第8章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計實例

1、第8章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計實例 o 三相異步電動機的三相異步電動機的PLCPLC控制控制 o 十字路口交通信號燈的十字路口交通信號燈的PLCPLC控制控制 o 液體混合裝置的液體混合裝置的PLCPLC控制控制 o 貨物傳輸帶及機械手臂控制系統(tǒng)貨物傳輸帶及機械手臂控制系統(tǒng) o 電鍍專用行車電鍍專用行車PLCPLC控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) o 溫度監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理溫度監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理 1.1.主電路及控制要求主電路及控制要求 三相籠型異步電動機的正、 反轉(zhuǎn)控制主電路如圖示。 控制要求：按下正轉(zhuǎn)按 鈕，KM1主觸點閉合，電動 機正轉(zhuǎn)運行，按下反轉(zhuǎn)按 鈕，KM2主觸點閉合，電動 機反轉(zhuǎn)運行。 在電動機正、反轉(zhuǎn)控制

2、 過程中，防止主電路的電 源相間短路是首要問題 8.1 三相異步電動機的PLC控制 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 o 引起短路的原因有引起短路的原因有2 2個：其一是控制正、反轉(zhuǎn)的個：其一是控制正、反轉(zhuǎn)的 兩個接觸器同時通電動作；其二是主觸點之間的兩個接觸器同時通電動作；其二是主觸點之間的 電弧引起短路，這種情況的發(fā)生是因剛斷開的觸電弧引起短路，這種情況的發(fā)生是因剛斷開的觸 點其電弧尚未熄滅，使斷開的觸點仍然處于通電點其電弧尚未熄滅，使斷開的觸點仍然處于通電 狀態(tài)，而另一接觸器已接通，其觸點閉合造成短狀態(tài)，而另一接觸器已接通，其觸點閉合造成

3、短 路。路。 o 在在PLCPLC控制系統(tǒng)中，防止電源相間短路一般應(yīng)在控制系統(tǒng)中，防止電源相間短路一般應(yīng)在 硬件接線和軟件設(shè)計中均加以考慮，以確保系統(tǒng)硬件接線和軟件設(shè)計中均加以考慮，以確保系統(tǒng) 安全可靠。安全可靠。 o 2. I/O2. I/O編址與編址與I/OI/O接線接線 o PLCPLC的輸入端一般連接一些主令電器，輸出端一的輸入端一般連接一些主令電器，輸出端一 般驅(qū)動接觸器和電磁閥等執(zhí)行元件。般驅(qū)動接觸器和電磁閥等執(zhí)行元件。 對于PLC輸入端或輸出端連接的外部電氣元件， 應(yīng)確定其連接到PLC端子上的確切位置，這就是 PLC的I/O編址； 1 1）輸入）輸入/ /輸出信號及地址分配輸出信

4、號及地址分配 在電動機正、反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)中，輸入信號有： 停止按鈕SB1、正轉(zhuǎn)按鈕SB2、反轉(zhuǎn)按鈕SB3，熱繼 電器觸點FR。 輸出信號有：正轉(zhuǎn)接觸器KM1、反轉(zhuǎn)接觸器KM2， 其I/O地址分配如表8-1 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 輸 入 輸 出 名 稱 符 號 地址編 號 名 稱 符 號 地址 編號 停止按鈕SB1I0.0 正轉(zhuǎn)接 觸器 KM1Q0.0 正轉(zhuǎn)按鈕SB2I0.1 反轉(zhuǎn)接 觸器 KM2Q0.1 反轉(zhuǎn)按鈕SB3I0.2 熱繼電器 觸點 FRI0.3 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 表表8-1 I/O分配表分配表 2 2）PLCPLC型號選擇及外部接線型號選擇

