基于组态王及MR13温控仪的真空退火炉温控系统

王伟　杨亚社　李治纲

摘 要：介绍了通过上位机组态软件KINGVIEW与MR13三路九段温控仪快速组建的多温区电加热控制系统。

关键词：真空退火炉 组态王KINGVIEW MR13温控仪

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（b）-0018-02

MR13是导电公司推出的0.3级9段可编程PID调节器，即可作为独立的三回路，又可实现多温区以及大滞后系统的串级调节。仪表带三路报警输出及RS232（RS485）通讯口，可与上位机进行通讯。通过MR13温控仪，即可快速构建无记录、分析功能的手动控温系统，也可与上位机组态软件及PLC迅速构建含数据记录、分析、处理功能的复杂多段、多温区自动控制加热控系统。

1 温控系统硬件结构（见图1）

整个温度控制系统以MR13温控仪为核心，在组态王及PLC的配合下可构建多段、多温区加热系统，并可完成含有复杂控制动作的大型电加热系统。温控仪表及调功器数量可根据现场实际需要选取，总线上最多可接99块温控仪表，所有仪表并接在RS485总线上，信号传输距离可达1000 m。正常工作时，组态王采集MR13温控仪中的数据，进行分析处理后控制PLC输出动作。在工控机与PLC、温控仪通讯失败时，此时整个系统可变为单独的两个系统—— PLC逻辑控制系统和温控系统。PLC的逻辑控制系统可手动对炉体各泵、阀进行单独控制，温控系统也能够通过人工设定温控仪进行加热，只是温控仪、调功器、PLC出现的报警信号不能被上位机组态软件记录，但这并不影响加热系统正常工作，以及炉子本身的各种控制动作，其可靠性明显优于仅靠通讯控制复杂控制系统。

2 软件组态

（1）在组态王数据词典中定义此工程项目中要用到的变量，如各温区各段的设定温度及实时温度变量等，如图2所示。

详情参考MR13通讯数据地址表。变量定义时需注意变量数据类型，应与温控仪表中的变量类型相对应。此外，组态王软件还可对现场温控仪表的温度数据进行采集、记录和分析处理，并根据温度数据处理结果，控制温控仪表进行加热保持、停止及PLC输出的各种动作。

（2）根据现场设备构建图形画面并进行与温控仪及PLC的动画连接。

（3）针对一些与温度有关的动作及报警信号，可在组态王命令语言中进行设计。

（4）对于需要温度记录的加热系统，可在组态王系统配置项中进行设定，温度数据存储可指定存储路径，数据保存最长可达8000天。并可设置数据存储磁盘空间不足报警。如设置的数据保存时间较短，如30天，2 G的数据存储空间已足够，超过30天的历史数据记录文件系统会将其自动删除。如数据存储时间较长，就需要10 G甚至100 G的磁盘空间来存储。

令外一项与存储空间相关的参数是被记录数据的采集频率，采集频率越高，单位时间采集的数据也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情况下，电热炉的热惯性都较大，每分钟进行一次采集不会影响存储数据的准确性。如觉得1次/min采集频率不合适，我们还可以通过观察系统加热时温度的变化来确定合适的数据采集频率，以提高磁盘空间利用率。

功器

根据负载大小合理选择调功器额定电流、电压，并选择与温控仪调节输出相匹配的输入类型，例如调功器控制输入为电流型，温控仪调节输出亦为电流型。如不一致，不能直接连线，需转换接口转换。各调功器的过流、过热信号可并联起来，送至PLC数字量输入，一旦调功器发生故障， PLC将触发声光报警装置。同时PLC接收到的调功器故障报警信号通过通讯电缆被上位机组态软件记录，并向其连接的MR13温控仪下达停止加热等指令。

6 结论

本文叙述了以MR13温控仪及组态王为核心的温度控制系统的构成及设计方法。本控制系统已在我公司生产上得到了实际应用，效果良好。该系统有配置灵活、工作可靠、编程方便、构建调试快捷的优点，可在各种电加热系统中广泛应用。

参考文献

[1] 组态王使用手册及函数手册[Z].

[2] 导电MR13温控仪使用说明书[Z].

