易 星

（萍鄉(xiāng)萍鋼安源鋼鐵有限公司，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

因現(xiàn)代科技進(jìn)步、工業(yè)發(fā)展水平的提升以及公眾工作與生活需要，對(duì)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(hù)功能外，還需有故障記錄測(cè)量、電能使用管理、故障報(bào)警、運(yùn)行監(jiān)測(cè)等多項(xiàng)功能。熔斷器作為一種智能化低壓電器之一，因其電阻相當(dāng)小以致于普通電阻表不能對(duì)阻值給予精準(zhǔn)測(cè)量[1]，但智能儀表微歐計(jì)具備控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)處理以及通信等多樣化功能，并且還具備極高的測(cè)量精度，同時(shí)可實(shí)時(shí)處理測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)輸出與控制測(cè)量結(jié)果，完成數(shù)據(jù)的有效處理，快速熔斷實(shí)現(xiàn)安全事故發(fā)生的控制，保證熔斷器檢測(cè)裝置性能的良好，這直接關(guān)系到電池模組安全性。現(xiàn)今保險(xiǎn)絲熔斷測(cè)試所選擇的方式包括兩類：其一即以秒表進(jìn)行保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間計(jì)算，不過該法在時(shí)間計(jì)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(jìn)行保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間抓捕，該法計(jì)算時(shí)間相對(duì)準(zhǔn)確，不過需要耗費(fèi)時(shí)間來準(zhǔn)備，操作繁瑣，無法直觀的將熔斷時(shí)間給予顯示，而將PLC和智能儀表同時(shí)利用起來后則能夠讓以上不足得到解決，進(jìn)而做到相互間數(shù)據(jù)信息的高速傳輸，達(dá)到對(duì)熔斷器自動(dòng)化檢測(cè)功能，使熔斷器檢測(cè)裝置發(fā)揮更大作用。而以下則結(jié)合實(shí)際對(duì)相關(guān)內(nèi)容展開簡(jiǎn)要闡述。

1 熔斷器檢測(cè)裝置概述

熔斷器即在電流高于規(guī)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(hù)器。低壓熔斷器選擇需根據(jù)熔斷器類別與熔體額定電流來定，在具體操作實(shí)踐中需始堅(jiān)持如下原則：第一、若電氣設(shè)備能夠保持性能癥狀，那么熔斷器應(yīng)該繼續(xù)工作，此時(shí)忌熔斷行為；若出現(xiàn)短路現(xiàn)象需第一時(shí)間熔斷處理；處于運(yùn)行狀態(tài)的電流發(fā)生變化，同樣不要選擇將熔斷器熔斷；一旦用電設(shè)備持續(xù)過載應(yīng)延時(shí)熔斷。不過條件是熔斷器可無誤且快速的測(cè)量出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息[2]。在熔斷器檢測(cè)裝置的作用下，仔細(xì)測(cè)量已開展灌砂作業(yè)的熔斷器技術(shù)指標(biāo)以及參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)應(yīng)做好熔斷器蓋子塞子鉚接。熔斷器檢測(cè)裝置的組成并不是特別復(fù)雜，組成內(nèi)容包括機(jī)械手、密實(shí)性檢測(cè)裝置、塞子鉚接裝置、電阻測(cè)試裝置四大點(diǎn)，詳細(xì)執(zhí)行步驟歸納：機(jī)械手把灌砂操作結(jié)束的熔斷器移動(dòng)倒檢測(cè)裝置旋轉(zhuǎn)圓盤公位，圓盤受到異步電機(jī)的作用推動(dòng)熔斷器向密實(shí)性側(cè)枝裝置工位移動(dòng)，負(fù)責(zé)對(duì)灌砂密實(shí)性情況進(jìn)行評(píng)估，此后圓盤在異步電機(jī)的功能下把熔斷器旋轉(zhuǎn)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(jī)的作用下使得熔斷器向電阻測(cè)試裝置工位移動(dòng)并實(shí)施電阻測(cè)試，若熔斷器測(cè)試結(jié)果與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符，則在機(jī)械手的作用下抓取至熔斷器生產(chǎn)線輸送至下工位；若最終結(jié)果表現(xiàn)熔斷器與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不匹配還需在機(jī)械手的作用下直接在測(cè)試工位將其取出并返回待處理區(qū)。