5、及外部接線 將輸入元件和輸出元件按照將輸入元件和輸出元件按照I/OI/O編址連接于編址連接于 PLCPLC的相應(yīng)端子上，即構(gòu)成的相應(yīng)端子上，即構(gòu)成PLCPLC的輸入的輸入/ /輸出連接輸出連接( (稱稱 I/OI/O接線），也稱接線），也稱PLCPLC的外部接線。的外部接線。 進(jìn)行進(jìn)行PLCPLC與輸入與輸入/ /輸出信號的外部連接如圖輸出信號的外部連接如圖8-2.8-2. 在圖中，全部輸入元件都使用其常開觸點接入， 這樣便于輸入端連線，不易發(fā)生接線錯誤。在PLC 輸出端，正、反轉(zhuǎn)兩個接觸器之間采用常閉觸點構(gòu)正、反轉(zhuǎn)兩個接觸器之間采用常閉觸點構(gòu) 成互鎖，這種互鎖稱為外部硬互鎖成互鎖，這種互鎖稱

6、為外部硬互鎖。硬互鎖作用：硬互鎖作用： 防止正、反轉(zhuǎn)兩個接觸器同時通電動作，防止電弧 引起短路，造成主電路短路。 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 8.1.1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 3.梯形圖設(shè)計 在軟件設(shè)計中，為防止兩個接觸器同時通電 造成短路，可以在軟件中采取軟互鎖；而電弧 造成的短路也需要在軟件加以考慮，因為PLC內(nèi) 部繼電器的動作基本上都是瞬時完成的，因此 在程序設(shè)計中，應(yīng)利用PLC內(nèi)部的定時器，強制 性地使兩個輸出繼電器的切換有一個小的延時 時間，以消除電弧短路。 根據(jù)I/O編址及控制要求設(shè)計梯形圖如圖8-3 所示。 8.1.

7、1 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 8.1.2 三相異步電動機Y/降壓啟動控制 1.1.主電路及控制要求主電路及控制要求 三相籠型異步電 動機Y/降壓啟動 控制主電路如圖8-4。 控制要求：按下啟動按鈕SB2，KM和KMY主觸 點閉合，電動機星形連接啟動，經(jīng)過一定的啟動 時間后，KMY主觸點斷開，KM主觸點閉合，電動 機由星形連接改變?yōu)槿切芜B接，啟動結(jié)束，電 機正常運行。 2. I/O2. I/O編址與編址與I/OI/O接線接線 1）輸入/輸出信號及地址分配 在電動機星形-三角形降壓啟動控制中， 輸入信號有停止按鈕SB1、啟動按鈕SB2，熱繼 電器觸點FR，輸出信號有主接觸器KM、星形接 觸器

8、KMY、角形接觸器KM，其I/O地址分配如 表8-2所示 8.1.2 三相異步電動機Y/降壓啟動控制 8.1.2 三相異步電動機Y/降壓啟動控制 輸 入 輸 出 名 稱符 號地址 編號 名 稱符 號 地址編 號 停止按鈕 SB1I0.0主接觸器KMQ0.0 啟動按鈕 SB2I0.1星形接觸器KMYQ0.1 熱繼電器 觸點 FRI0.2角形接觸器KMQ0.2 表表8-2 I/O8-2 I/O分配表分配表 2）PLC型號選擇及外部接線 8.1.2 三相異步電動機Y/降壓啟動控制 8.1.2 三相異步電動機Y/降壓啟動控制 3.3.梯形圖設(shè)計梯形圖設(shè)計 控制過程控制過程： 1）按下啟動按鈕SB2，電

9、動機星形啟動（KM、KMY線 圈同時得電），并延時10s； 2）10s定時到，斷開KMY線圈，星形啟動結(jié)束，同時 延時0.5s； 3）0.5s定時到，接通KM線圈，電動機角形正常運 行（KM、KM線圈通電）； 4）按下停止按鈕SB1，KM、KMY、KM接觸器均失電， 電動機停止工作。 在圖8-6所示的梯形圖中，定時器T37延時10s，為 星形啟動所需的時間，定時器T38延時0.5s，防止電弧 短路現(xiàn)象發(fā)生。在梯形圖中還設(shè)置了Q0.1和Q0.2之間 的軟互鎖。 8.1.2 三相異步電動機Y/降壓啟動控制 8.2 十字路口交通信號燈的PLC控制 1. 1. 交通信號燈設(shè)置交通信號燈設(shè)置 8.2.1

