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EsDA 為智慧工廠系統(tǒng)賦能,MPC-ZC1 工控單板?搭配 ZLM3100S 大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,快速搭建出產(chǎn)線車(chē)間的智能風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。 ?
?簡(jiǎn)介
本文基于?EsDA?MPC-ZC1?應(yīng)用——IoT?監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(二)?,將方案應(yīng)用于實(shí)際的廠房溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)中,并進(jìn)一步完善應(yīng)用。
?業(yè)務(wù)擴(kuò)展
此次新增業(yè)務(wù)主要以下 2 方面:
1. 大功率風(fēng)機(jī) 將原先風(fēng)機(jī)設(shè)備替換成廠房大功率風(fēng)機(jī),選用致遠(yuǎn)電子推出的新一代工業(yè)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ZLM3100S 的配套的風(fēng)機(jī)設(shè)備。
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該驅(qū)動(dòng)器最大輸出功率高達(dá) 1KW,轉(zhuǎn)速支持 500~1320 RPM。同時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)狀態(tài),如過(guò)壓、過(guò)流、堵轉(zhuǎn)、母線電壓、IPM 溫度等數(shù)據(jù)。
電機(jī)控制、狀態(tài)讀取都是通過(guò) RS485 Modbus RTU 通信來(lái)實(shí)現(xiàn)的。?
2. 云端組態(tài)UI ZWS 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供了一個(gè)在線的組態(tài)模塊,用戶可以很方便的構(gòu)建出自己的UI界面。 *?詳細(xì)信息 https://www.zlgcloud.com:20000/web/#/5?page_id=48 一、系統(tǒng)框圖 硬件上,將上一期的 DO 風(fēng)機(jī)控制替換成大功率風(fēng)機(jī) ZLM3100S,由于ZLM3100S與溫濕度傳感器一樣是RS485 Modbus RTU通信,所以,兩種設(shè)備可以并聯(lián)接入都同一個(gè)總線接口上,通過(guò)配置成不同的從機(jī)地址來(lái)區(qū)分。
二、風(fēng)機(jī)控制 控制 ZLM3100S 大功率電機(jī),需要使用到 zlm3100s_in 和 zlm3100s_out 2個(gè)節(jié)點(diǎn)。 1.?節(jié)點(diǎn)介紹 1.1?zlm3100s_in zlm3100s_in 節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了周期性獲取電機(jī)狀態(tài)功能。 1.1.1 屬性
名稱(name):?節(jié)點(diǎn)名稱,用于索引查找本節(jié)點(diǎn);
顯示名稱(displayName):?用于畫(huà)布上顯示的名稱;
Modbus配置參數(shù)(modbus):?綁定一個(gè)Modbus RTU配置節(jié)點(diǎn);
從機(jī)ID(slave_id):?電機(jī)設(shè)備從機(jī)地址;
輸出周期(period):?讀取電機(jī)狀態(tài)的輪詢周期。
1.1.2?輸出
start:?電機(jī)的啟動(dòng)/關(guān)閉狀態(tài),啟動(dòng)為”on”,關(guān)閉為”off”;
rpm:?電機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速值,單位rpm;
devaddr:Modbus RTU 從機(jī)地址;
minrpm:?最低允許轉(zhuǎn)速,單位rpm;
maxrpm:?最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速,單位rpm;
starthold:?啟動(dòng)前保持停轉(zhuǎn)時(shí)間(秒);
aispeed:?模擬調(diào)速使能(1:使能,0:禁止);
devnum:?設(shè)備編號(hào);
overvol:?過(guò)壓保護(hù)限制,單位V;
undervol:?欠壓保護(hù)限制,單位V;
overtemp:?高溫保護(hù)限制,單位攝氏度;
maxerr:?最大容錯(cuò)次數(shù);
errperiod:?容錯(cuò)清除周期;
errwait:?錯(cuò)誤等待時(shí)間(秒);
pwrlimit:?功率限制(W);
errcode:?錯(cuò)誤碼;
actrpm:?實(shí)際轉(zhuǎn)速,單位rpm;
ipmtemp:IPM溫度,單位攝氏度;
errcnt:?錯(cuò)誤次數(shù);
