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)線車間的智能風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。

?簡(jiǎn)介

本文基于EsDAMPC-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。

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)UIZWS 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1.1zlm3100s_inzlm3100s_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：?jiǎn)?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)。1.2zlm3100s_out1.2.1 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"
}elseif(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。

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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