10、控制要求 2,2,控制要求控制要求 信號燈受選擇開關(guān) 控制。當(dāng)按下選擇 開關(guān)接通時，信號 燈系統(tǒng)開始工作。 3. 交通信號燈控制時序交通信號燈控制時序 1. 1. 輸入輸入/ /輸出信號及輸出信號及I/OI/O編址編址 根據(jù)十字路口交通信號燈示意圖和控制要求可知， 該系統(tǒng)輸入信號有2個： 選擇開關(guān)SA的常開點和常閉點； 系統(tǒng)共有12個信號燈需要控制，將南北向綠燈HL1、 HL2；南北向黃燈HL3、HL4；南北向紅燈HL5、HL6； 東西向綠燈HL7、HL8；東西向黃燈HL9、HL10；東西 向紅燈HL11、HL12均并聯(lián)后共用一個輸出點，這樣 系統(tǒng)的輸出信號僅需6個. 其I/O地址分配如表8-

11、3所示。 表表8-3 I/O8-3 I/O分配表分配表 輸 入 輸 出 名 稱 符 號 地址編號 名 稱 符號 地址編號 選擇開關(guān) SA-1I0.0南、北綠燈 HL1、 HL2 Q0.0 選擇開關(guān) SA-2 I0.1南、北黃燈HL3、 HL4 Q0.1 南、北紅 燈 HL5、 HL6 Q0.2 東、西綠燈HL7、 HL8 Q0.3 東、西黃燈HL9、 HL10 Q0.4 東、西紅燈HL11、 HL12 Q0.5 2. PLC2. PLC型號選擇及外部接線型號選擇及外部接線 8.2.3 控制程序設(shè)計 8.2.3 控制程序設(shè)計 依時序圖，利用定時器指 令和比較指令進(jìn)行編程 8.3 液體混合裝置的P

12、LC控制 8.3.1 控制要求 1.液體混合裝置簡介液體混合裝置簡介 1）系統(tǒng)從初始狀態(tài)（容器放空）開始工作，按啟 動按鈕SB1后，電磁閥YV1通電打開，液體A流入容 器中； 2）當(dāng)液位高度到達(dá)I處時，液位傳感器SL2接通， YV1閥斷電關(guān)閉，同時YV2通電打開，液體B流入容 器； 3）當(dāng)液位高度到達(dá)H處時，液位傳感器SL1接通， YV2閥斷電關(guān)閉，停止液體流入； 4）加熱器FH開始工作，對液體進(jìn)行加熱，當(dāng)液體 到達(dá)指定溫度時，溫度繼電器KTP動作，停止加熱， 同時啟動攪拌電機M攪拌； 2. 控制要求控制要求 2. 控制要求控制要求 5）2分鐘后，電機M停止攪拌，電磁閥YV3 通電打開，將加熱

13、并混合好的液體放出到下一 道工序； 6）當(dāng)液位高度下降到低于L時，再延時10S， YV3閥斷電關(guān)閉。 此時容器內(nèi)液體已放空，電磁閥YV1通電打開， 液體A流入容器，自動開始下一周期循環(huán)。 7）按下停止按鈕SB2時，要求不要立即停止 工作，而是將停機信號記憶下來，直到完成一 個工作循環(huán)后才停止工作，返到初始狀態(tài)上。 8.3.2 PLC選型及外部接線 系統(tǒng)的輸入信號有： 啟動、停止按鈕各1個，液位傳感器3個， 溫度繼電器開關(guān)1個，共6個輸入信； 系統(tǒng)的輸出信號有： 電磁閥3個，攪拌電機接觸器1個，加熱器 接觸器1個，共5個輸出點； 考慮到留有15%的備用點，選用S7-200 CPU224可以滿足本

14、例的要求。 PLC的輸入/輸出信號及地址分配如表8-4。 8.3.2 PLC選型及外部接線 輸 入 輸 出 名 稱 符 號地址編號 名 稱 符 號地址編號 啟動按鈕 SB1I0.0電機接觸器 KM1Q0.0 停止按鈕 SB2I0.1A液體電磁閥 YV1Q0.1 H處液位傳感器 SL1I0.2B液體電磁閥 YV2Q0.2 I處液位傳感器 SL2I0.3C液體電磁閥 YV3Q0.3 L處液位傳感器 SL3I0.4加熱器接觸器 KM2Q0.4 溫度繼電器 開關(guān) KTPI0.5 表8-4 I/O地址分配表 8.3.2 PLC選型及外部接線 8.3.3 PLC控制程序設(shè)計 1.控制流程圖及功能圖設(shè)計控制