sysruntime:?系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間,單位秒;
focruntime:?電機(jī)運(yùn)行時(shí)間,單位秒;
state:?系統(tǒng)狀態(tài);
iq:?轉(zhuǎn)矩電流(毫安);
ia:A相電流(毫安);
ib:B相電流(毫安);
ic:C相電流(毫安);
ubus:?母線電壓,單位毫伏;
cpuload:CPU 負(fù)載;
fwver:?固件版本;
btime:?固件編譯時(shí)間;
uid:?設(shè)備唯一ID。
* ZLM3100S 提供了豐富的寄存器接口,具體可以參考產(chǎn)品用戶手冊(cè)。 1.2?zlm3100s_out 1.2.1 屬性
名稱(name):?節(jié)點(diǎn)名稱,用于索引查找本節(jié)點(diǎn);
顯示名稱(displayName):?用于畫(huà)布上顯示的名稱;
Modbus配置參數(shù)(modbus):?綁定一個(gè)Modbus RTU配置節(jié)點(diǎn);
從機(jī)ID(slave_id):?電機(jī)設(shè)備從機(jī)地址;
錯(cuò)誤重試次數(shù)(retry_times):?通信錯(cuò)誤重試最大次數(shù)。
1.2.2 輸入
start:?電機(jī)啟動(dòng)控制,“on”?:?jiǎn)?dòng),“off”?:?停止;
rpm:?設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位rpm;
devaddr:?設(shè)定電機(jī) Modbus RTU 從機(jī)地址;
minrpm:?設(shè)定最低允許轉(zhuǎn)速,單位rpm;
maxrpm:?設(shè)定最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速,單位rpm;
starthold:?設(shè)定啟動(dòng)前保持停轉(zhuǎn)時(shí)間(秒);
aispeed:?模擬調(diào)速使能(1:使能,0:禁止);
devnum:?設(shè)定設(shè)備編號(hào);
overvol:?設(shè)定過(guò)壓保護(hù)限制,單位V;
undervol:?設(shè)定欠壓保護(hù)限制,單位V;
overtemp:?設(shè)定高溫保護(hù)限制,單位攝氏度;
maxerr:?設(shè)定最大容錯(cuò)次數(shù);
errperiod:?設(shè)定容錯(cuò)清除周期;
errwait:?設(shè)定錯(cuò)誤等待時(shí)間(秒);
pwrlimit:?設(shè)定功率限制(W)。
2.?控制驗(yàn)證 2.1 風(fēng)機(jī)控制 嘗試直接啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。 2.1.1 添加節(jié)點(diǎn) 添加 zlm3100s_out、timer、fscript 節(jié)點(diǎn),如下圖所示。 2.1.2 配置節(jié)點(diǎn)
雙擊 zlm3100s_out 節(jié)點(diǎn),打開(kāi)配置窗口,如下圖所示進(jìn)行配置。
Modbus配置參數(shù)(modbus):?與溫濕度傳感器共用一個(gè)配置;
從機(jī)ID(slave_id):?此處從機(jī)地址為 7(具體根據(jù)實(shí)際情況而定)。
控制腳本如下所示,直接啟動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.1.3?下載流圖 點(diǎn)擊下載流圖。
可以看到風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng),隨著轉(zhuǎn)速提升,百葉窗逐漸被吹起。
* 默認(rèn)轉(zhuǎn)速為 1320 RPM,啟動(dòng)等待時(shí)間 20?秒。
2.1.4 合并流圖 將 zlm3100s_out 節(jié)點(diǎn)添加到上一期的流圖中,取代原先的GPIO風(fēng)機(jī)控制節(jié)點(diǎn),如下所示。
雙擊?智能控制?腳本節(jié)點(diǎn),如下圖所示進(jìn)行調(diào)整。
調(diào)整后腳本。
if?(global.fan_control?==?"on")?{
????/*?手動(dòng)啟動(dòng)?*/
????msg.start?=?"on"
}?else?if?(global.fan_control?==?"off")?{
????/*?手動(dòng)停止?*/
????msg.start?=?"off"
}?else?{
????if?(global.high_temp_anomaly?==?true)?{
????????/*?高溫異常自動(dòng)啟動(dòng)?*/
????????msg.start?=?"on"
????}?else?{
????????/*?常溫自動(dòng)停止?*/
????????msg.start?=?"off"
????}
}
2.1.5 下載流圖
通過(guò)外部加熱傳感器直至超過(guò)默認(rèn)高溫預(yù)警值(30℃),可以看到警報(bào)LED亮起,并且在持續(xù)約 20?秒后,風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。
