PLC與智能儀表在熔斷器檢測裝置中的功能發揮

易 星

（萍鄉萍鋼安源鋼鐵有限公司，江西 萍鄉 337000）

因現代科技進步、工業發展水平的提升以及公眾工作與生活需要，對智能化低壓電器的性能提出了更高要求，要求除了有控制保護功能外，還需有故障記錄測量、電能使用管理、故障報警、運行監測等多項功能。熔斷器作為一種智能化低壓電器之一，因其電阻相當小以致于普通電阻表不能對阻值給予精準測量[1]，但智能儀表微歐計具備控制、測量、數據處理以及通信等多樣化功能，并且還具備極高的測量精度，同時可實時處理測量數據，實時輸出與控制測量結果，完成數據的有效處理，快速熔斷實現安全事故發生的控制，保證熔斷器檢測裝置性能的良好，這直接關系到電池模組安全性。現今保險絲熔斷測試所選擇的方式包括兩類：其一即以秒表進行保險絲熔斷時間計算，不過該法在時間計算上存在明顯誤差；第二即在示波器以及電流探頭的作用下進行保險絲熔斷時間抓捕，該法計算時間相對準確，不過需要耗費時間來準備，操作繁瑣，無法直觀的將熔斷時間給予顯示，而將PLC和智能儀表同時利用起來后則能夠讓以上不足得到解決，進而做到相互間數據信息的高速傳輸，達到對熔斷器自動化檢測功能，使熔斷器檢測裝置發揮更大作用。而以下則結合實際對相關內容展開簡要闡述。

1 熔斷器檢測裝置概述

熔斷器即在電流高于規定值的情況下，通過自身所形成的熱量來熔斷熔體，讓電路斷開并借助該原理制作而成的電流保護器。低壓熔斷器選擇需根據熔斷器類別與熔體額定電流來定，在具體操作實踐中需始堅持如下原則：第一、若電氣設備能夠保持性能癥狀，那么熔斷器應該繼續工作，此時忌熔斷行為；若出現短路現象需第一時間熔斷處理；處于運行狀態的電流發生變化，同樣不要選擇將熔斷器熔斷；一旦用電設備持續過載應延時熔斷。不過條件是熔斷器可無誤且快速的測量出對應數據信息[2]。在熔斷器檢測裝置的作用下，仔細測量已開展灌砂作業的熔斷器技術指標以及參數等相關數據信息，同時應做好熔斷器蓋子塞子鉚接。熔斷器檢測裝置的組成并不是特別復雜，組成內容包括機械手、密實性檢測裝置、塞子鉚接裝置、電阻測試裝置四大點，詳細執行步驟歸納：機械手把灌砂操作結束的熔斷器移動倒檢測裝置旋轉圓盤公位，圓盤受到異步電機的作用推動熔斷器向密實性側枝裝置工位移動，負責對灌砂密實性情況進行評估，此后圓盤在異步電機的功能下把熔斷器旋轉到塞子鉚接裝置工位完成塞子鉚接。成功完成鉚接圓盤在異步電機的作用下使得熔斷器向電阻測試裝置工位移動并實施電阻測試，若熔斷器測試結果與規定標準相符，則在機械手的作用下抓取至熔斷器生產線輸送至下工位；若最終結果表現熔斷器與規定標準不匹配還需在機械手的作用下直接在測試工位將其取出并返回待處理區。

2 熔斷器檢測系統設計

2.1 PLC以及智能儀表相互間通訊格式

在微電子技術與計算機技術持續發展的今天儀表結構出現了極大改變，將計算機技術與檢測技術充分結合進行智能化儀表建構，完成測量過程現代化自動化取得一定成就，智能儀表使得傳統儀表存在的弊端得到彌補，實現了儀表精準度的提升?？删幊炭刂破鳎≒LC）屬于應用相當廣泛的自動控制裝置，能夠把計算機技術、傳統繼電器控制技術、以及通訊技術相結合，操作便利、有極強的控制性與可靠性，可長時間連續運行。以下表1里1#PLC的只能是采集18塊蘭申電磁流量計相關數據信息，蘭申電磁流量計通訊協議實質為主從掃描式通訊協議，主機在通訊期間發揮引領作用，而從機應起著輔導響應的職責，將相關信息進行回傳，并結束一次通訊過程。依照規定僅需將流量計瞬時流量、正向總量值讀出，所以對主機（PLC）命令格式、從機（流量計）響應格式總結見表1A、表1B所示。

對流量計串行通訊協議特征展開全方位分析，明確將PLC自由口作為PLC以及流量計彼此間通訊方式，將18塊流量計地址與通訊速率進行設置，再在V4.0STeP7MicroWINSP3編程軟

表2 B從機回應格式

件的作用下將自由口通訊程序設計落實到位，在自由口通訊方式的作用下保證PLC以及流量計數據傳輸順利完成。

2.2 PLC以及智能儀表硬件設計

結合本文里所探究的內容以及熔斷器檢測裝置運行流程后把西門子S7-200系列CPU224XPSi PLC視作控制器，把研華觸摸平臺工控機用作上位機全面建構控制系統。CPU224XPSi PLC輸入點與輸出點依次是14個、10個，若要真正滿足IO點數要求同時具備一點余量，還需選擇一塊32位數字量輸入輸出模板eM233。熔斷器檢測裝置系統具體構成見圖1。