15、流程圖及功能圖設(shè)計 根據(jù)該液體混合裝置的控制要求，并考慮到 各個執(zhí)行機構(gòu)動作的條件，畫出液體混合裝置的 控制流程圖如圖8-13所示。 由圖可以看出，這是一種典型的步進(jìn)控制， 設(shè)計液體混合裝置的步進(jìn)功能圖如圖8-14所示。 根據(jù)步進(jìn)功能圖8-14，使用順序控制指令實 現(xiàn)步進(jìn)控制，其編程如圖8-15。 根據(jù)控制流程圖8-13，也可以用邏輯控制編 程，如圖8-16 。 8.3.3 PLC控制程序設(shè)計 控制控制 流程流程 圖圖 8-13 8.3.3 PLC控制程序設(shè)計 步進(jìn) 功能 圖如 8- 14 2.2.控制程序設(shè)計（使用步進(jìn)指令）控制程序設(shè)計（使用步進(jìn)指令） 2.2.控制程序設(shè)計（使用步進(jìn)指令）控

16、制程序設(shè)計（使用步進(jìn)指令） 2.2.控制程序設(shè)計（使用步進(jìn)指令）控制程序設(shè)計（使用步進(jìn)指令） 2.2.控制程序設(shè)計（使用基本指令）控制程序設(shè)計（使用基本指令） 2.2.控制程序設(shè)計（使用基本指令）控制程序設(shè)計（使用基本指令） 8.4 貨物傳輸帶及機械手臂控制系統(tǒng) 1. 控制裝置簡介控制裝置簡介 8.4.1 控制要求 1）機械手臂的原點位置：機械手臂回到最右端、最上端、 抓手為放開狀態(tài)。 2）當(dāng)人工將工件放置在D點時，SP0動作YV4得電并帶 動機械手臂下降，直到SQ4動作YV4斷電停止下降，YV5得 電將工件抓緊，然后延時2sYV3得電并帶動機械手臂上升， 直到SQ3動作YV3斷電停止上升，若

17、傳送帶E點無工件 （SP1未動作）YV1得電并帶動機械手臂左移，直到SQ1動 作YV1斷電停止左移，YV4得電并帶動機械手臂下降，直到 SQ4動作YV4斷電停止下降，若傳送帶電機停止YV5斷電 放開工件（放置在E點），延時2sYV3得電并帶動機械手臂 上升，直到SQ3動作YV3斷電停止上升，YV2得電并帶動機 械手臂右移，直到SQ2動作YV2斷電停止右移，返回到原點 3）當(dāng)E點有工件（SP1動作）且機械手臂已上升到最上方 （SQ3動作）時，傳送帶電機MC轉(zhuǎn)動以運走工件，經(jīng)過4s后 傳送帶電動機自動停止。 2.控制要求控制要求 8.4.2 PLC選型及外部接線 傳輸帶和機械手臂控制系統(tǒng)的輸入信號

18、有： 啟動、停止按鈕各1個，工件到位光電檢測開 關(guān)2個，限位開關(guān)4個，共8個輸入信號; 系統(tǒng)的輸出信號有： 電磁閥5個，電動機接觸器1個，共6個輸出點; 考慮到留有10%的備用點，選用S7-200 CPU224可以滿足本例的要求。 PLC的輸入/輸出信號及地址分配如表8-5。 輸輸 入入 輸輸 出出 名名 稱稱 符符 號號 地址編號地址編號 名名 稱稱 符符 號號 地址地址 編號編號 啟動按鈕啟動按鈕 SB1I0.0 左移左移電磁閥電磁閥 YV1 Q0.0 停止按鈕停止按鈕 SB2I0.1 右移電磁閥右移電磁閥 YV2Q0.1 D點工件到點工件到 位光電開關(guān)位光電開關(guān) SP0I0.2上升電磁閥

