控系統(tǒng)。

1 溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)（見圖1）

整個溫度控制系統(tǒng)以MR13溫控儀為核心，在組態(tài)王及PLC的配合下可構(gòu)建多段、多溫區(qū)加熱系統(tǒng)，并可完成含有復雜控制動作的大型電加熱系統(tǒng)。溫控儀表及調(diào)功器數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實際需要選取，總線上最多可接99塊溫控儀表，所有儀表并接在RS485總線上，信號傳輸距離可達1000 m。正常工作時，組態(tài)王采集MR13溫控儀中的數(shù)據(jù)，進行分析處理后控制PLC輸出動作。在工控機與PLC、溫控儀通訊失敗時，此時整個系統(tǒng)可變?yōu)閱为毜膬蓚€系統(tǒng)—— PLC邏輯控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。PLC的邏輯控制系統(tǒng)可手動對爐體各泵、閥進行單獨控制，溫控系統(tǒng)也能夠通過人工設定溫控儀進行加熱，只是溫控儀、調(diào)功器、PLC出現(xiàn)的報警信號不能被上位機組態(tài)軟件記錄，但這并不影響加熱系統(tǒng)正常工作，以及爐子本身的各種控制動作，其可靠性明顯優(yōu)于僅靠通訊控制復雜控制系統(tǒng)。

2 軟件組態(tài)

（1）在組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義此工程項目中要用到的變量，如各溫區(qū)各段的設定溫度及實時溫度變量等，如圖2所示。

詳情參考MR13通訊數(shù)據(jù)地址表。變量定義時需注意變量數(shù)據(jù)類型，應與溫控儀表中的變量類型相對應。此外，組態(tài)王軟件還可對現(xiàn)場溫控儀表的溫度數(shù)據(jù)進行采集、記錄和分析處理，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，控制溫控儀表進行加熱保持、停止及PLC輸出的各種動作。

（2）根據(jù)現(xiàn)場設備構(gòu)建圖形畫面并進行與溫控儀及PLC的動畫連接。

（3）針對一些與溫度有關的動作及報警信號，可在組態(tài)王命令語言中進行設計。

（4）對于需要溫度記錄的加熱系統(tǒng)，可在組態(tài)王系統(tǒng)配置項中進行設定，溫度數(shù)據(jù)存儲可指定存儲路徑，數(shù)據(jù)保存最長可達8000天。并可設置數(shù)據(jù)存儲磁盤空間不足報警。如設置的數(shù)據(jù)保存時間較短，如30天，2 G的數(shù)據(jù)存儲空間已足夠，超過30天的歷史數(shù)據(jù)記錄文件系統(tǒng)會將其自動刪除。如數(shù)據(jù)存儲時間較長，就需要10 G甚至100 G的磁盤空間來存儲。

令外一項與存儲空間相關的參數(shù)是被記錄數(shù)據(jù)的采集頻率，采集頻率越高，單位時間采集的數(shù)據(jù)也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情況下，電熱爐的熱慣性都較大，每分鐘進行一次采集不會影響存儲數(shù)據(jù)的準確性。如覺得1次/min采集頻率不合適，我們還可以通過觀察系統(tǒng)加熱時溫度的變化來確定合適的數(shù)據(jù)采集頻率，以提高磁盤空間利用率。

功器

根據(jù)負載大小合理選擇調(diào)功器額定電流、電壓，并選擇與溫控儀調(diào)節(jié)輸出相匹配的輸入類型，例如調(diào)功器控制輸入為電流型，溫控儀調(diào)節(jié)輸出亦為電流型。如不一致，不能直接連線，需轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換。各調(diào)功器的過流、過熱信號可并聯(lián)起來，送至PLC數(shù)字量輸入，一旦調(diào)功器發(fā)生故障， PLC將觸發(fā)聲光報警裝置。同時PLC接收到的調(diào)功器故障報警信號通過通訊電纜被上位機組態(tài)軟件記錄，并向其連接的MR13溫控儀下達停止加熱等指令。

6 結(jié)論

本文敘述了以MR13溫控儀及組態(tài)王為核心的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設計方法。本控制系統(tǒng)已在我公司生產(chǎn)上得到了實際應用，效果良好。該系統(tǒng)有配置靈活、工作可靠、編程方便、構(gòu)建調(diào)試快捷的優(yōu)點，可在各種電加熱系統(tǒng)中廣泛應用。

參考文獻

[1] 組態(tài)王使用手冊及函數(shù)手冊[Z].

