显示屏分离机深度改造

一、改造背景

      一、我是天生的DIY爱好者，生命在于折腾！
      二、原平台采用几十块的温控器加热，温度不准也易跑飞。
      三、没有无人操作自动停机省电的功能。
      四、没有大彩色显示屏。
改造后实现功能：
      一、5寸彩色触摸控制。
      二、一拖二，一个主机驱动两个加热平台。
      三、显示加热曲线。
      四、PID算法控制加热。
      五、显示室温。
      六、自由设定加热温度。
      七、真空泵定时自动关闭（时间可调）。
      八、加热定时关闭（时间可调），防目忘了一直用电或引起其它问题。
      九、无人自动关机（功能可开关）。
      十、两种数据采样速度，方便观察加热及散热趋势。
      十一、自由设定控制参数PID.
      十二、平台上双色灯指示温度，<40度显示绿色,40-60度显示橙色,>60度显示红色。

二、改造原加热平台

      先拆去原来的温度器及开关线路。发热丝、温度传感器、真空泵、机壳用原来旧的、其余全部取掉不用。
      在原来吸屏开关的位置加一个双色LED灯（24V），如果温度小于40度，显示绿色，如果温度在40-60度之间，显示黄色，如果温度大于60度，显示红色。
      发热丝由德力西固态继电器控制。
      真空泵由欧姆龙继电器控制。
      平台和主机通过9芯线相连。 温度传感器接口(K)
     1 K+
     2 K-    
控制接口定义：
      1 黑：NC
      2 棕：NC
      3 红：继电器（真空泵）驱动 -
      4 橙：继电器（真空泵）驱动+ 24V
      5 黄：固态继电器（加热）驱动 -
      6 绿：固态继电器（加热）驱动 + 24V
      7 蓝：绿灯驱动（负亮）
      8 紫：灯供电 +24V
      9 灰：红色驱动（负亮）

三、PLC寄存器分配

人机界面	温度曲线A实测值PV	D10	From D124
	温度曲线B实测值PV	D11	From D125
	温度曲线室温	D12	From D110
	温度曲线采样速率	M500	0:快速 1:慢速
	A加热开关	M110
	A真空开关	M111
	B加热开关	M112
	B真空开关	M113
	无人关机	M501
	移动侦测指示	M114
	加热自动关闭时间	D130
	真空泵自动关闭时间	D131
	无人自动关机时间	D132
	曲线显示采样时间	D133
	通道A设定温度	D134
	通道B设置温度	D135
	通道A温度补偿	D136
	通道B温度补偿	D137
	设置最高温度	D138
	驱动时宽	D139
	A 加热指示	D20
	B 加热指示	D21
	通道A温度临时变量	D22
	通道B温度临时变量	D24
	通道A PID输出	D26
	通道B PID输出	D28
A-PID	采样时间	D30 D150
	动作设定	D31 D151
	输入滤波常数	D32 D152
	比例增益 P	D33 D153
	积分时间 I	D34 D154
	微分增益	D35 D155
	微分时间 D	D36 D156
	输入变化量+报警值	D50 D170
	输入变化量-报警值	D51 D171
	输出变化量+报警值	D52 D172
	输出变化量-报警值	D53 D173
	输出报警	D54 D174
B-PID	采样时间	D80 D180
	动作设定	D81 D181
	输入滤波常数	D82 D182
	比例增益 P	D83 D183
	积分时间 I	D84 D184
	微分增益	D85 D185
	微分时间 D	D86 D186
	输入变化量+报警值	D100 D200
	输入变化量-报警值	D101 D201
	输出变化量+报警值	D102 D202
	输出变化量-报警值	D103 D203
	输出报警	D104 D204
输入输出	A加热输出	Y0
	A真空输出	Y14
	B加热输出	Y1
	B真空输出	Y15
	A绿灯输出	Y4	<38：绿  38-50：橙  >50:红
	A红灯输出	Y5
	B绿灯输出	Y6	<38：绿  38-50：橙  >50:红
	B红灯输出	Y7
	A温度采样	D124
	B温度采样	D125
	室温采样	D110
	人体感应输入	X0
	异常报警	Y10	声音，温度超过设定值20度报警