19、上升電磁閥 YV3Q0.2 左限位開關(guān)左限位開關(guān) SQ1I0.3下降電磁閥下降電磁閥 YV4Q0.3 右限位開關(guān)右限位開關(guān) SQ2I0.4抓手電磁閥抓手電磁閥 YV5Q0.4 上限位開關(guān)上限位開關(guān) SQ3I0.5 傳輸帶電機傳輸帶電機 接觸器接觸器 KMQ0.5 下限位開關(guān)下限位開關(guān) SQ4I0.6 E點工件到位點工件到位 光電開關(guān)光電開關(guān) SP1I0.7 表8-5 I/O地址分配表 PLC與輸入/輸出信號的外部連接圖 8.4.3 順序控制功能圖設(shè)計 整個控制程序的順序功能圖如圖8-19所示。 由機械手臂控制（S0.1S1.2)、傳輸帶控制 （S2.0S2.2) 2個并行的順序功能圖組成。 8

20、.4.4 控制梯形圖設(shè)計 在初始狀態(tài)下，當(dāng)按動啟動按鈕SB1后，同時激活 S0.1和S2.0，S2.0是傳輸帶處于待命狀態(tài)，S0.1是機 械手臂處于原點（SQ2和SQ4動作）待命狀態(tài)； 圖圖8-20 傳輸帶和機械手臂控制梯形圖傳輸帶和機械手臂控制梯形圖 8.5 電鍍專用行車PLC控制系統(tǒng) 8.5.1 控制要求 1. 電鍍專用行車結(jié)構(gòu)簡介 2.電鍍專用行車的工作流程 1）在電鍍生產(chǎn)線一側(cè)，工人將待加工的零 件裝入吊籃，并發(fā)出控制信號，行車自動上 升并逐段前進(jìn)，根據(jù)工藝要求在需要停留的 槽位停止。 2）行車停留在某個槽位上面后，自動下降， 停留一定的時間（各槽停留的時間根據(jù)工藝 要求預(yù)先設(shè)定），再

21、自動上升并繼續(xù)前進(jìn)。 3）如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序， 直至生產(chǎn)線的末端；自動返回原位，由工人 卸下處理好的零件。 至此，一次循環(huán)加工完成。 3.對電鍍專用行車的控制要求 首先要滿足工作流程的控制需要。 控制系統(tǒng)具有程序預(yù)選功能，可按電鍍 工藝要求確定需要停留的工位，一旦程序選 定，除裝卸工件外，整個電鍍工藝過程能自 動完成。 前后運動、升降運動要求準(zhǔn)確停位，前 后與升降運動之間應(yīng)有聯(lián)鎖作用。 應(yīng)有極限位置保護(hù)和其他必要的電氣保 護(hù)措施。 8.5.2 電鍍行車電動機主電路設(shè)計 1) 行車的前進(jìn)和后退由電動機M1拖動，上升和下降由電動機 M2拖動。 2) 由接觸器KM1、KM2及KM3、K

22、M4分別控制電動機M1、M2 的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。 3) M1、M2由熱繼電器FR1、FR2實現(xiàn)過載保護(hù)；由FU1實現(xiàn) 短路保護(hù)，并由隔離開關(guān)QS作為電源控制。 4) 為保證準(zhǔn)確停車，行車的前后和升降運動均采用能耗制動， 考慮到M1和M2不會同時制動工作，所以停車時，采用同一 個直流電源實現(xiàn)能耗制動。 5) 升降運動吊有一定的重量，在行車前后平移過程中，升降電 機M2采用電磁抱閘制動（失電制動型）。 三相電磁鐵YA與M2并聯(lián)，當(dāng)M2得電時，YA工作，松開剎車 允許升降運動；M2失電時，YA釋放，抱閘剎車，使吊籃穩(wěn) 定停留在空中，保證行車能安全地前后平移。 根據(jù)以上設(shè)計原則，繪制出行車控制電動機主電路