[2] 導電MR13溫控儀使用說明書[Z].

[3] 四川英杰單相調(diào)功器使用說明書[Z].endprint

摘 要：介紹了通過上位機組態(tài)軟件KINGVIEW與MR13三路九段溫控儀快速組建的多溫區(qū)電加熱控制系統(tǒng)。

關鍵詞：真空退火爐 組態(tài)王KINGVIEW MR13溫控儀

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0018-02

MR13是導電公司推出的0.3級9段可編程PID調(diào)節(jié)器，即可作為獨立的三回路，又可實現(xiàn)多溫區(qū)以及大滯后系統(tǒng)的串級調(diào)節(jié)。儀表帶三路報警輸出及RS232（RS485）通訊口，可與上位機進行通訊。通過MR13溫控儀，即可快速構(gòu)建無記錄、分析功能的手動控溫系統(tǒng)，也可與上位機組態(tài)軟件及PLC迅速構(gòu)建含數(shù)據(jù)記錄、分析、處理功能的復雜多段、多溫區(qū)自動控制加熱控系統(tǒng)。

1 溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)（見圖1）

整個溫度控制系統(tǒng)以MR13溫控儀為核心，在組態(tài)王及PLC的配合下可構(gòu)建多段、多溫區(qū)加熱系統(tǒng)，并可完成含有復雜控制動作的大型電加熱系統(tǒng)。溫控儀表及調(diào)功器數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實際需要選取，總線上最多可接99塊溫控儀表，所有儀表并接在RS485總線上，信號傳輸距離可達1000 m。正常工作時，組態(tài)王采集MR13溫控儀中的數(shù)據(jù)，進行分析處理后控制PLC輸出動作。在工控機與PLC、溫控儀通訊失敗時，此時整個系統(tǒng)可變?yōu)閱为毜膬蓚€系統(tǒng)—— PLC邏輯控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。PLC的邏輯控制系統(tǒng)可手動對爐體各泵、閥進行單獨控制，溫控系統(tǒng)也能夠通過人工設定溫控儀進行加熱，只是溫控儀、調(diào)功器、PLC出現(xiàn)的報警信號不能被上位機組態(tài)軟件記錄，但這并不影響加熱系統(tǒng)正常工作，以及爐子本身的各種控制動作，其可靠性明顯優(yōu)于僅靠通訊控制復雜控制系統(tǒng)。

2 軟件組態(tài)

（1）在組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義此工程項目中要用到的變量，如各溫區(qū)各段的設定溫度及實時溫度變量等，如圖2所示。

詳情參考MR13通訊數(shù)據(jù)地址表。變量定義時需注意變量數(shù)據(jù)類型，應與溫控儀表中的變量類型相對應。此外，組態(tài)王軟件還可對現(xiàn)場溫控儀表的溫度數(shù)據(jù)進行采集、記錄和分析處理，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，控制溫控儀表進行加熱保持、停止及PLC輸出的各種動作。

