可编程序控制器在纺织厂房温湿度控制的应用

1　引　言  
　　纺织厂的温湿度有严格要求，利用PLC构成的温湿度监控系统可实时监测与控制纺织厂内的温湿度变化，通过自动控制库内的空调机、除湿机的开启与关闭状态，以保证纺织厂内温湿度符合要求。温湿度监控包括：一旦上下限设定，在夏天，空调机将在纺织厂内温度高于上限时制冷，并在纺织厂内温度降至下限时关闭。冬天将在低于下限时处于制热状态开启空调机，而当温度升高至上限时关闭。本文主要考虑夏天的情况。同样，当湿度高于上限时去湿机开始工作，直到湿度接近下限时关闭除湿机，这样可自动控制纺织厂的温湿度状态。 
2　系统设计 
　　2.1　系统原理及结构 
　　系统使用的是一个具有5个I/O插槽的模块式PLC，模拟IN1模块与温度传感器相接，模拟IN2模块与湿度传感器相接，24V输入（IN）模块与开关相接，24V输出（OUT1与OUT2）模块分别通过中间继电器与空调与除湿器相连。 
　　2.2　机型选择与配置 
　　每一个厂房有1个温度传感器、1个湿度传感器，1台空调和1只除湿器需要受控制，纺织厂内共4个厂房。总的输入点为开关量2点，模拟量8点，输出点为开关量11点。选用SZ－4型五槽框架的PLC，I/O模块为2块模拟量输入模块，1块24V输入模块，2块24V输出模块。 
　　2.3　定义号分配 
　　定义号是每个输入输出点在程序中的标记，一般PLC会自动根据安装槽号分配定义号，但有时模块安装位置变动时就要根据实际情况用编程器进行定义，SZ-4系列PLC中输入点用I表示，输出用Q表示。 
　　定义号分输入信号和输出信号，输入信号定义，如表1示。 
　　表1　输入信号分配表 
　　编号符号输　入　信　号 
　　1 I0自动控制启动开关 
　　2 I1手动启动开关 
　　3　1号厂房温度信号 
　　4　1号厂房湿度信号 
　　5　2号厂房温度信号 
　　6　2号厂房湿度信号 
　　7　3号厂房温度信号 
　　8　3号厂房湿度信号 
　　9　4号厂房温度信号 
　　10　4号厂房湿度信号 
　　输出信号定义，如表2示。 
　　表2　输出信号分配表 
　　编号符号输　出　信　号 
　　1Q1自动控制启动开关指示灯 
　　2Q2手动启动开关指示灯 
　　3Q31号厂房房空调 
　　4Q41号厂房房除湿器 
　　5Q52号厂房房空调 
　　6Q62号厂房房除湿器 
　　7Q73号厂房房空调 
　　8Q83号厂房房除湿器 
　　9Q94号厂房房空调 
　　10Q104厂房库房除湿器 
　　11Q11温度异常报警输出 
3　软　件 
　　梯形图是在原电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的，它与电气操作原理图相呼应。助记符语言，也称为命令语句表达式，它与汇编语言非常近似，每个控制功能由一个或多个语句组成的用户程序来执行，每条语句是规定CPU如何动作的指令，它的作用和微机的指令一样，而且PLC的语句也是由操作码和操作数组成的。 
　　PLC是以扫描方式从左到右，从上到下的顺序执行用户程序，扫描过程按梯形图梯级顺序执行，上一个梯级的结果是下一梯级的条件。一个工程问题可分解成多个相对独立的小问题，最后形成一个完整的系统。 
　　系统主要有温湿度监测和空调与除湿器的控制二大块功能。温湿度的监测每隔一定时间要进行数据记录，存储到数据寄存器区，在数据寄存器区需要设置一个数据指针，指向当前存储的地址，每存一次，指针向下移动一次，直至数据寄存器区未尾，再初始化，从头开始，每测一次，计时器要记录下次的测试时间，当到达24点时复位为0点。由于存储几个月的温湿度数据，若想长期保存，可把数据送至其他设备如微机长期保存。数据监测部分的程序框图， 
4　模拟量的处理 
　　系统采用的是0～5V的模拟量输入模块，输入阻抗为20MΩ，占用16个输入点，共有4个通道，因此8个信号需要2块模拟量输入模块，该模拟量输入模块的采样精度及速度均较高，对应于模拟量输入模块的安装位置，有特定的模拟量数据设定寄存器，可在该寄存器中设定使用通道数，数据存放开始寄存器号。设定寄存器号。 
　　表　3 
　　模块安装槽号1234 
　　使用通道数设定R7660R7661R7662R7663 
　　存放数据开始寄存器设定R7660R7661R7662R7663 
　　4.1　使用通道数设定 
　　在设定使用通道数和数据存放形式： 
　　高位为0：BCD形式存放，高位为1：BIN形式存放。例如0400代表4通道数据，以BCD形式存放。 
　　4.2　数据存放开始寄存器设定 
　　用BIN数据设定数据存放开始寄存器号，可设定为R0～R177、R1000～R1177、R2000～R3773。例如0400代表数据存放开始寄存器为R2000。 
　　模拟模块被安装在0号和1号槽。 
5　结　论 
　　使用可编程序控制器（PLC）控制厂房温湿度，具有可靠性高，运行稳定，抗干扰性能强等特点，对于模拟量的处理较方便，但是各输入输出信号之间应有较好的隔离方法，如模拟输入模块信号可用光电隔离，输出信号通过中间继电器隔离，再控制强电设备，这样可防止各输入输出信号之间的相互干扰，同时也可防止对前端设备的信号干扰，上述方法成功地解决了纺织厂温湿度的自动监测与控制问题，在其他自动监控系统中也可以应用。