[3] 四川英杰单相调功器使用说明书[Z].endprint

摘 要：介绍了通过上位机组态软件KINGVIEW与MR13三路九段温控仪快速组建的多温区电加热控制系统。

关键词：真空退火炉 组态王KINGVIEW MR13温控仪

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（b）-0018-02

MR13是导电公司推出的0.3级9段可编程PID调节器，即可作为独立的三回路，又可实现多温区以及大滞后系统的串级调节。仪表带三路报警输出及RS232（RS485）通讯口，可与上位机进行通讯。通过MR13温控仪，即可快速构建无记录、分析功能的手动控温系统，也可与上位机组态软件及PLC迅速构建含数据记录、分析、处理功能的复杂多段、多温区自动控制加热控系统。

1 温控系统硬件结构（见图1）

整个温度控制系统以MR13温控仪为核心，在组态王及PLC的配合下可构建多段、多温区加热系统，并可完成含有复杂控制动作的大型电加热系统。温控仪表及调功器数量可根据现场实际需要选取，总线上最多可接99块温控仪表，所有仪表并接在RS485总线上，信号传输距离可达1000 m。正常工作时，组态王采集MR13温控仪中的数据，进行分析处理后控制PLC输出动作。在工控机与PLC、温控仪通讯失败时，此时整个系统可变为单独的两个系统—— PLC逻辑控制系统和温控系统。PLC的逻辑控制系统可手动对炉体各泵、阀进行单独控制，温控系统也能够通过人工设定温控仪进行加热，只是温控仪、调功器、PLC出现的报警信号不能被上位机组态软件记录，但这并不影响加热系统正常工作，以及炉子本身的各种控制动作，其可靠性明显优于仅靠通讯控制复杂控制系统。

2 软件组态

（1）在组态王数据词典中定义此工程项目中要用到的变量，如各温区各段的设定温度及实时温度变量等，如图2所示。

详情参考MR13通讯数据地址表。变量定义时需注意变量数据类型，应与温控仪表中的变量类型相对应。此外，组态王软件还可对现场温控仪表的温度数据进行采集、记录和分析处理，并根据温度数据处理结果，控制温控仪表进行加热保持、停止及PLC输出的各种动作。

（2）根据现场设备构建图形画面并进行与温控仪及PLC的动画连接。

（3）针对一些与温度有关的动作及报警信号，可在组态王命令语言中进行设计。

（4）对于需要温度记录的加热系统，可在组态王系统配置项中进行设定，温度数据存储可指定存储路径，数据保存最长可达8000天。并可设置数据存储磁盘空间不足报警。如设置的数据保存时间较短，如30天，2 G的数据存储空间已足够，超过30天的历史数据记录文件系统会将其自动删除。如数据存储时间较长，就需要10 G甚至100 G的磁盘空间来存储。

令外一项与存储空间相关的参数是被记录数据的采集频率，采集频率越高，单位时间采集的数据也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情况下，电热炉的热惯性都较大，每分钟进行一次采集不会影响存储数据的准确性。如觉得1次/min采集频率不合适，我们还可以通过观察系统加热时温度的变化来确定合适的数据采集频率，以提高磁盘空间利用率。

功器

根据负载大小合理选择调功器额定电流、电压，并选择与温控仪调节输出相匹配的输入类型，例如调功器控制输入为电流型，温控仪调节输出亦为电流型。如不一致，不能直接连线，需转换接口转换。各调功器的过流、过热信号可并联起来，送至PLC数字量输入，一旦调功器发生故障， PLC将触发声光报警装置。同时PLC接收到的调功器故障报警信号通过通讯电缆被上位机组态软件记录，并向其连接的MR13温控仪下达停止加热等指令。

6 结论

本文叙述了以MR13温控仪及组态王为核心的温度控制系统的构成及设计方法。本控制系统已在我公司生产上得到了实际应用，效果良好。该系统有配置灵活、工作可靠、编程方便、构建调试快捷的优点，可在各种电加热系统中广泛应用。

参考文献

[1] 组态王使用手册及函数手册[Z].

[2] 导电MR13温控仪使用说明书[Z].