23、 8.5.3 PLC選型及外部接線 本系統(tǒng)的輸入信號有：啟動按鈕、停止按 鈕各1個，行車前進(jìn)點動、后退點動、上升點 動、下降點動的調(diào)整按鈕4個，行車前進(jìn)到極 限、后退到極限、上升到極限、下降到極限的 極限行程開關(guān)4個，4個槽的槽位行程開關(guān)4個， 4個槽的槽位選擇開關(guān)4個，熱繼電器FR1和 FR2的常閉觸點2個，共計20點輸入； 系統(tǒng)的輸出信號有：行車前進(jìn)、后退控制 接觸器2個，行車上升、下降控制接觸器2個， 行車前進(jìn)、后退制動控制接觸器2個，行車上 升、下降制動控制接觸器2個，共8個輸出點. 考慮到留有10%的備用點，選用S7-200 CPU226可以滿足電鍍行車的控制要求。 PLC與輸入/輸

24、出信號的外部連接圖 8.5.4 電鍍行車PLC控制程序設(shè)計 在程序設(shè)計中，需要使用定時器對零件在各 槽停留的時間和能耗制動時間進(jìn)行控制. 程序中使用接通延時定時器（TON) T37T44共8個，其中T37T40分別作零件在 第1槽、第2槽、第3槽、第4槽中的停留時間定 時器，該停留時間根據(jù)工藝要求可預(yù)先設(shè)定，設(shè) 定值保存在VW10、VW12、VW14、VW16儲 存單元中（在配置有人機界面的控制系統(tǒng)中，設(shè) 定值應(yīng)由人機界面現(xiàn)場寫入）；T41T44分別 作行車前進(jìn)、后退、上升、下降制動時間定時器。 電鍍行車PLC控制的梯形圖程序見下圖 程序中設(shè)計了上升、下降、前進(jìn)、后退程序中設(shè)計了上升、下降、前

25、進(jìn)、后退4個環(huán)節(jié)之間的互鎖，個環(huán)節(jié)之間的互鎖， 上升與上升制動、下降與下降制動、前進(jìn)與前進(jìn)制動、后退上升與上升制動、下降與下降制動、前進(jìn)與前進(jìn)制動、后退 與后退制動之間的互鎖等，以保證系統(tǒng)運行的安全可靠。與后退制動之間的互鎖等，以保證系統(tǒng)運行的安全可靠。 8.6 溫度監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理 在工業(yè)生產(chǎn)自動控制中，經(jīng)常需要對溫度、 壓力、流量、速度等一些重要的參數(shù)進(jìn)行自動 監(jiān)測和顯示，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的控制。 本例以溫室大棚中溫度和濕度的實時監(jiān)測 與顯示為例，說明PLC在模擬量信號檢測與處 理中的應(yīng)用問題。 8.6.1 控制要求及系統(tǒng)構(gòu)成 1.控制要求 1）溫室大棚的溫度要求在2530之間，濕 度

26、在60%70%之間。 2）每隔30s定時采集溫室內(nèi)的溫度和濕度， 并循環(huán)顯示溫室內(nèi)的溫度和濕度。 3）當(dāng)溫、濕度值在要求范圍內(nèi)，綠燈亮，表 示溫、濕度正常；當(dāng)溫度值低于下限25或高于 上限30時，黃燈亮；當(dāng)濕度值低于下限60% 或高于上限70%時，紅燈亮；黃燈或紅燈亮的同 時進(jìn)行蜂鳴報警，表示溫度或濕度超出了要求范 圍。 4) 可根據(jù)需要實時設(shè)置溫室大棚內(nèi)溫度和濕 度的標(biāo)準(zhǔn)值。 2.監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成 采用PLC作控制器，選用溫濕度傳感器及變送器和 A/D轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)溫、濕度檢測和轉(zhuǎn)換。 在溫室大棚內(nèi)設(shè)置2個溫、濕度檢測點，溫度和濕度 信號經(jīng)溫濕度傳感器和變送器轉(zhuǎn)換成420mA電流信號， 送入模擬量

