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

1I0自动控制启动开关

2I1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。