1 引言

　　蒸餾水通俗的說是水蒸汽冷凝后的產物，化學上稱之謂純凈水，化學分子式為H2O的純凈水不應含任何其他雜質成分，是工業生產中的重要原料。蒸餾水應用行業廣泛，主要用于化工產品原料配比和食品、藥品、化妝品等產品加工制造行業，比如飲料、醫用輸液鹽水等。本文介紹的蒸餾水機是專用蒸餾水生產裝備，該蒸餾水電氣控制系統完全采用臺達自動化產品整合，為客戶實現工藝控制和技術要求。

　　2 蒸餾水機控制系統及工藝

　　2.1 控制工藝

　　蒸餾水機控制系統主要實現控制被控原料罐內部溫度、壓力以及電導率等物理量滿足不同產品規格要求。控制系統可以根據不同產品需要設定相關參數，同時設置參數上下限，并實時顯示相關參數數值變化，控制各個管道閥門開度，從而保證產品按照預設工藝參數生產，超限時會有報警顯示和相關保護動作。同時根據客戶需要，產品加工完成后打印參數報表和存儲參數報表（電子文件格式*.JPG存儲在通用USB磁盤內）。

　　上述表格列出的配件是生產線控制系統主要元器件，此外還包括低壓電器（低壓斷路器、繼電器、主令按鈕、指示燈等）、檢測傳感器（K型熱電偶、PT100熱電阻、電導率傳感器，壓力傳感器，液位傳感器，模擬信號變送器等）、微型打印機等電氣元件，此處不予贅述。

　　2.2 系統原理

　　（1）系統原理設計：系統原理設計如圖1所示。系統由臺達PLC建構主控制器，通過RS－485總線與臺達觸摸屏人機界面構成管理操作和打印記錄系統。系統硬件配置如表1所示。利用臺達人機界面豐富的通訊口功能，可以提供給用戶3個COM口，方便與外圍工控設備通訊聯機。
　
　　（2）系統通訊原理設計：COM1：RS232通訊方式與下位PLC連接，進行蒸餾水設備和產品各項工藝參數設置和讀取。COM2：RS485通訊方式與微型打印機連接，利用臺達HMI宏指令編程功能，處理自由口通訊協議，發送給打印機需要打印的漢字、英文字母以及數字等，可以進行產品工藝參數報表打印，作為產品品質檢測的文字依據以及存檔保存數據。

      
 
                                        圖1控制系統架構

　　表1 系統配置

　　3 軟件開發

　　3.1 PLC用戶程序

　　PLC用戶控制程序主要實現模擬量數據采集和運算轉換，超限報警輸出控制。一定要根據傳感器和變送器模擬信號量程范圍計算數字量顯示值，根據用戶提供的工藝要求編寫報警處理程序。圖2是PLC控制程序節選，僅供參考。

     
 
　　                                圖2 工藝參數報警梯形圖

　　3.2人機界面用戶程序

　　系統控制主界面如圖3所示。

    
 
　                                 　圖3 系統控制主界面

　　操作員必須通過口令才能登陸控制系統，操作員1～3具有不同的響應級別，級別依次降低，密碼級別操作員1>操作員2>操作員3，即使用操作員1密碼可以登陸操作員2和操作員3。三個按鈕互相鎖存，按下其中一個按鈕后，其他兩個按鈕均無效，通過宏指令實現。操作員畫面CYCLE宏如下所示：

                      
 
　　操作員1按鈕生效位為$10003.0處于OFF狀態，按下“操作員1”按鈕，執行宏指令如下所示：

                            
 
　　操作員2按鈕生效位為$10004.0處于OFF狀態，按下“操作員2”按鈕，執行宏指令如下所示：

                            
 
　　操作員3按鈕生效位為$10005.0處于OFF狀態，按下“操作員3”按鈕，執行宏指令如下所示：

                             
 
　　靈活運用人機界面提供的宏指令功能可以達到事半功倍的效果，上面的程序是一個應用例子，實現了不同權限級別多用戶登陸控制系統，給產品設計開發技術人員提供了靈活編程應用的強大功能。蒸餾水機參數數據畫面如圖4所示。

       
 
　　                                    圖4 參數數據畫面

　　系統可以實時顯示進水溫度、出水溫度、壓力、液位、電導率等各項工藝參數變化情況，以便操作員操控設備，如有超限報警，系統會已報警走馬燈的形式滾動報警提示信息，方便操作員下達保護指令。臺達人機界面新版軟件提供“拮取畫面”功能按鈕，可以將人機某個畫面以后綴名為JPG的文件格式存儲在USB存儲盤中，方便地將工業現場工藝參數報表存儲和打印出來。

　　按下圖4參數存儲按鈕后，該畫面就以YY－MM－DD－畫面編號.JPG文件格式存儲在U盤中，文件名以日期＋畫面序號命名，如果U盤未插在人機背面，會顯示未找到存儲盤報警。按下圖4的“限位設定”按鈕，畫面跳轉到溫度、壓力高低限位設定畫面，如圖5所示。通過數值輸入按鈕輸入不同參數數值，滿足不同產品規格使用。

     

　　                                   圖5 工藝參數限位設定

　　按下圖4的“參數校正”按鈕，畫面跳轉到溫度、壓力參數校正畫面，通過數值輸入按鈕可以輸入擬校正的參數數值，可以消除各個傳感器檢測結果和標準檢測儀表的固定偏差，達到系統顯示和測量和標準儀表一致，類似于傳感器信號調零過程。

　　按下圖4 “打印”按鈕，微型打印機就會打印出數據報表，如圖6所示，報表打印也是通過臺達人機界面強大的宏指令實現。

                
 
　                                  　圖6 報表打印

　　其他壓力、液位、電導率、操作員、日期、時間等打印子程序與上述進水、出水溫度打印子程序雷同，不予贅述。由宏指令CLOCK循環主程序，分時調用打印子程序實現參數數據打印。

　　4 結束語

　　提供具有良好性價比完美整合方案是中達電通的營銷策略，提供穩定可靠的系統集成解決方案是服務客戶的保證，本項目開發的蒸餾水機設備控制系統整合應用臺達HMI、PLC等自動化產品，為客戶實現了一套穩定可靠的系統，設備自投產以來運行正常，不但能夠滿足現場工藝要求，而且更提高了生產產品質量品質可控性和設備工作效率，再次證明中達電通是客戶值得信賴的合作伙伴。

　　參考文獻

　　［1］臺達DVP－PLC應用技術手冊程序篇

　　［2］臺達DOP系列人機界面應用技術手冊