圖1 熔斷器檢測裝置組成架構

電纜可將PLC與上位機有效連接起來，依靠OPC技術將上位人機界面與PLC進行有效連接。上位機進行以太網接口預留，人機界面則在工業以太網的作用下與遠程監控系統相連，開展下載、查詢等一系列數據信息。S7-200 PLC屬于主站，智能儀表微歐計屬于從站，經自由口通訊法完成通信，得到只能儀表微歐計數據信息。并且在數字量I/O模塊的作用下，PLC能完成對密實性檢測裝置、機械手、電阻測試裝置、塞子鉚接裝置的實時控制，且可對各執行器工作狀態給予全面監控。

3 PLC與智能儀表在熔斷器檢測裝置中的功能發揮

3.1 PLC和智能儀表微歐計硬件連接

對熔斷器檢測裝置的控制運行流程進行分析得知PLC屬于控制核心組件控制系統，因西門子S7-200系列PLC通信口屬于RS485串行接口，但智能儀表微歐計屬于RS232串行接口，因此PLC和智能儀表微歐計通信過程中應展開RS485/RS232轉換，進行控制指令發送來對智能儀表進行控制，得到智能儀表數據檢測信息。西門子公司制造的PC/PPI電纜可使該功能成功轉換，不過因價格高，轉換原理也不復雜，故而對所用通信電纜可自行制作。

3.2 PLC和智能儀表通信協議制定

依照PLC與智能儀表微歐計通信協議制定時為使傳輸數據穩定性與質量更有保障，除了需做好各字節的校驗，還需做好校驗字與特征字的控制。若要使PLC通信幀長度變小可依靠定制傳輸格式，不斷將數據向PLC傳輸，PLC又通過中斷形式進行數據的全面接收。在最簡單傳輸格式的作用下，自由口通訊作為一種建構于半雙工RS-85硬件的通訊模式，用戶可根據實際需求進行數據長度、字符通訊格式、奇偶校驗等的靈活定義，故而任何通訊協議均適用。

3.3 PLC和智能儀表通訊程序

PLC以及智能儀表在聯合使用過程中為了保證熔斷器檢測裝置的功能更完善，故而根據實際情況在運行過程里進行了自由通訊協議模式選擇，其中S7X00 PLC屬于主要站，智能儀表微歐計屬于從站，經中斷進行數據通信指令執行以及智能儀表完成數據發送與接收。

結合工藝條件，PLC與智能儀表通訊程序構成有中斷程序2個和子程序1個，中斷程序的功能是對回傳的數據進行接收；子程序所負責的功能即做好PLC通訊端口的初始化，可以說二者彼此結合，協同工作；一旦工件達電阻檢測工位，熔斷器PLC控制系統則自動調用通訊子程序，當參數初始化流程結束則打開自由口通訊模式，想只能儀表微歐計進行檢測信號傳輸，接收智能儀表微歐計在反饋信息接收后對數據進行處理，若通訊未超時可根據情況再次作一遍檢測確認，如果最終結果一致此時則關閉自由口通訊模式并返回數據，在自由口通訊模式不能被打開或通訊超時的情況下，需開啟通訊保障報警。

3.4 熔斷器檢測系統監控界面

熔斷器檢測系統人機界面的軟件設計平臺選擇的是Visual Studio 2008. NeT開發工具，由SQL Server 2005數據庫與VB. net編程語言共同構成，結合熔斷器檢測裝置控制準則，借助OPC輔助技術將57 200 PC Aeeess用作OPC服務器，熔斷器檢測系統要與人機界面實現交匯，可正常進行數據傳輸。人機界面功能體現在對數據進行采集與處理、用戶管理、設置試驗參數等等，智能檢測系統協助下上位機人機界面的功能性可以大致概括為以下幾個：

（1）主監控界面。通過這一監控界面能夠快速靈活設置各類試驗參數，合理選擇試驗類型，對熔斷器檢測系統具體運行狀態展開全方位監控，明確熔斷器檢測信息。

（2）報表管理界面。負責做好生產數據離線管理工作，包括做好產品報表打印、信息維護、記錄查詢等一系列任務。

（3）輸入輸出信號監控界面。負責對PLC輸入輸出信號正常性展開全面監控，還可對系統故障展開合理診斷，但只有系統管理員才具備這一權限。

（4）進入管理界面。因系統內不同操作登記的權限不同，為防止用戶私自登陸，非法操作。

（5）若通斷器的檢測系統出現故障問題，系統會發出報警信息，同時出現故障情況會顯示在報警界面上，而且會將報警信息相關數據自動進行保存。

（6）用戶幫助界面。系統的職能即為用戶進行在線幫助職能提供，涉及到系統多發故障、界面操作流程以及系統維護方法等。

4 結語

因現代社會經濟的發展讓各行各業生產力不斷增強，自動化技術發展速度持續加快，導致不同先進設備裝置得到了更深入的應用，低壓熔斷器有短路與過載保護價值，但熔斷器電阻非常小，普通電阻表根本就不能將電阻值給予準確測量，但智能儀表可測量精準度能夠控制到微歐級，還可實時處理測量數據，利于工作效率的提高，使熔斷器質量更有保障，提高檢測精準度與時效性；又因PLC控制系統操作便利、運行穩定，通訊系統數據庫可靠，集成度與智能化程度均較高，故而將PLC以及智能儀表聯合應用到熔斷器檢測裝置中可確保自動化檢測目標順利實現。以上簡單的給出PLC與智能儀表在熔斷器檢測裝置中應用的一些看法，因此有必要針對該領域進行更全面詳細的研究，并總結出更多完整的成果資料，為這方面的相關研究提供提供更多理論參考。