การสร้างเครื่องบันทึกข้อมูลอุณหภูมิด้วย MicroLogix 1100 และ 1762-IF4
สร้างเครื่องบันทึกข้อมูลอุณหภูมิด้วย MicroLogix 1100 โดยใช้เซนเซอร์ PT-100 การสเกลสัญญาณ 4-20mA และการบันทึกข้อมูลด้วย Advanced HMI
เครื่องบันทึกอุณหภูมิที่ใช้ MicroLogix 1100 ยังคงเป็นรูปแบบที่ใช้งานได้จริงสำหรับสกิดกระบวนการความร้อนขนาดเล็กที่ต้องการการแจ้งเตือนเฉพาะที่ การอินเตอร์ล็อกประตู และไฟล์ฮิสทอเรียน CSV โดยไม่ต้องลงทุนกับชุด PAC และ SCADA เต็มรูปแบบ รายการวัสดุตัวอย่างประกอบด้วยคอนโทรลเลอร์ 1763-L16BBB โมดูลอินพุตแอนะล็อก 1762-IF4 สำหรับลูปทรานสมิตเตอร์ 4–20 mA อุปกรณ์ขยายดิจิทัล เช่น 1762-IQ16 หรือ 1762-IQ8W6 สำหรับหน้าสัมผัสภาคสนาม และสถานี AdvancedHMI (หรือ HMI บน .NET ที่คล้ายกัน) ซึ่งบันทึกไฟล์ CSV เนื่องจาก MicroLogix 1100 ไม่มีฟังก์ชันบันทึกข้อมูลลงการ์ด SD โดยตรง
MicroLogix 1100 1763-L16BBB พร้อม 1762-IF4 ที่ต่ออินพุตแอนะล็อกสำหรับลูปทรานสมิตเตอร์ RTD 4–20 mA
ปรับสเกลช่องสัญญาณแอนะล็อกอย่างรอบคอบ ทรานสมิตเตอร์ PT-100 ทั่วไปที่ครอบคลุมช่วง 0 ถึง 100 °C ด้วยสัญญาณ 4–20 mA จะให้ค่าดิบอยู่ใกล้ช่วง 5529 ถึง 27648 บน 1762-IF4 เมื่อกำหนดรูปแบบข้อมูลอย่างเหมาะสม ใช้คำสั่ง SCP เพื่อแมปช่วงค่าดิบดังกล่าวเป็นหน่วยวิศวกรรม 0.0 ถึง 100.0 °C จดบันทึกจุดปลายค่าดิบที่แน่นอนจากแหล่งจ่ายกระแสที่ผ่านการสอบเทียบระหว่างการคอมมิชชัน อย่าอาศัยค่าที่พบในตำราเพียงอย่างเดียว หากบิตตัวกรองช่องสัญญาณหรือรูปแบบข้อมูลแตกต่างจากการตั้งค่า I/O ของคุณ
ลอจิกควบคุมและการป้องกัน
ใช้ข้อจำกัดอัตราการเปลี่ยนแปลงในลอจิกแลดเดอร์ เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนหรือทรานสมิตเตอร์ที่กำลังเสียส่งการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติอย่างรุนแรงไปยังบล็อก PID หรือบล็อกแจ้งเตือน การจำกัดค่าความต่างของหน่วยวิศวกรรมต่อหนึ่งสแกนแบบง่าย ๆ หรือการหาค่าเฉลี่ยแบบเลื่อนก่อนตัวเปรียบเทียบการแจ้งเตือน ก็เพียงพอสำหรับถังแบบแบตช์ส่วนใหญ่ ใช้การตัดการทำงานเมื่ออุณหภูมิเกิน 95 °C โดยตัดสัญญาณอนุญาตให้ทำความร้อนและค้างสถานะความผิดพลาดไว้ ซึ่งต้องให้ผู้ปฏิบัติงานรีเซ็ต ต่ออินเตอร์ล็อกประตูเข้ากับ N2 (หรืออินพุตดิจิทัลที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยอื่นตามที่กำหนดในการประเมินความเสี่ยง) เพื่อให้การเปิดตู้หรือประตูกระบวนการบังคับปิดฮีตเตอร์และคอยล์อนุญาตการเคลื่อนที่ ไม่ว่าเอาต์พุต PID อุณหภูมิจะเป็นอย่างไรก็ตาม
RawMin := 5529 ; ตัวอย่างจุดปลาย 4 mA
RawMax := 27648 ; ตัวอย่างจุดปลาย 20 mA
EngMin := 0.0 ; องศา C
EngMax := 100.0 ; องศา C
SCP(RawTemp, RawMin, RawMax, EngMin, EngMax, Temp_C)
; ตัวอย่างค่าเกณฑ์การตัดการทำงานเมื่ออุณหภูมิสูงเกิน
if Temp_C >= 95.0 then OT_Shutdown := 1;
สถานี AdvancedHMI สำหรับแสดงเทรนด์และบันทึก CSV ซึ่งอ่านค่าอุณหภูมิและแท็กอินเตอร์ล็อกจาก MicroLogix 1100 ผ่าน Ethernet
โครงร่างการจัดสรร I/O
| โมดูล | หน้าที่ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| 1763-L16BBB | CPU, I/O ในตัว, Ethernet | รองรับ SCP การแจ้งเตือน และลอจิกค้างสถานะ |
| 1762-IF4 | ลูปอุณหภูมิ 4–20 mA | ทรานสมิตเตอร์ PT-100; SCP 0–100 °C |
| 1762-IQ16 | อินพุตดิจิทัล | ประตู N2, รีเซ็ต, การเลือกโหมด |
