PLC在老化房控制系統中的應用

作者：時(shí)間：2013-04-17 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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一、概述

本文介紹了艾默生公司EC20 PLC在老化房控制系統中的應用并著(zhù)重介紹該產(chǎn)品的PID閉環(huán)功能在恒溫控制上的實(shí)現和強大的網(wǎng)絡(luò )通信功能對EMERSON EV2000變頻器運行控制的實(shí)現。該老化房控制系統是家電，電子，電腦行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)檢測的重要設備，也是產(chǎn)品生產(chǎn)合格檢查的重要環(huán)節。該系統采用EMERSON EC20 PLC和多臺EV2000變頻器，實(shí)現對室內溫度和變頻器運行的集中控制。

二、 老化房控制系統工藝要求：

老化房結構如圖所示：

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具體要求如下：

1, 該系統所控制的老化房面積達16×30M，要求控制范圍在20-55℃，控制精度達±5℃，能夠在上位機對溫度設定/顯示/保存；（加濕控制采用單獨進(jìn)行和PLC無(wú)關(guān)）

2, 該系統有3個(gè)風(fēng)機，用于進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)和排風(fēng)；有4個(gè)風(fēng)閘：新風(fēng)閘，回風(fēng)閘，排風(fēng)閘，防火閘；2個(gè)防塵過(guò)濾網(wǎng)；6個(gè)火災報警點(diǎn)；

在正常情況下（溫濕度），關(guān)閉進(jìn)風(fēng)閥和排風(fēng)閥，停止進(jìn)風(fēng)電機和排風(fēng)電機，打開(kāi)回風(fēng)閥和防火閥，啟動(dòng)回風(fēng)風(fēng)機，保持老化房?jì)然仫L(fēng)循環(huán)；

在高溫情況下，排風(fēng)閥和進(jìn)風(fēng)閥打開(kāi)，啟動(dòng)排風(fēng)電機和進(jìn)風(fēng)電機，抽出部分空氣；

在火災報警情況下，防火閥關(guān)閉，回風(fēng)禁止循環(huán)，全部從室內抽出；同時(shí)排風(fēng)閥和進(jìn)風(fēng)閥打開(kāi)，啟動(dòng)排風(fēng)電機和進(jìn)風(fēng)電機，抽出室內空氣；

3，其他要求省略；

三、工作原理：

PLC系統結構如下：

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EC20PLC設備的I/0接線(xiàn)如圖：

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工作原理：

根據老化房工藝要求組成如上圖控制系統：上位機采用臺灣研華IPC（工控計算機）；監控畫(huà)面采用亞控公司的KINGVIEW軟件，該軟件操作簡(jiǎn)單，元件形象豐富，性能穩定；核心控制部分采用EMERSON EC20-2012BTA類(lèi)型的PLC和4個(gè)溫度采集模塊（EC20-4TC，接受K型溫度信號）；傳動(dòng)采用EMERSON EV2000通用型變頻器。

在設備連接方面，EC20 PLC充分體現了自身的優(yōu)勢，由于EC20 PLC本身帶有2個(gè)串行通信口（1個(gè)RS232口，集成自由協(xié)議/編程協(xié)議/MODBUS從站協(xié)議，1個(gè)RS232/485口，集成自由協(xié)議/MODBUS主站/從站協(xié)議），EC20 PLC利用COM0口和IPC進(jìn)行通信（EC20 PLC做從站，設置成MODBUS從站協(xié)議），利用COM1和多臺變頻器組成網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行集中控制（EC20 PLC的COM1設置成MODBUS主站協(xié)議）。

IPC為整個(gè)系統的人機接口，IPC讀取PLC采集的系統運行狀態(tài)如各風(fēng)機的運轉狀態(tài)，各測溫點(diǎn)溫度，報警狀況并顯示在監控畫(huà)面上，IPC又把各種操作命令傳給PLC以控制系統的運行，如溫度的設定，PID參數設定，各種閥門(mén)的開(kāi)閉，變頻器的啟動(dòng)、停止等設定。并且可以實(shí)時(shí)監控整個(gè)系統的工作運行狀態(tài)、動(dòng)作過(guò)程及故障報警等，IPC還可以根據設定對采集的數據進(jìn)行保存打印。

在系統設計中，EC20 PLC為整個(gè)系統的核心，執行各種系統操作及計算，EC20 PLC根據工藝要求和現場(chǎng)狀況進(jìn)行邏輯判斷，開(kāi)閉各種閥門(mén)和啟停各風(fēng)機；同時(shí)利用自身的PID功能對溫度進(jìn)行控制，具體方法后面描述。

EV2000系列變頻器自帶RS485接口的通訊單元，符合RS485通訊規范，用于實(shí)現PLC與多臺變頻器的聯(lián)網(wǎng)。根據MODBUS通訊協(xié)議，我們可以通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò )輕松實(shí)現對變頻器的運行控制。由于RS485通訊鏈路傳輸距離遠、配線(xiàn)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強、可靠性高，因此在設計中，我們省略了變頻器的外部起?？刂凭€(xiàn)路，對變頻器的所有控制都通過(guò)RS485通訊鏈路來(lái)完成，達到了經(jīng)濟高效的目的。

四、監控畫(huà)面

整個(gè)系統監控畫(huà)面主要分為主畫(huà)面，實(shí)時(shí)溫度監控，PID參數設定，三個(gè)部分（其他部分省略），具體如下：

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