[實用新型]一種基于PLC和單片機的試驗裝置監控系統

有效

• 申請號: 201520139381.1
• 申請日: 2015-03-11
• 公開（公告）號: CN204514745U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 李延龍;王雙;成玉霞;張潔;馬鳳銘
• 申請（專利權）人: 鞍山師范學院
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01N15/08;G05B19/042;G05B19/05
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及一種基于PLC和單片機的試驗裝置監控系統，尤其涉及一種基于PLC和單片機的用于試驗裝置的監控系統。

背景技術

焦炭氣孔率是焦炭一項重要的技術指標，焦炭氣孔率的測定有多種方法，如真空法、水煮法、圖像法等，其中真空法是將被測定的焦樣放入真空試驗裝置中，關閉真空箱，然后經過抽真空、真空保持、真空充水、真空靜浸、通大氣、常壓靜置等階段，最后根據真空試驗前后稱量的被測焦樣的質量，計算出焦炭氣孔率。其真空試驗過程參數對測定結果均有不同程度的影響。目前真空試驗法是準確度和認可度最高的方法，國家標準“焦炭假相對密度和氣孔率的測定方法”中規定采用真空法進行的，同時真空法也適應于對其他材料(如炭素材料和陶瓷材料等)顯氣孔率的測量，因此真空試驗過程的控制至關重要。當前市場上焦炭氣孔率真空法測定裝置多采用完全分立電氣器件或以臺式工控機為核心而設計的控制系統進行控制，前者可靠性差、控制精度低、過程參數修改繁瑣以及維護復雜等；而后者通常采用的是“臺式工控機+智能板卡”控制方式，控制性能提高了，但由于其臺式工控機采用多任務的windows操作系統，所以設備的可靠性降低，維護成本增高。

發明內容

為克服現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種基于PLC和單片機的試驗裝置監控系統，提高試驗裝置的可靠性、精確性和靈活性。對試驗過程的控制和過程參數的監測采取二級方式進行，設有2種工作模式，一種是具有簡單人機互動的一級PLC控制的工作模式，另一種是具有良好人機互動平臺的PLC與單片機二級聯合控制的工作模式。即能對測定焦炭氣孔率真空試驗過程實現可靠地自動控制，又能在線監測和修改過程參數，從而增加試驗的靈活性，以適應不同過程參數下的技術指標測定。

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種基于PLC和單片機的試驗裝置監控系統，包括基礎控制系統、PC/PPI電纜、過程參數監控器，過程參數監控器通過RS232接口電路，經PC/PPI電纜與基礎控制系統的?RS485通信端口相連接，實現基礎控制系統和過程參數監控器之間的通信。

所述的基礎控制系統包括PLC、運行指示燈、故障指示燈、警示鈴、電接點真空表、接觸器、若干個繼電器、真空泵啟動燈、抽氣閥開啟燈、通氣閥開啟燈、充水閥開啟燈、真空泵驅動電動機、抽氣電磁閥、通氣電磁閥、充水電磁閥、以及控制開關和按鈕，PLC連接電接點真空表的2個輸出接點，接收氣壓狀態信號；PLC連接手動/自動選擇開關，實現自動與手動控制方式的設置；PLC連接自動控制按鈕，接收操作者發出的自動控制過程的啟動與停止指令；PLC分別連接真空泵控制按鈕、抽氣閥控制按鈕、通氣閥控制按鈕、充水閥控制按鈕，在手動控制方式下，分別接收操作者對真空泵、抽氣閥、通氣閥、充水閥手動控制方式的啟動與停止指令；PLC連接消鈴/復位按鈕，通過鑒別消鈴/復位按鈕接通時間長短，實現對消除鈴聲或將控制系統恢復初始狀態的控制指令的接收；PLC經接觸器連接真空泵驅動電動機和真空泵啟動燈，實現對真空泵啟動和停止的控制，以及真空泵工作狀態的指示；PLC經不同繼電器分別連接抽氣電磁閥、通氣電磁閥、充水電磁閥以及相應的開啟燈，實現對電磁閥接通與斷開的控制和工作狀態的指示；PLC還連接運行指示燈、故障指示燈、警示鈴，以實現基礎控制系統運行狀態指示以及聲光警示。

所述的PLC為西門子S7-200PLC?CPU224CN。

所述的過程參數監控器包括單片機、顯示器、RS232接口電路、“通信”燈、“設置”燈、蜂鳴器、“功能”按鍵、“←”按鍵、“→”按鍵、“↑”按鍵、“↓”按鍵、“確認”按鍵，單片機與顯示器連接，單片機與RS232接口電路連接，并通過RS232接口電路與PC/PPI電纜連接；單片機分別與“通信”燈、“設置”燈、蜂鳴器、“功能”按鍵、“←”按鍵、“→”按鍵、“↑”按鍵、“↓”按鍵、“確認”按鍵連接。

所述的單片機為ATmega16單片機。

所述的顯示器為1602LCD顯示器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

以PLC為核心構成的基礎控制系統，設有手動和自動兩種控制方式，手動控制方式則可通過相應的啟停按鈕，分別對真空泵、抽氣電磁閥、充水電磁閥、通氣電磁閥進行啟動與停止控制；自動控制方式是通過按動自動啟動按鈕，控制系統則遵照已設置的過程參數對焦炭氣孔率測定真空試驗裝置進行自動控制。試驗設備控制的可靠性極大提高，操作簡單方便，控制精度高。