| 1762-IQ8W6 | ดิจิทัลแบบผสม (ตามความจำเป็น) | ตัวเลือกการขยายสำหรับแผงควบคุมขนาดกะทัดรัด |
การบันทึก CSV โดยไม่มี SD ในตัว
เนื่องจาก MicroLogix 1100 ไม่สามารถเขียนแค็ตตาล็อก SD ภายในเครื่องได้ ให้ย้ายการบันทึกไปไว้ที่คอมพิวเตอร์ HMI AdvancedHMI สามารถอ่านค่าอุณหภูมิ ค่ากำหนด สถานะการตัดการทำงานเมื่ออุณหภูมิสูงเกิน และบิตอินเตอร์ล็อกตามช่วงเวลาคงที่ แล้วเติมแถวข้อมูล CSV พร้อมประทับเวลา ควรกำหนดอัตราการอ่านให้เหมาะสมกับค่าคงตัวทางความร้อน การบันทึกทุกครึ่งวินาทีสำหรับถังขนาด 500 แกลลอนทำให้สิ้นเปลืองพื้นที่ดิสก์โดยไม่ได้เพิ่มข้อมูลเชิงลึก ขณะที่ช่วงเวลา 10 วินาทีอาจพลาดเหตุการณ์ฮีตเตอร์เร่งอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในบล็อกขนาดเล็ก แบ่งไฟล์ตามวัน และระบุเวลาจากนาฬิกาของคอนโทรลเลอร์หรือเวลาจากพีซี HMI อย่างชัดเจนในส่วนหัว เพื่อให้การตรวจสอบย้อนหลังมีหลักฐานรองรับ
ขั้นตอนการคอมมิชชัน
- กำหนดค่าช่องสัญญาณ 1762-IF4 เป็น 4–20 mA และตรวจสอบค่าดิบที่ 4 mA และ 20 mA ด้วยเครื่องสอบเทียบลูป
- ป้อนจุดแบ่ง SCP (ประมาณ 5529–27648 ถึง 0–100 °C) และยืนยันค่ากึ่งกลางที่ 12 mA ≈ 50 °C
- ปรับจูนการจำกัดอัตราการเปลี่ยนแปลง เพื่อไม่ให้การทดสอบแบบสเต็ปทำให้สัญญาณเตือนทำงานถี่ผิดปกติ
- เพิ่มอุณหภูมิให้สูงกว่า 95 °C ในการทดสอบที่ควบคุมได้ และยืนยันการตัดการทำงานเมื่ออุณหภูมิสูงเกินรวมถึงพฤติกรรมการค้างสถานะ
- เปิดอินเตอร์ล็อกประตูบน N2 และยืนยันว่าเอาต์พุตการทำความร้อนถูกตัด แม้ PID อุณหภูมิยังคงร้องขอความร้อน
- เริ่มการบันทึก CSV ของ AdvancedHMI และตรวจสอบเนื้อหาไฟล์หลังจากทำงานครบสามสิบนาที
การตรวจสอบเทรนด์ การแจ้งเตือน และ CSV ก่อนส่งมอบ
การตั้งค่าบิตรูปแบบข้อมูลของ IF4 ไม่ถูกต้องจะทำให้ช่วงค่าดิบแตกต่าง จนการแมปตามตำรา 5529–27648 ใช้งานไม่ได้—ต้องวัดจริงเสมอ การปล่อยให้คอมมอนของแอนะล็อกลอยและการไม่ได้คำนึงถึงตัวต้านทานโหลด 250 Ω ที่ทรานสมิตเตอร์บางรุ่นต้องใช้ อาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนแบบออฟเซ็ตซึ่งดูเหมือนเป็นความผิดพลาดของ SCP พีซี HMI ที่เข้าสู่โหมดสลีปหรือมีการหมุนอะแดปเตอร์ USB-Ethernet อาจทำให้ CSV ขาดช่วง ซึ่งผู้ปฏิบัติงานมักโทษว่าเป็นปัญหาของ PLC ให้มองเครื่องบันทึกเป็นระบบเดียว โดยต้องตรวจสอบการปรับสเกลของคอนโทรลเลอร์ อินเตอร์ล็อกดิจิทัล และไฟล์ฝั่งพีซีร่วมกัน
สถาปัตยกรรมนี้ตั้งใจให้เรียบง่าย แต่ยังให้บันทึกข้อมูลความร้อนที่นำไปใช้ได้จริงสำหรับสกิด OEM และชุดทดลองในห้องปฏิบัติการ เมื่อแอปพลิเคชันมีขนาดเกินขีดความสามารถด้านหน่วยความจำหรือข้อจำกัดการเชื่อมต่อ Ethernet ของ MicroLogix ในภายหลัง ช่วงค่า SCP เดิม ค่าเกณฑ์การตัดการทำงานเมื่ออุณหภูมิสูงเกิน และแนวคิดอินเตอร์ล็อกเดียวกันสามารถย้ายไปใช้กับระบบ PLC และ PACขนาดใหญ่ได้อย่างราบรื่น พร้อมคงความคุ้นเคยของผู้ปฏิบัติงานกับกระบวนการทำงานแบบ CSV
เกี่ยวกับผู้เขียน
Mark Townsend | วิศวกรระบบอัตโนมัติอาวุโส – ระบบ Allen-Bradley
Mark Townsend เป็นวิศวกรระบบอัตโนมัติอาวุโสที่มีประสบการณ์กับแพลตฟอร์ม Allen-Bradley มากกว่า 18 ปี ครอบคลุม ControlLogix, CompactLogix และ SLC-500 รุ่นเก่า งานประจำของเขาคือการพัฒนาลอจิกใน RSLogix / Studio 5000 และการนำ HMI ของ FactoryTalk View มาใช้งานกับระบบที่มีอายุการใช้งานมากและระบบที่ใช้แพลตฟอร์มหลากหลายร่วมกัน