2 熔斷器檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 PLC以及智能儀表相互間通訊格式

在微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的今天儀表結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了極大改變，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)充分結(jié)合進(jìn)行智能化儀表建構(gòu)，完成測(cè)量過程現(xiàn)代化自動(dòng)化取得一定成就，智能儀表使得傳統(tǒng)儀表存在的弊端得到彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)了儀表精準(zhǔn)度的提升?？删幊炭刂破鳎≒LC）屬于應(yīng)用相當(dāng)廣泛的自動(dòng)控制裝置，能夠把計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)、以及通訊技術(shù)相結(jié)合，操作便利、有極強(qiáng)的控制性與可靠性，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。以下表1里1#PLC的只能是采集18塊蘭申電磁流量計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，蘭申電磁流量計(jì)通訊協(xié)議實(shí)質(zhì)為主從掃描式通訊協(xié)議，主機(jī)在通訊期間發(fā)揮引領(lǐng)作用，而從機(jī)應(yīng)起著輔導(dǎo)響應(yīng)的職責(zé)，將相關(guān)信息進(jìn)行回傳，并結(jié)束一次通訊過程。依照規(guī)定僅需將流量計(jì)瞬時(shí)流量、正向總量值讀出，所以對(duì)主機(jī)（PLC）命令格式、從機(jī)（流量計(jì)）響應(yīng)格式總結(jié)見表1A、表1B所示。

對(duì)流量計(jì)串行通訊協(xié)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(jì)彼此間通訊方式，將18塊流量計(jì)地址與通訊速率進(jìn)行設(shè)置，再在V4.0STeP7MicroWINSP3編程軟

表2 B從機(jī)回應(yīng)格式

件的作用下將自由口通訊程序設(shè)計(jì)落實(shí)到位，在自由口通訊方式的作用下保證PLC以及流量計(jì)數(shù)據(jù)傳輸順利完成。

2.2 PLC以及智能儀表硬件設(shè)計(jì)

結(jié)合本文里所探究的內(nèi)容以及熔斷器檢測(cè)裝置運(yùn)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(tái)工控機(jī)用作上位機(jī)全面建構(gòu)控制系統(tǒng)。CPU224XPSi PLC輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)依次是14個(gè)、10個(gè)，若要真正滿足IO點(diǎn)數(shù)要求同時(shí)具備一點(diǎn)余量，還需選擇一塊32位數(shù)字量輸入輸出模板e(cuò)M233。熔斷器檢測(cè)裝置系統(tǒng)具體構(gòu)成見圖1。

圖1 熔斷器檢測(cè)裝置組成架構(gòu)

電纜可將PLC與上位機(jī)有效連接起來，依靠OPC技術(shù)將上位人機(jī)界面與PLC進(jìn)行有效連接。上位機(jī)進(jìn)行以太網(wǎng)接口預(yù)留，人機(jī)界面則在工業(yè)以太網(wǎng)的作用下與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相連，開展下載、查詢等一系列數(shù)據(jù)信息。S7-200 PLC屬于主站，智能儀表微歐計(jì)屬于從站，經(jīng)自由口通訊法完成通信，得到只能儀表微歐計(jì)數(shù)據(jù)信息。并且在數(shù)字量I/O模塊的作用下，PLC能完成對(duì)密實(shí)性檢測(cè)裝置、機(jī)械手、電阻測(cè)試裝置、塞子鉚接裝置的實(shí)時(shí)控制，且可對(duì)各執(zhí)行器工作狀態(tài)給予全面監(jiān)控。

3 PLC與智能儀表在熔斷器檢測(cè)裝置中的功能發(fā)揮

3.1 PLC和智能儀表微歐計(jì)硬件連接

對(duì)熔斷器檢測(cè)裝置的控制運(yùn)行流程進(jìn)行分析得知PLC屬于控制核心組件控制系統(tǒng)，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(jì)屬于RS232串行接口，因此PLC和智能儀表微歐計(jì)通信過程中應(yīng)展開RS485/RS232轉(zhuǎn)換，進(jìn)行控制指令發(fā)送來對(duì)智能儀表進(jìn)行控制，得到智能儀表數(shù)據(jù)檢測(cè)信息。西門子公司制造的PC/PPI電纜可使該功能成功轉(zhuǎn)換，不過因價(jià)格高，轉(zhuǎn)換原理也不復(fù)雜，故而對(duì)所用通信電纜可自行制作。

3.2 PLC和智能儀表通信協(xié)議制定

依照PLC與智能儀表微歐計(jì)通信協(xié)議制定時(shí)為使傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與質(zhì)量更有保障，除了需做好各字節(jié)的校驗(yàn)，還需做好校驗(yàn)字與特征字的控制。若要使PLC通信幀長(zhǎng)度變小可依靠定制傳輸格式，不斷將數(shù)據(jù)向PLC傳輸，PLC又通過中斷形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面接收。在最簡(jiǎn)單傳輸格式的作用下，自由口通訊作為一種建構(gòu)于半雙工RS-85硬件的通訊模式，用戶可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、字符通訊格式、奇偶校驗(yàn)等的靈活定義，故而任何通訊協(xié)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(lián)合使用過程中為了保證熔斷器檢測(cè)裝置的功能更完善，故而根據(jù)實(shí)際情況在運(yùn)行過程里進(jìn)行了自由通訊協(xié)議模式選擇，其中S7X00 PLC屬于主要站，智能儀表微歐計(jì)屬于從站，經(jīng)中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)通信指令執(zhí)行以及智能儀表完成數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。