（2）根據(jù)現(xiàn)場設備構(gòu)建圖形畫面并進行與溫控儀及PLC的動畫連接。

（3）針對一些與溫度有關的動作及報警信號，可在組態(tài)王命令語言中進行設計。

（4）對于需要溫度記錄的加熱系統(tǒng)，可在組態(tài)王系統(tǒng)配置項中進行設定，溫度數(shù)據(jù)存儲可指定存儲路徑，數(shù)據(jù)保存最長可達8000天。并可設置數(shù)據(jù)存儲磁盤空間不足報警。如設置的數(shù)據(jù)保存時間較短，如30天，2 G的數(shù)據(jù)存儲空間已足夠，超過30天的歷史數(shù)據(jù)記錄文件系統(tǒng)會將其自動刪除。如數(shù)據(jù)存儲時間較長，就需要10 G甚至100 G的磁盤空間來存儲。

令外一項與存儲空間相關的參數(shù)是被記錄數(shù)據(jù)的采集頻率，采集頻率越高，單位時間采集的數(shù)據(jù)也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情況下，電熱爐的熱慣性都較大，每分鐘進行一次采集不會影響存儲數(shù)據(jù)的準確性。如覺得1次/min采集頻率不合適，我們還可以通過觀察系統(tǒng)加熱時溫度的變化來確定合適的數(shù)據(jù)采集頻率，以提高磁盤空間利用率。

功器

根據(jù)負載大小合理選擇調(diào)功器額定電流、電壓，并選擇與溫控儀調(diào)節(jié)輸出相匹配的輸入類型，例如調(diào)功器控制輸入為電流型，溫控儀調(diào)節(jié)輸出亦為電流型。如不一致，不能直接連線，需轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換。各調(diào)功器的過流、過熱信號可并聯(lián)起來，送至PLC數(shù)字量輸入，一旦調(diào)功器發(fā)生故障， PLC將觸發(fā)聲光報警裝置。同時PLC接收到的調(diào)功器故障報警信號通過通訊電纜被上位機組態(tài)軟件記錄，并向其連接的MR13溫控儀下達停止加熱等指令。

6 結(jié)論

本文敘述了以MR13溫控儀及組態(tài)王為核心的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設計方法。本控制系統(tǒng)已在我公司生產(chǎn)上得到了實際應用，效果良好。該系統(tǒng)有配置靈活、工作可靠、編程方便、構(gòu)建調(diào)試快捷的優(yōu)點，可在各種電加熱系統(tǒng)中廣泛應用。

參考文獻

[1] 組態(tài)王使用手冊及函數(shù)手冊[Z].

[2] 導電MR13溫控儀使用說明書[Z].

[3] 四川英杰單相調(diào)功器使用說明書[Z].endprint

摘 要：介紹了通過上位機組態(tài)軟件KINGVIEW與MR13三路九段溫控儀快速組建的多溫區(qū)電加熱控制系統(tǒng)。

關鍵詞：真空退火爐 組態(tài)王KINGVIEW MR13溫控儀

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0018-02

MR13是導電公司推出的0.3級9段可編程PID調(diào)節(jié)器，即可作為獨立的三回路，又可實現(xiàn)多溫區(qū)以及大滯后系統(tǒng)的串級調(diào)節(jié)。儀表帶三路報警輸出及RS232（RS485）通訊口，可與上位機進行通訊。通過MR13溫控儀，即可快速構(gòu)建無記錄、分析功能的手動控溫系統(tǒng)，也可與上位機組態(tài)軟件及PLC迅速構(gòu)建含數(shù)據(jù)記錄、分析、處理功能的復雜多段、多溫區(qū)自動控制加熱控系統(tǒng)。

1 溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)（見圖1）

整個溫度控制系統(tǒng)以MR13溫控儀為核心，在組態(tài)王及PLC的配合下可構(gòu)建多段、多溫區(qū)加熱系統(tǒng)，并可完成含有復雜控制動作的大型電加熱系統(tǒng)。溫控儀表及調(diào)功器數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實際需要選取，總線上最多可接99塊溫控儀表，所有儀表并接在RS485總線上，信號傳輸距離可達1000 m。正常工作時，組態(tài)王采集MR13溫控儀中的數(shù)據(jù)，進行分析處理后控制PLC輸出動作。在工控機與PLC、溫控儀通訊失敗時，此時整個系統(tǒng)可變?yōu)閱为毜膬蓚€系統(tǒng)—— PLC邏輯控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。PLC的邏輯控制系統(tǒng)可手動對爐體各泵、閥進行單獨控制，溫控系統(tǒng)也能夠通過人工設定溫控儀進行加熱，只是溫控儀、調(diào)功器、PLC出現(xiàn)的報警信號不能被上位機組態(tài)軟件記錄，但這并不影響加熱系統(tǒng)正常工作，以及爐子本身的各種控制動作，其可靠性明顯優(yōu)于僅靠通訊控制復雜控制系統(tǒng)。