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摘 要：介绍了通过上位机组态软件KINGVIEW与MR13三路九段温控仪快速组建的多温区电加热控制系统。

关键词：真空退火炉 组态王KINGVIEW MR13温控仪

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（b）-0018-02

MR13是导电公司推出的0.3级9段可编程PID调节器，即可作为独立的三回路，又可实现多温区以及大滞后系统的串级调节。仪表带三路报警输出及RS232（RS485）通讯口，可与上位机进行通讯。通过MR13温控仪，即可快速构建无记录、分析功能的手动控温系统，也可与上位机组态软件及PLC迅速构建含数据记录、分析、处理功能的复杂多段、多温区自动控制加热控系统。

1 温控系统硬件结构（见图1）

整个温度控制系统以MR13温控仪为核心，在组态王及PLC的配合下可构建多段、多温区加热系统，并可完成含有复杂控制动作的大型电加热系统。温控仪表及调功器数量可根据现场实际需要选取，总线上最多可接99块温控仪表，所有仪表并接在RS485总线上，信号传输距离可达1000 m。正常工作时，组态王采集MR13温控仪中的数据，进行分析处理后控制PLC输出动作。在工控机与PLC、温控仪通讯失败时，此时整个系统可变为单独的两个系统—— PLC逻辑控制系统和温控系统。PLC的逻辑控制系统可手动对炉体各泵、阀进行单独控制，温控系统也能够通过人工设定温控仪进行加热，只是温控仪、调功器、PLC出现的报警信号不能被上位机组态软件记录，但这并不影响加热系统正常工作，以及炉子本身的各种控制动作，其可靠性明显优于仅靠通讯控制复杂控制系统。

2 软件组态

（1）在组态王数据词典中定义此工程项目中要用到的变量，如各温区各段的设定温度及实时温度变量等，如图2所示。

详情参考MR13通讯数据地址表。变量定义时需注意变量数据类型，应与温控仪表中的变量类型相对应。此外，组态王软件还可对现场温控仪表的温度数据进行采集、记录和分析处理，并根据温度数据处理结果，控制温控仪表进行加热保持、停止及PLC输出的各种动作。

（2）根据现场设备构建图形画面并进行与温控仪及PLC的动画连接。

（3）针对一些与温度有关的动作及报警信号，可在组态王命令语言中进行设计。

（4）对于需要温度记录的加热系统，可在组态王系统配置项中进行设定，温度数据存储可指定存储路径，数据保存最长可达8000天。并可设置数据存储磁盘空间不足报警。如设置的数据保存时间较短，如30天，2 G的数据存储空间已足够，超过30天的历史数据记录文件系统会将其自动删除。如数据存储时间较长，就需要10 G甚至100 G的磁盘空间来存储。

令外一项与存储空间相关的参数是被记录数据的采集频率，采集频率越高，单位时间采集的数据也就越多，因此，形成的文件也就越大。一般情况下，电热炉的热惯性都较大，每分钟进行一次采集不会影响存储数据的准确性。如觉得1次/min采集频率不合适，我们还可以通过观察系统加热时温度的变化来确定合适的数据采集频率，以提高磁盘空间利用率。

功器

根据负载大小合理选择调功器额定电流、电压，并选择与温控仪调节输出相匹配的输入类型，例如调功器控制输入为电流型，温控仪调节输出亦为电流型。如不一致，不能直接连线，需转换接口转换。各调功器的过流、过热信号可并联起来，送至PLC数字量输入，一旦调功器发生故障， PLC将触发声光报警装置。同时PLC接收到的调功器故障报警信号通过通讯电缆被上位机组态软件记录，并向其连接的MR13温控仪下达停止加热等指令。

6 结论

本文叙述了以MR13温控仪及组态王为核心的温度控制系统的构成及设计方法。本控制系统已在我公司生产上得到了实际应用，效果良好。该系统有配置灵活、工作可靠、编程方便、构建调试快捷的优点，可在各种电加热系统中广泛应用。

参考文献

[1] 组态王使用手册及函数手册[Z].

[2] 导电MR13温控仪使用说明书[Z].

[3] 四川英杰单相调功器使用说明书[Z].endprint