27、輸入模塊。PLC采用定時中斷定時30s，通過 模擬量輸入通道讀取2路溫度和濕度的檢測值，再計算平 均值作為溫室大棚內(nèi)的實際溫度值和濕度值。 在系統(tǒng)中，設(shè)置一個啟動按鈕和一個停止按鈕來啟動 和停止檢測系統(tǒng)，設(shè)置紅、黃、綠3個指示燈來指示溫、 濕度狀態(tài)，設(shè)置一個蜂鳴器實現(xiàn)溫、濕度超限報警。 選擇文本顯示器（也可選觸摸屏）MD204L進(jìn)行大棚 內(nèi)溫、濕度的實時顯示和溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)置。 8.6.2 PLC選型及外部接線 系統(tǒng)輸入信號有： 停止按鈕SB1、啟動按鈕SB2； 系統(tǒng)的輸出信號有： 3個指示燈，一個蜂鳴器，共4個開關(guān)量輸出. 考慮到文本顯示器需要與PLC實時通信，故選擇 帶有通信接口的S7

28、-200 CPU224以滿足系統(tǒng)的 需求。 系統(tǒng)需要檢測2路溫度和2路濕度，故選擇集成 溫濕度傳感器和模擬量輸入模塊EM231AI412 位 I/O地址分配表 輸輸 入入 輸輸 出出 名名 稱稱符符 號號地址地址 編號編號 名名 稱稱符號符號 地址地址 編號編號 啟動按鈕啟動按鈕 SB1 SB1I0.0I0.0綠色指示燈綠色指示燈 HL1 HL1Q0.0Q0.0 停止按鈕停止按鈕 SB2 SB2I0.1I0.1黃色指示燈黃色指示燈 HL2 HL2Q0.1Q0.1 1# 1#溫度檢測溫度檢測 ST1 ST1AIW0AIW0紅色指示燈紅色指示燈 HL3 HL3Q0.2Q0.2 1#1#濕度檢測濕度

29、檢測AIW2AIW2蜂鳴器蜂鳴器 HZ HZQ0.3Q0.3 2# 2#溫度檢測溫度檢測 ST2 ST2AIW4AIW4 2#2#濕度檢測濕度檢測AIW6AIW6 o 溫濕度測量選用溫濕度傳感器、變送器一體 化的高性能的傳感器,測溫范圍050，測 濕范圍0%RH100%RH，輸出信號4 20mA， oA/D轉(zhuǎn)換模塊EM231選擇電流輸入、單 極性輸出方式，即輸入0-20mA電流信號， 對應(yīng)的數(shù)字量輸出為032000。EM231采 用二線制-電流接法。 o根據(jù)I/O地址分配表，進(jìn)行CPU224與開 關(guān)量輸入/輸出信號的外部連接及溫濕度變 送器與EM231的連接如圖8-25所示。 8.6.3 PL

30、C程序設(shè)計 圖圖 8-268-26 程程 序序 的的 流流 程程 圖圖 表8-8 數(shù)據(jù)存儲V寄存器地址分配 V V寄存器地址寄存器地址存放數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù) VW110VW1101 1號溫度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量）號溫度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量） VW112VW1122 2號溫度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量）號溫度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量） VW114VW114采集溫度平均值（數(shù)字量）采集溫度平均值（數(shù)字量） VD116VD116標(biāo)度變換后的平均溫度值（文本顯示用）標(biāo)度變換后的平均溫度值（文本顯示用） VD210VD2101 1號溫度采集標(biāo)度變換后的溫度值（文本顯示用）號溫度采集標(biāo)度變換后的溫度值（文本顯示用） VD214VD214

31、2 2號溫度采集標(biāo)度變換后的溫度值（文本顯示用）號溫度采集標(biāo)度變換后的溫度值（文本顯示用） VW120VW1201 1號濕度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量）號濕度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量） VW122VW1222 2號濕度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量）號濕度采集數(shù)據(jù)（數(shù)字量） 續(xù)表8-8 VW124采集濕度平均值（數(shù)字量） VD126標(biāo)度變換后的平均濕度值（文本顯示用） VD2201號濕度采集標(biāo)度變換后的濕度值（文本顯示用） VD2242號濕度采集標(biāo)度變換后的濕度值（文本顯示用） VD410設(shè)定的溫度上限數(shù)值 VD414設(shè)定的溫度下限數(shù)值 VD420設(shè)定的濕度上限數(shù)值 VD424設(shè)定的濕度下限數(shù)值 1.系統(tǒng)主程序 圖圖8-27

