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)動器，快速搭建出產(chǎn)線車間的智能風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。

?簡介

本文基于EsDAMPC-ZC1應(yīng)用——IoT監(jiān)測控制系統(tǒng)（二），將方案應(yīng)用于實(shí)際的廠房溫度檢測控制系統(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)動器 ZLM3100S 的配套的風(fēng)機(jī)設(shè)備。

該驅(qū)動器最大輸出功率高達(dá) 1KW，轉(zhuǎn)速支持 500~1320 RPM。同時可實(shí)時監(jiān)測電機(jī)狀態(tài)，如過壓、過流、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 RS485 Modbus RTU 通信來實(shí)現(xiàn)的。

2. 云端組態(tài)UIZWS 物聯(lián)網(wǎng)平臺提供了一個在線的組態(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)接入都同一個總線接口上，通過配置成不同的從機(jī)地址來區(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）：用于畫布上顯示的名稱；

Modbus配置參數(shù)（modbus）：綁定一個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/關(guān)閉狀態(tài)，啟動為”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：啟動前保持停轉(zhuǎn)時間（秒）；

aispeed：模擬調(diào)速使能（1：使能，0：禁止）；

devnum：設(shè)備編號；

overvol：過壓保護(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：最大容錯次數(shù)；

errperiod：容錯清除周期；

errwait：錯誤等待時間（秒）；

pwrlimit：功率限制（W）；

errcode：錯誤碼；

actrpm：實(shí)際轉(zhuǎn)速，單位rpm；

ipmtemp：IPM溫度，單位攝氏度；

errcnt：錯誤次數(shù)；

sysruntime：系統(tǒng)運(yùn)行時間，單位秒；

focruntime：電機(jī)運(yùn)行時間，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。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）：用于畫布上顯示的名稱；

Modbus配置參數(shù)（modbus）：綁定一個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；

錯誤重試次數(shù)（retry_times）：通信錯誤重試最大次數(shù)。

1.2.2 輸入

• start：電機(jī)啟動控制，“on”：啟動，“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)定啟動前保持停轉(zhuǎn)時間（秒）；
• aispeed：模擬調(diào)速使能（1：使能，0：禁止）；
• devnum：設(shè)定設(shè)備編號；
• overvol：設(shè)定過壓保護(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)定最大容錯次數(shù)；
• errperiod：設(shè)定容錯清除周期；
• errwait：設(shè)定錯誤等待時間（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，隨著轉(zhuǎn)速提升，百葉窗逐漸被吹起。

* 默認(rèn)轉(zhuǎn)速為 1320 RPM，啟動等待時間 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"){
/*手動啟動*/
msg.start="on"
}elseif(global.fan_control=="off"){
/*手動停止*/
msg.start="off"
}else{
if(global.high_temp_anomaly==true){
/*高溫異常自動啟動*/
msg.start="on"
}else{
/*常溫自動停止*/
msg.start="off"
}

}

2.1.5 下載流圖

通過外部加熱傳感器直至超過默認(rèn)高溫預(yù)警值（30℃），可以看到警報LED亮起，并且在持續(xù)約 20秒后，風(fēng)機(jī)自動啟動。

通過云端下發(fā)風(fēng)機(jī)啟動命令，手動啟動風(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讀取到了電機(jī)的狀態(tài)。

2.2.4 上報風(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)上報物聯(lián)網(wǎng)云平臺，這里選擇上報風(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數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)添加一個 sync 節(jié)點(diǎn)，用來同步溫濕度和點(diǎn)擊狀態(tài)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)同步上報至云平臺。

sync節(jié)點(diǎn)配置如下。

上報數(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)用頁面。

點(diǎn)擊添加組態(tài)。

輸入組態(tài)應(yīng)用名稱。

2. 設(shè)計UI進(jìn)入組態(tài)編輯頁面。

選擇工業(yè)組件。

添加2個刻度組件，用于顯示溫度和濕度。

為刻度添加文本說明。

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)時獲取到 MPC-ZC1 的溫濕度。

添加開關(guān)控件。

綁定風(fēng)機(jī)控制命令。

點(diǎn)擊運(yùn)行，查看效果，通過點(diǎn)擊開關(guān)控件，發(fā)送啟動命令。

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。

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。已經(jīng)可以初步應(yīng)用實(shí)際場景中，完成IoT檢測控制系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)開發(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，可以按照上述過程，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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