結(jié)合工藝條件，PLC與智能儀表通訊程序構(gòu)成有中斷程序2個(gè)和子程序1個(gè)，中斷程序的功能是對(duì)回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收；子程序所負(fù)責(zé)的功能即做好PLC通訊端口的初始化，可以說二者彼此結(jié)合，協(xié)同工作；一旦工件達(dá)電阻檢測(cè)工位，熔斷器PLC控制系統(tǒng)則自動(dòng)調(diào)用通訊子程序，當(dāng)參數(shù)初始化流程結(jié)束則打開自由口通訊模式，想只能儀表微歐計(jì)進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)傳輸，接收智能儀表微歐計(jì)在反饋信息接收后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，若通訊未超時(shí)可根據(jù)情況再次作一遍檢測(cè)確認(rèn)，如果最終結(jié)果一致此時(shí)則關(guān)閉自由口通訊模式并返回?cái)?shù)據(jù)，在自由口通訊模式不能被打開或通訊超時(shí)的情況下，需開啟通訊保障報(bào)警。

3.4 熔斷器檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控界面

熔斷器檢測(cè)系統(tǒng)人機(jī)界面的軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)選擇的是Visual Studio 2008. NeT開發(fā)工具，由SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫與VB. net編程語言共同構(gòu)成，結(jié)合熔斷器檢測(cè)裝置控制準(zhǔn)則，借助OPC輔助技術(shù)將57 200 PC Aeeess用作OPC服務(wù)器，熔斷器檢測(cè)系統(tǒng)要與人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)交匯，可正常進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。人機(jī)界面功能體現(xiàn)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理、用戶管理、設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)等等，智能檢測(cè)系統(tǒng)協(xié)助下上位機(jī)人機(jī)界面的功能性可以大致概括為以下幾個(gè)：

（1）主監(jiān)控界面。通過這一監(jiān)控界面能夠快速靈活設(shè)置各類試驗(yàn)參數(shù)，合理選擇試驗(yàn)類型，對(duì)熔斷器檢測(cè)系統(tǒng)具體運(yùn)行狀態(tài)展開全方位監(jiān)控，明確熔斷器檢測(cè)信息。

（2）報(bào)表管理界面。負(fù)責(zé)做好生產(chǎn)數(shù)據(jù)離線管理工作，包括做好產(chǎn)品報(bào)表打印、信息維護(hù)、記錄查詢等一系列任務(wù)。

（3）輸入輸出信號(hào)監(jiān)控界面。負(fù)責(zé)對(duì)PLC輸入輸出信號(hào)正常性展開全面監(jiān)控，還可對(duì)系統(tǒng)故障展開合理診斷，但只有系統(tǒng)管理員才具備這一權(quán)限。

（4）進(jìn)入管理界面。因系統(tǒng)內(nèi)不同操作登記的權(quán)限不同，為防止用戶私自登陸，非法操作。

（5）若通斷器的檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)出現(xiàn)故障情況會(huì)顯示在報(bào)警界面上，而且會(huì)將報(bào)警信息相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行保存。

（6）用戶幫助界面。系統(tǒng)的職能即為用戶進(jìn)行在線幫助職能提供，涉及到系統(tǒng)多發(fā)故障、界面操作流程以及系統(tǒng)維護(hù)方法等。

4 結(jié)語

因現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展讓各行各業(yè)生產(chǎn)力不斷增強(qiáng)，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展速度持續(xù)加快，導(dǎo)致不同先進(jìn)設(shè)備裝置得到了更深入的應(yīng)用，低壓熔斷器有短路與過載保護(hù)價(jià)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(zhǔn)確測(cè)量，但智能儀表可測(cè)量精準(zhǔn)度能夠控制到微歐級(jí)，還可實(shí)時(shí)處理測(cè)量數(shù)據(jù)，利于工作效率的提高，使熔斷器質(zhì)量更有保障，提高檢測(cè)精準(zhǔn)度與時(shí)效性；又因PLC控制系統(tǒng)操作便利、運(yùn)行穩(wěn)定，通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(lián)合應(yīng)用到熔斷器檢測(cè)裝置中可確保自動(dòng)化檢測(cè)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。以上簡(jiǎn)單的給出PLC與智能儀表在熔斷器檢測(cè)裝置中應(yīng)用的一些看法，因此有必要針對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行更全面詳細(xì)的研究，并總結(jié)出更多完整的成果資料，為這方面的相關(guān)研究提供提供更多理論參考。