2 軟件組態(tài)

（1）在組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義此工程項目中要用到的變量，如各溫區(qū)各段的設定溫度及實時溫度變量等，如圖2所示。

詳情參考MR13通訊數(shù)據(jù)地址表。變量定義時需注意變量數(shù)據(jù)類型，應與溫控儀表中的變量類型相對應。此外，組態(tài)王軟件還可對現(xiàn)場溫控儀表的溫度數(shù)據(jù)進行采集、記錄和分析處理，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，控制溫控儀表進行加熱保持、停止及PLC輸出的各種動作。

（2）根據(jù)現(xiàn)場設備構(gòu)建圖形畫面并進行與溫控儀及PLC的動畫連接。

（3）針對一些與溫度有關的動作及報警信號，可在組態(tài)王命令語言中進行設計。

（4）對于需要溫度記錄的加熱系統(tǒng)，可在組態(tài)王系統(tǒng)配置項中進行設定，溫度數(shù)據(jù)存儲可指定存儲路徑，數(shù)據(jù)保存最長可達8000天。并可設置數(shù)據(jù)存儲磁盤空間不足報警。如設置的數(shù)據(jù)保存時間較短，如30天，2 G的數(shù)據(jù)存儲空間已足夠，超過30天的歷史數(shù)據(jù)記錄文件系統(tǒng)會將其自動刪除。如數(shù)據(jù)存儲時間較長，就需要10 G甚至100 G的磁盤空間來存儲。

令外一項與存儲空間相關的參數(shù)是被記錄數(shù)據(jù)的采集頻率，采集頻率越高，單位時間采集的數(shù)據(jù)也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情況下，電熱爐的熱慣性都較大，每分鐘進行一次采集不會影響存儲數(shù)據(jù)的準確性。如覺得1次/min采集頻率不合適，我們還可以通過觀察系統(tǒng)加熱時溫度的變化來確定合適的數(shù)據(jù)采集頻率，以提高磁盤空間利用率。

功器

根據(jù)負載大小合理選擇調(diào)功器額定電流、電壓，并選擇與溫控儀調(diào)節(jié)輸出相匹配的輸入類型，例如調(diào)功器控制輸入為電流型，溫控儀調(diào)節(jié)輸出亦為電流型。如不一致，不能直接連線，需轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換。各調(diào)功器的過流、過熱信號可并聯(lián)起來，送至PLC數(shù)字量輸入，一旦調(diào)功器發(fā)生故障， PLC將觸發(fā)聲光報警裝置。同時PLC接收到的調(diào)功器故障報警信號通過通訊電纜被上位機組態(tài)軟件記錄，并向其連接的MR13溫控儀下達停止加熱等指令。

6 結(jié)論

本文敘述了以MR13溫控儀及組態(tài)王為核心的溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設計方法。本控制系統(tǒng)已在我公司生產(chǎn)上得到了實際應用，效果良好。該系統(tǒng)有配置靈活、工作可靠、編程方便、構(gòu)建調(diào)試快捷的優(yōu)點，可在各種電加熱系統(tǒng)中廣泛應用。

參考文獻

[1] 組態(tài)王使用手冊及函數(shù)手冊[Z].

[2] 導電MR13溫控儀使用說明書[Z].

[3] 四川英杰單相調(diào)功器使用說明書[Z].endprint