通過(guò)云端下發(fā)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)命令,手動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。
2.2 讀取狀態(tài) 嘗試讀取電機(jī)狀態(tài)。 2.2.1 添加節(jié)點(diǎn) 在流圖上添加 zlm3100s_in、to_json、log 節(jié)點(diǎn),如下圖所示。
2.2.2 配置節(jié)點(diǎn) 雙擊 zlm3100s_in 節(jié)點(diǎn),打開(kāi)配置窗口,如下圖所示進(jìn)行配置。
Modbus配置參數(shù)(modbus):?與溫濕度傳感器共用一個(gè)配置;
從機(jī)ID(slave_id):?此處從機(jī)地址為 7(具體根據(jù)實(shí)際情況而定)。
2.2.3 下載流圖 電機(jī)在線運(yùn)行。
下載完成。
可以看到在獲取到溫濕度的同時(shí)讀取到了電機(jī)的狀態(tài)。
2.2.4 上報(bào)風(fēng)機(jī)狀態(tài)
為了能夠在云端查看到風(fēng)機(jī)的狀態(tài),需要將風(fēng)機(jī)的狀態(tài)上報(bào)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái),這里選擇上報(bào)風(fēng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速(actrpm)和 IPM溫度(ipmtemp)。
在溫濕度采集?和?上報(bào)數(shù)據(jù)?節(jié)點(diǎn)添加一個(gè) sync 節(jié)點(diǎn),用來(lái)同步溫濕度和點(diǎn)擊狀態(tài)數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)同步上報(bào)至云平臺(tái)。
sync節(jié)點(diǎn)配置如下。
上報(bào)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)添加 IPM溫度?和?風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)點(diǎn)。
2.2.5 ZWS?添加數(shù)據(jù)點(diǎn) 按照上一期的方法,在ZWS云平臺(tái)上為MPC-ZC1添加新的數(shù)據(jù)點(diǎn),如下圖所示。 添加風(fēng)機(jī) IPM 溫度狀態(tài)。
添加風(fēng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。
最終數(shù)據(jù)點(diǎn)如下。
2.2.6 下載驗(yàn)證
下載流圖。
遠(yuǎn)程啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。
云端查看數(shù)據(jù)。
三、云端組態(tài)
1. 創(chuàng)建組態(tài)
點(diǎn)擊?數(shù)據(jù)管理?->?組態(tài)應(yīng)用,進(jìn)入組態(tài)應(yīng)用頁(yè)面。
點(diǎn)擊?添加組態(tài)。
輸入組態(tài)應(yīng)用名稱。
2. 設(shè)計(jì)UI 進(jìn)入組態(tài)編輯頁(yè)面。
選擇工業(yè)組件。
添加2個(gè)刻度組件,用于顯示溫度和濕度。
為刻度添加文本說(shuō)明。
為控件綁定數(shù)據(jù)點(diǎn)(濕度控件則綁定濕度數(shù)據(jù)點(diǎn))。
點(diǎn)擊運(yùn)行,查看效果。
實(shí)時(shí)獲取到 MPC-ZC1 的溫濕度。
添加開(kāi)關(guān)控件。
綁定風(fēng)機(jī)控制命令。
點(diǎn)擊運(yùn)行,查看效果,通過(guò)點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)控件,發(fā)送啟動(dòng)命令。
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3. 美化并保存
按照上述步驟,繼續(xù)添加風(fēng)扇控件,綁定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)點(diǎn),添加文本控件,綁定IPM溫度,最后進(jìn)行美化設(shè)計(jì)。
四、完成
至此,完成了大功率風(fēng)機(jī)的接入,云端組態(tài)設(shè)計(jì)。已經(jīng)可以初步應(yīng)用實(shí)際場(chǎng)景中,完成IoT檢測(cè)控制系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)。最終流圖如下所示。
實(shí)際應(yīng)用中,風(fēng)機(jī)數(shù)量遠(yuǎn)不止一臺(tái),可以按照上述過(guò)程,復(fù)制添加更多的風(fēng)機(jī)控制節(jié)點(diǎn),和遠(yuǎn)端組態(tài)控件,如下所示效果。
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評(píng)論
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