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红外温度传感器与西门子PLC的集成

应用案例

红外热像仪-玻璃行业的温度测量专用

optris® PI 450/640 G7 红外热像仪 是PI系列中玻璃行业专用热像仪。 专为玻璃工业而设计,本热像仪仅在一个光谱范围内进行测量。

欧普士热像仪的典型参数 - 高测量速度(80 Hz)、高光学分辨率(640 x 480像素)和紧凑型设计 - 保留了从玻璃珠直到大尺寸捕获一切的实时热图像窗格

红外热像仪可用作平板玻璃生产领域线扫描相机,并具有记录和控制过程的各种可能性。

这种玻璃工业的紧凑型高精度红外热像仪可提供互换镜头和工业配件。 价格中包含了综合免许可证软件包“optris PI Connect”。

Integration of IR temperature sensors through Profibus

红外温度传感器在西门子PLC环境中的集成

欧普士非接触测温装置具有先进的接口设计,可轻松实现在网络内与自动系统的集成。以下技术说明重点介绍了热像仪采用RS485模块的设置,以及在线红外测温仪采用PLC的设置(使用PROFIBUS DP)。

在PLC环境中,PROFIBUS总线通常被视作最常用的总线系统之一。就生产、工艺与建筑自动化而言,总线系统代表了单个总线配对体与控制单元之间的理想、安全且快速的通信交换。PROFIBUS网络的配置几乎每次都是相同的。一方面,您可以找到控制单元,例如西门子的SIMATIC S7 – 也被称作主系统或活动站。另一方面,您可以找到总线配对体,即所谓的受控器 – 也被称作被动站。这些要么是执行器,要么是传感器。欧普士的所有红外温度传感器均用于处理器现场通信 – 尤其是与PROFIBUS DP版本的通信。

optris PI infrared camera connection to a PLC master system (SIEMENS S7) including a PROFIBUS network with slave devices like IR online thermometers

欧普士PI热成像摄像机的集成

现已提供了一种简单的解决方案,能够实现欧普士PI系列热像仪在PLC环境中的集成。该方案利用主系统的优势来支持与其它网络(诸如RS485)的连通性。这使得系统设置能够覆盖红外摄像机与PLC之间的较长距离(长达3 km),如上图所示。通常,欧普士PI系列热像仪是与PC相连的,且热像仪的软件“欧普士PI连接”用于显示和分析温度数据。此外,软件需要针对外部通信进行相应调整。在“行为”模式下,可通过软件菜单“工具 – 配置 – 外部通信”来选择RS485连接,如下图所示。

Configuration of imager software optris PI Connect

所提供的欧普士RS485工具包(产品代码:ACCTRS485USBK)可以将热像仪集成到PLC系统中。PC上的虚拟“行为”可在单独的软件中生成,并且被涵盖在在RS485工具包中。虚拟“行为”将软件“欧普士PI连接”与RS485模块相连;随后,RS485模块通过线缆A和B,将数据传送给西门子S7 PLC。本文第一幅插图所显示的硬件配置正是基于欧普士PI摄像机与西门子S7 PLC之间的RS485连接,其中包括:

  • 欧普士PI160/欧普士PI200/欧普士PI400
  • 欧普士RS485工具包(ACCTRS485USBK)
  • SIMATIC S7-300,CPU 313C-2 DP(带有PROFIBUS模块的处理器)
  • SIMATIC S7-300,带有数字模拟输出的前端模块
  • SIMATIC S7-300,CP 340(带有RS422/485接口的通信处理器)
  • 软件STEP 7(用于对SPS进行有关RS485和PROFIBUS模块的配置)

Pluggable, digital interface modules for maximal flexibility; simple to install via standard modules

The electronic box enables an easy switching of digital interfaces

欧普士红外在线测温仪的集成


除了红外测温仪的标准输出信号外(诸如电压、电能或热电偶),欧普士还提供额外的数字接口用于两件式装置(传感器探头与电子盒)。电子盒上的自由槽位可用来安装合适的数字接口卡,如上图所示。

这种安装十分简单。通常所说的GSD文件(通用站点描述文件)属于各现场总线配对体。该文件可以输入到PLC中,以确保主控装置与受控器之间的准确通信。用于欧普士PROFIBUS接口的GSD文件已在装置随附的CD中提供。它包含所有重要信息,诸如要求提供物体温度或设置辐射率数值的通信指令。