32、 主程序主程序 2.定時采集數(shù)據(jù)中斷程序 3. 計 算 平 均 值 子 程 序 4.標(biāo)度變換子程序 o對于溫度變送器輸出的4-20mA模擬量（對應(yīng)0 50）對應(yīng)于數(shù)字量為640032000，即050對 應(yīng)于數(shù)字量640032000。當(dāng)讀取EM231的通道數(shù)據(jù) 為數(shù)字量N(本例N值存放在VW110或VW112中)時，其 對應(yīng)的實際溫度值T計算公式為： o T= （N-6400） = （N-6400） o 采集濕度變送器的數(shù)據(jù)，假如讀取的通道數(shù)據(jù)為數(shù)字 量M(本例M值存放在VW120或VW122中)時，其對應(yīng) 的實際濕度值 計算公式為： o = （M-6400）RH= （M-6400）RH 640

33、032000 050 512 1 640032000 0100 256 1 標(biāo)度變換子程序如下 在參數(shù)設(shè)定界面，可以選擇設(shè)定溫度或設(shè)定濕度 功能，當(dāng)按下 按鍵時，則進(jìn)入溫度設(shè)定界面，當(dāng) 按下 按鍵時，則進(jìn)入濕度設(shè)定界面，如圖示。 在溫度設(shè)定界面，設(shè)定的溫度上限將被存入到在溫度設(shè)定界面，設(shè)定的溫度上限將被存入到PLCPLC中的中的 VW410VW410中，設(shè)定的溫度下限將被存入到中，設(shè)定的溫度下限將被存入到PLCPLC中的中的VW414VW414中。中。 在濕度設(shè)定界面，設(shè)定的濕度上限將被存入到在濕度設(shè)定界面，設(shè)定的濕度上限將被存入到PLCPLC中的中的 VW420VW420中，設(shè)定的濕度下限將

34、被存入到中，設(shè)定的濕度下限將被存入到PLCPLC中的中的VW424VW424中中。 5.比較輸出子程序 8.6.4 文本顯示界面設(shè)計 o 文本顯示器MD204L有數(shù)值輸入小鍵盤和10個 按鍵，它們可被定義成各種特殊功能按鍵，具 有直接完成畫面跳轉(zhuǎn)、開關(guān)量設(shè)定等功能。 o 通過文本顯示器編輯的界面，操作人員可方便 地完成對PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)視、參數(shù)設(shè)定、開 關(guān)控制、報警列表監(jiān)視等操作。 溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)主界面如圖所示。 在主界面，可以選擇參數(shù)設(shè)定或數(shù)據(jù)顯示功能，在主界面，可以選擇參數(shù)設(shè)定或數(shù)據(jù)顯示功能， 當(dāng)按下當(dāng)按下SET SET 按鍵時，則進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面，如圖示。按鍵時，則進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面，

35、如圖示。 在參數(shù)設(shè)定界面，可以選擇設(shè)定溫度或設(shè)定濕 度功能，當(dāng)按下 按鍵時，則進(jìn)入溫度設(shè)定界面， 當(dāng)按下 按鍵時，則進(jìn)入濕度設(shè)定界面，如圖示 設(shè)定的溫度上限將被存入到設(shè)定的溫度上限將被存入到PLCPLC中的中的VW410VW410中，中， 設(shè)定的溫度下限將被存入到設(shè)定的溫度下限將被存入到PLCPLC中的中的VW414VW414中。中。 設(shè)定的濕度上限將被存入到設(shè)定的濕度上限將被存入到PLCPLC中的中的VW420VW420中，中， 設(shè)定的濕度下限將被存入到設(shè)定的濕度下限將被存入到PLCPLC中的中的VW424VW424中。中。 在主界面，按下ENT 按鍵時，則進(jìn)入數(shù)據(jù)顯示界面 在數(shù)據(jù)顯示界面，可以選擇顯示溫度或顯示濕度在數(shù)據(jù)顯示界面，可以選擇顯示溫度或顯示濕度 功能，當(dāng)按下功能，當(dāng)按下 按鍵時，則進(jìn)入溫度顯示界面，按鍵時，則進(jìn)入溫度顯示界面， 當(dāng)按下