东莞进口工业平板电脑一体机型号

西门子触摸屏与PLC闭环控制的变频器使用
摘要：本文介绍了基于西门子触摸屏与PLC闭环控制的变频器节能改造系统，　触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数，实现报警、记录等功能。

西门子触摸屏结合西门子PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用是一种自动控制的趋势。触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数，实现报警、记录等功能。一般PLC结合触摸屏的闭环调节的变频节能系统如下图所示。


3.png

图1 触摸屏结合PLC控制的变频节能系统示意图


2、闭环控制的变频节能系统用途
闭环控制的变频节能系统用途很广，各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同，具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些：
中央空调节能：冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。
恒压供水：水厂一、二级泵，供水管网增压泵、大厦供水水泵等
锅炉：引风机、送风机、给水泵等，变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。
汽轮机：循环泵、凝结泵等，其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。
纯水处理系统：软化水泵、增压泵等。
洁净室：增压风机、FFU群控等等。
3、整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用
(1) PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模块、AIAO模块组成。PLC作为控制单元，是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面：
① 完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。
② 完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。
③ 向触摸屏提供所采集及处理的数据，并执行触摸屏发出的各种指令。
④ 将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率的控制信号。
⑤ 通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。
(2) 触摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下
① 可实时显示设备和系统的运行状态。
② 通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。
③ 可做成多幅多种监控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。
(3) 变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据（模拟量）值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。
(4) 压力、温度等传感器：将被控制系统（水系统或风系统）的实际参数值转变成电信号上传至PLC。
(5) 电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。
4、触摸屏画面设计
触摸屏画面由ProTool等软件进行设计，然后先通过编程电脑调试，合格后再下载到触摸屏。触摸屏画面总数应在其存储空间允许的范围内，各画面之间尽量做到可相互及强制切换。
（1）主画面的设计
一般的，可用欢迎画面或被控系统的主系统画面作为主画面，该画面可进入到各分画面。各分画面均能一步返回主画面。若是将被控主系统画面作为主画面，则应在画面中显示被控系统的一些住要参数，以便在此画面上对整个被控系统有大致的了结。
（2）控制画面的设计
该种画面主要用来控制被控设备的启停及显示变频器内部的参数，也可将变频器参数的设定做在其中。该种画面的数量在触摸屏画面中占的多，其具体画面数量由实际被控设备决定。
（3）参数设置页面的设计
该画面主要是对变频器的内部参数进行设定，同时还应显示参数设定完成的情况，实际制做时还应考虑加密的问题。
（4）实时趋势页面的设计
该画面住要是以曲线记录的形式来显示被控值、变频器的主要工作参数（如输出频率）等的实时状态。
（5）信息记录页面的设计
该画面主要是记录可能出现的设备损坏、过载、数值**范围和系统急停等故障。另外该画面还可记录各设备启停操作，作为凭证。
（6）节能画面的设计
该画面主要是记录和显示变频器的累积用电数及实时节电状态，以便向用户展示变频节能的好处，也可用来与其它的节电测量作比较。
5、PLC程序设计
PLC程序由S7-200编程软件进行设计，然后通过编程电脑下载到PLC进行联机调试，合格后即可使用。PLC在编程前应先对各功能程序段的地址进行规划，以免重复使用同一地址，造成误动。
（1）逻辑功能的设计
这部分程序主要是完成各变频器、水泵（或风机）的启动停止、联动、联锁及自动投切等等功能，一般在离线状态下就能完成软件逻辑功能的测试。
（2）PID功能的设计
通过S7-200中的PID向导可完成PID调节程序，具体应用时需根据实际被控设备及采样设备决定其配置。
（3）采样程序的设计
采样元件使用标准配置时，应注意采样AD转换后的具体数据是否与PID及显示等程序配套，实际制做时还应考虑采样是多路且相关联的情况。
（4）PLC与变频器通信程序的设计
SIEMENS S7-200PLC与SIEMENS 430等变频器的通信一般使用USS4协议程序来完成，该程序的主要目的是监控变频器的实时运行状态。
（5）其它辅助程序的设计
PLC程序在实际编程过程中，需考虑对一些程序进行修补，尽量减少程序漏洞，反复推敲，不断的总结完善。
结束语
在闭环控制的变频节能系统中采用触摸屏可以使用户简单直观监控整个中央空调变频节能系统及与其相关联的设备和系统，提高了整个被控系统以及企业的自动化程度和硬件档次。
鸿研电子提供的产品如下：
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡（DAQ） 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线网关
接口转换器（RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB）
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP网关、工业 GSM/GPRS 路由器）

性能稳定
在工业现场，工业平板电脑需要面需要长时间无故障运行，要求工业平板电脑稳定可靠且不受时间、地点的限制。此外，工业平板电脑一般采用嵌入式安装，要求工业平板电脑坚固耐用，确保故障和维修时间小化、简单化。

平板电脑也叫便携式电脑（英文：Tablet Personal Computer，简称Tablet PC、Flat Pc、Tablet、Slates），是一种小型、方便携带的个人电脑，以触摸屏作为基本的输入设备。它拥有的触摸屏（也称为数位板技术）允许用户通过触控笔或数字笔来进行作业而不是传统的键盘或鼠标。用户可以通过内建的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别或者一个真正的键盘（如果该机型配备的话）实现输入。
平板电脑由比尔·盖茨提出，应支持来自X86(Intel、AMD)和ARM的芯片架构，平板电脑分为ARM架构（代表产品为ipad和安卓平板电脑）与X86架构（代表产品为Surface Pro）后者X86架构平板电脑一般采用intel处理器及Windows操作系统，具有完整的电脑及平板功能，支持exe程序。平板电脑的发展伴随着通信技术大发展日新月异，作为一项新兴技术，CDMA、CDMA2000正*****并已占据18%的无线市场。 截止2012年，**CDMA2000用户已**过2.56亿，遍布70个国家的 156家运营商已经商用3G CDMA业务。从微软提出的平板电脑概念产品上看，平板电脑就是一款无须翻盖、没有键盘、小到放入女士手袋，但是却功能完整的PC。