四、制作主控

一、显示界面设计：       界面说明：第一行两个输入框分别显示/设置A/B通道的设定温度SV
      第二行开关分别控制A/B通道的加热开/关
      第三行开关分别控制A/B通道的真空开/关
      第四行显示A/B通道实际采集的温度数据PV
      中间温度曲线分别显示A/B通道及室温的温度曲线
      温度曲线两边的竖条分别显示A/B通道加热情况
      竖条下的指示灯：正在加热
      无人关机：彩色表示检测到工位无人N（可以在系统设置中设置）分钟后自动关闭加热，灰色表示禁用此功能。
      人头：彩色表示当前工位检测到有人，灰色表示当前工位没有检测到人。
      快速显示：在快速和慢速之间切换。慢速可以看到一天的加热情况。
      系统设置：进入系统参数设置界面，比如PID参数。
      环境温度：显示当前环境温度。 二、PLC主控程序设计：
       程序在最后调试中又改进了，点此下载源程序。
三、主机制作：
      一、构成：主机采用优控PLC一体机，型号MM-24MR-4MT_500_FX_C，机箱彩用140X210X180铁皮机箱，通过两根9芯线分别与被控制的两个平台相连。
      二、调试：经过一天的调试，得出最佳设置参数如下图，一次振荡就可以达平平稳，而且超调较小。       三、机箱开孔图设计：

五、最终结果

      使用中发现K型传感器经过延长，虽然使用了专用接口及专用的补偿线，在主机上还是要作几度的补偿才准确，于是我想行将K数据转为0-10V电压再传送到主机，这样应该可以提高精度，不用补偿。
      一、因为温度采集用了2个AD，本机又只有两个AD,所以室温检测就改成用K,重新规划寄存器如下表：

人机界面	温度曲线A实测值PV	D10	From D110
	温度曲线B实测值PV	D11	From D111
	温度曲线室温	D12	From D124
	温度曲线采样速率	M500	0:快速 1:慢速
	A加热开关	M110
	A真空开关	M111
	B加热开关	M112
	B真空开关	M113
	无人关机	M501
	移动侦测指示	M114
	加热自动关闭时间	D130
	真空泵自动关闭时间	D132
	无人自动关机时间	D134
	曲线显示采样时间	D136
	通道A设定温度	D138
	通道B设置温度	D140
	通道A温度补偿	D142
	通道B温度补偿	D144
	设置最高温度	D146
	驱动时宽	D148
	A 加热指示	D14
	B 加热指示	D16
	通道A PID输出	D18
	通道B PID输出	D20
A-PID	采样时间	D150
	动作设定	D151
	输入滤波常数	D152
	比例增益 P	D153
	积分时间 I	D154
	微分增益	D155
	微分时间 D	D156
	输入变化量+报警值	D170
	输入变化量-报警值	D171
	输出变化量+报警值	D172
	输出变化量-报警值	D173
	输出报警	D174
B-PID	采样时间	D180
	动作设定	D181
	输入滤波常数	D182
	比例增益 P	D183
	积分时间 I	D184
	微分增益	D185
	微分时间 D	D186
	输入变化量+报警值	D200
	输入变化量-报警值	D201
	输出变化量+报警值	D202
	输出变化量-报警值	D203
	输出报警	D204
输入输出	A加热输出	Y0
	A真空输出	Y14
	B加热输出	Y1
	B真空输出	Y15
	A绿灯输出	Y4	<38：绿  38-50：橙  >50:红
	A红灯输出	Y5
	B绿灯输出	Y6	<38：绿  38-50：橙  >50:红
	B红灯输出	Y7
	A温度采样	D110
	B温度采样	D111
	室温采样	D124
	人体感应输入	X0
	异常报警	Y10	声音，温度超过设定值20度报警

      二、去掉专用的温度接口，控制接口定义如下：
      1 黑：K型温度变送器输出-
      2 棕：K型温度变送器输出+
      3 红：继电器（真空泵）驱动 -
      4 橙：继电器（真空泵）驱动+ 24V
      5 黄：固态继电器（加热）驱动 -
      6 绿：固态继电器（加热）驱动 + 24V
      7 蓝：绿灯驱动（负亮）
      8 紫：灯供电 +24V
      9 灰：红色驱动（负亮）
      三、程序。
      点此下载采用变送器方案后的程序。
      四、相应的分机也增加了温度变送器、主机增加了测量机箱温度的功能。