引言

      溫度是工業生產中最常見最基本的工藝參數之一，例如機械、電子、石油、化工等各類工業中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理、反應爐等，對工件的處理溫度要求嚴格控制。至于溫度控制系統，過去一般采用溫控儀表等儀器來直接控制，隨著計算機通信技術的發展，PLC各種模塊的多樣化和功能化，由PLC作為底層單元的分布式監控系統在工業控制領域中越來越多的被采用。將三臺PLC通過RS-485總線與計算機連接起來，構成一個分布式溫控系 統，通過數據通信使計算機和PLC實現數據共享，完成了對溫度的集中管理和分散控制。而在這個系統中，計算機與PLC的通信是至關重要的環節，本文將詳細介紹分布式網絡的構建。

1  系統硬件構成

      系統硬件結構如圖1所示，溫度控制系統是由三個部分組成：(1)信息采集和信號輸入部分，它包括采集多點的溫度；(2)信息轉換與處理部分，主要功能是將采集的信息轉換成計算機可識別的標準量信息進行處理，輸出決策的指令；(3)輸出及控制部分，控制加熱閥、制冷閥、報警等系統，使溫度達到滿意的控制效果。鍋爐內有電爐絲，溫度傳感器等，PLC溫度控制系統的溫度控制原理是利用PLC作為系統的主控制器，測量電路中的溫度反饋信號經A ／D變換后，送入PLC中進行處理，經PID輸出控制信號來控制晶閘管的通斷，控制加熱爐得到的功率，從而實現對溫度的控制。

      本系統采用分布式的數據采集的方法，由3個FX2N的PLC、3個FX2N-485BD的通信模塊、ND-6520 的信號轉換器、信號采集模塊、控制模塊以及計算機構成，通信線以22AWG來配線。每個PLC負責幾個就近回路的現場信號采集，PLC與上位計算機之間以通信方式連接。整個系統結構如圖2所示。上位機為計算機，下位機采用三菱FX2N系列PLC，各PLC通過通信模塊FX2N－485－BD組成N:N 網絡，上位機通過ND-6520轉換器與主機相連。此監控系統中，上位機的主要任務是獲取加熱爐內各種信息，完成對爐溫等參數的實時顯示，出現故障時及時報警，并采取應急措施控制加熱爐的運行。下位機的主要任務是對加熱爐進行自動控制，發生故障時按上位機命令執行。

2    通信模塊配線 

2.1     通信模塊及配線

配線如下圖：

                                 圖3  N:N網絡配線
各PLC的通信程序分別是：
第一臺：
       LD M8002
       MOV H6080 D8120
       MOV H0000 D8121
       MOV K0 D8129
       END
第二臺：
       LD M8002
       MOV H6080 D8120
       MOV H0001 D8121
       MOV K0 D8129
       END
第三臺：
       LD M8002
       MOV H6080 D8120
       MOV H0002 D8121
       MOV K0 D8129
       END

2.2 PLC 通信數據的形式

      FX系列PLC在計算機通信的模式中，通信數據有兩種通信模式，本系統采用形式1，其通信數據形式如圖4：

A.讀取PLC元件及通信數據時的通信模式

設定子程序操作：

1）主站點的輸入點X000到X003 （M1000到M1003）輸出到站點號1和2的輸出點Y010到Y013；

2 ）站點l的輸入點X000到X003 （M1064到M1067 ）輸出到主站點和站點2的輸出點Y014到Y017；

3 ）站點2的輸入點X000到X003（M1128到M1131 ）輸出到主站點號和站點1的輸出點Y020到Y023；

4 ）主站點中的數據寄存器Dl指定為站點1中計數器C1的設定值。計數器C1的接觸（M1070 ）狀態反映在主站點的輸出點Y005上；

5）主站點中的數據寄存器D2指定為站點2中計數器C2的設定值。計數器C2的接觸(M1140) 狀態反映在主站點的輸出點Y006上；

6）站點1中數據寄存器D10的值和站點2中數據寄存器D20的值被加入主站點、并被存入數據寄存器D3中；

7)主站點中數據寄存器D10的值和站點2中數據寄存器D20的值被加入站點1，并被存入數據寄存器D11中；

8)主站點中數據寄存器D10的值和站點1中數據寄存器Dl。的值被加入站點2，并被存入數據寄存器D21中。

部分子程序設定，要求：

刷新范圍:32位軟元件和4字軟元件(模式1)

重試次數:3次

通訊超時:5(50ms)

設定主機子程序，從機只需設定第一行程序：

圖5   PLC通信梯形圖

3  結束語

     該系統經實際運行情況表明，采用PLC構建的分布式爐溫控制系統，硬件連接簡單，編程快捷，可方便地實現計算機和多臺PLC間的聯網通信，從而實現復雜系統分散數據的集中處理，且運行穩定可靠，能很好的滿足控制系統的要求。