60年代末，来自施乐帕洛阿尔托研究中心的艾伦·凯（AlanKay）就提出了“Dynabook”的概念，他想象这是一台可以带着跑的电脑，主要功能是帮助小孩学习。为了发展Dynabook艾伦甚至发明了Smalltalk编程语言，并发展出图形使用者接口，也就是苹果麦金塔电脑的原型。然而，由于种种客观原因的限制，该中心没有支持这个构想。
1989年9月，GRiD Systems公司制造成功**台商业化平板电脑，并命名为GRiD Pad，它的操作系统基于MS-DOS。
可以说，从六十年代末到九十年代末期，平板电脑仍然处于初步探索阶段，由于核心芯片等硬件技术的限制，平板PC仅在小范围内得以推广和使用。真正意义上的商业化要从千禧年微软的.NET战略发布会算起。
2000年6月，微软在“.NET战略”发布会上**展示了还处于开发阶段的TabletPC。2000年11月，在**3大电脑展之一的美国拉斯维加斯电脑展（Comdex Fall 2000）上，比尔先生进行了Tablet PC专题演讲，将TabletPC定义为“基于Windows操作系统的**PC”。2002年12月8日，微软在纽约正式发布了TabletPC及其操作系统Windows XP Tablet PC Edition，这标志着Tablet PC正式进入商业销售阶段。
从另一方面来说，2010年1月27日，在美国芳草地艺术中心举行的苹果公司发布会上，传闻已久的**代iPad也揭开了神秘的面纱。当然，Pad的与Tablet的概念很不一样。
2011年9月，随着微软的Windows8系统发布，平板电脑阵营再次扩充。
2012年6月19日，微软在美国洛杉矶发布Surface平板电脑，该产品分为两个版本：SurfaceRT使用Windows RT操作系统，CPU为四核NVIDIA Tegra 3；Surface中文版/专业版则预装Windows 8，CPU使用*三代智能英特尔酷睿i5处理器。由于Surface可以外接键盘，因此微软称这款平板电脑接上键盘后可以轻松变身为“全桌面PC”。从两款Surface的参数中不难看出，CPU等核心指数已经得到了较大的改善，尤其是处理器的改善，可以利用新技术为平板电脑的性能提供强劲支持，增强显卡特性、安全性和管理特性，让平板PC速度更快，功耗更低。其中，*三代英特尔酷睿处理器采用22纳米制程技术以及世界**3D架构的全新晶体管技术，使得开关速度提高37%，功耗降低约50%，并且大幅度提高显卡功能，为各种商业演示助力。
在2013年信息技术峰会（IDF）上，英特尔**副总裁、中国区总经理杨叙表示，搭载英特尔处理器的产品越来越多，除了常见的一体机、笔记本、**较本，还有平板、手机以及各种嵌入系统，这些产品的功能在发生着日新月异的变化，越来越多更先进的技术被应用到实际产品中，触控、体感交互、面部识别、虚拟现实、语音命令、无线充电乃至**长续航，这一切都要靠计算驱动。英特尔公司PC客户端事业部总经理施浩德表示，英特尔即将发布的*四代智能英特尔酷睿处理器系列，该处理器系列现已向OEM客户出货，并将在二季度末发布。基于*四代英特尔酷睿处理器系列的**较本，将赋予消费者激动人心的全新计算体验和全天的电池续航，实现英特尔历史上对电池续航时间的重大提升。通过可变形和可插拔的**较本系统，它还将带给消费者新一轮“二合一”的潮流，在令人惊奇的全新设备形态中，消费者可同时获得全功能PC体验和好的平板电脑体验。
从国际因素看，**平板显示产业的发展重心正在向中国转移。为了继续抢占中国市场，海外企业陆续改变原先不肯向中国输出技术的策略，通过在中国投资建厂，设立生产基地等方式与本土企业展开竞争。在这种情况下，要警惕国外企业进行落后产能转移甩包袱的情况出现。
预计2013年，国外企业将进一步在平板显示领域开放，放宽对中国输出产线和技术的限制，通过与国内面板、材料和装备企业开展合作，加大市场拓展力度。同时，先进国家和地区的产能向中国转移势必会给国内企业带来一定冲击，因此，如何采取正确的战略合作和竞争方式就显得尤为重要。
从国内因素看，中国平板显示产业已进入高速发展阶段，但是关键材料和设备在很大程度上依赖国外进口，与国外差距明显。预计2013年，中国将持续加大对关键材料和设备的政策扶持力度，平板显示产品配套能力有望获得提升，对国外进口的依赖将有所减少。预计2013年，在新型显示技术，尤其是AMOLED、新型背板技术（LTPS、Ox鄄ide）、**高解晰度显示技术等领域的竞争中，国内平板显示企业仍处于劣势。随着《2010~2012年平板显示产业发展规划》政策的到期，是否出台新的产业激励政策将直接影响企业技术创新和产品创新的动力。


鸿研电子提供的产品如下：
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡（DAQ） 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线网关
接口转换器（RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB）
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP网关、工业 GSM/GPRS 路由器）

研华IPC-9000系列工业等级强固型平板电脑采用新Intel
®CoreTMi7处理器，计算性能高**，同时支持多功能标准的APIs和实时
QNX操作系统。此外，压铸铝合金面板和不锈钢机箱设计，紧凑坚固，适用于监控系统的监视和控制管理或类似甚至复杂
的应用程序。