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摘要:本文能過介紹了艾默生公司EC20 PLC在老化房控製係統中的應用,以及該產品PID閉環功能在恒溫控製上的實現和強大的網絡通信功能對艾默生EV2000的變頻器運行控製。實現了對室內溫度和變頻器運行的集中控製。
關鍵詞:EC20 PLC 艾默生 EV2000 變頻器 控製
一、概述
本文介紹了艾默生公司EC20 PLC在老化房控製係統中的應用並著重介紹該產品的PID閉環功能在恒溫控製上的實現和強大的網絡通信功能對EMERSON EV2000bianpinqiyunxingkongzhideshixian。gailaohuafangkongzhixitongshijiadian,dianzi,diannaoxingyechanpinshengchanjiancedezhongyaoshebei,yeshichanpinshengchanhegejianzhadezhongyaohuanjie。gaixitongcaiyongEMERSON EC20 PLC和多台EV2000變頻器,實現對室內溫度和變頻器運行的集中控製。
二、 老化房控製係統工藝要求:
老化房結構如圖所示:

具體要求如下:
1, 該係統所控製的老化房麵積達16×30M,要求控製範圍在20-55℃,控製精度達±5℃,能夠在上位機對溫度設定/顯示/保存;(加濕控製采用單獨進行和PLC無關)
2, 該係統有3個風機,用於進風,回風和排風;有4個風閘:新風閘,回風閘,排風閘,防火閘;2個防塵過濾網;6個火災報警點;
在正常情況下(溫濕度),關閉進風閥和排風閥,停止進風電機和排風電機,打開回風閥和防火閥,啟動回風風機,保持老化房內回風循環;
在高溫情況下,排風閥和進風閥打開,啟動排風電機和進風電機,抽出部分空氣;
在火災報警情況下,防火閥關閉,回風禁止循環,全部從室內抽出;同時排風閥和進風閥打開,啟動排風電機和進風電機,抽出室內空氣;
3,其他要求省略;
三、 工作原理:
PLC係統結構如下:

EC20PLC設備的I/0接線如圖:

工作原理:
根據老化房工藝要求組成如上圖控製係統:上位機采用台灣研華IPC(工控計算機);監控畫麵采用亞控公司的KINGVIEW軟件,該軟件操作簡單,元件形象豐富,性能穩定;核心控製部分采用EMERSON EC20-2012BTA類型的PLC和4個溫度采集模塊(EC20-4TC,接受K型溫度信號);傳動采用EMERSON EV2000通用型變頻器。
在設備連接方麵,EC20 PLC充分體現了自身的優勢,由於EC20 PLC本身帶有2個串行通信口(1個RS232口,集成自由協議/編程協議/MODBUS從站協議,1個RS232/485口,集成自由協議/MODBUS主站/從站協議),EC20 PLC利用COM0口和IPC進行通信(EC20 PLC做從站,設置成MODBUS從站協議),利用COM1和多台變頻器組成網絡進行集中控製(EC20 PLC的COM1設置成MODBUS主站協議)。
IPC為整個係統的人機接口,IPC讀取PLC采集的係統運行狀態如各風機的運轉狀態,各測溫點溫度,報警狀況並顯示在監控畫麵上,IPC又把各種操作命令傳給PLC以控製係統的運行,如溫度的設定,PID參數設定,各種閥門的開閉,變頻器的啟動、停止等設定。並且可以實時監控整個係統的工作運行狀態、動作過程及故障報警等,IPC還可以根據設定對采集的數據進行保存打印。
在係統設計中,EC20 PLC為整個係統的核心,執行各種係統操作及計算,EC20 PLC根據工藝要求和現場狀況進行邏輯判斷,開閉各種閥門和啟停各風機;同時利用自身的PID功能對溫度進行控製,具體方法後麵描述。
EV2000係列變頻器自帶RS485接口的通訊單元,符合RS485通訊規範,用於實現PLC與多台變頻器的聯網。根據MODBUS通訊協議,我們可以通過RS485網絡輕鬆實現對變頻器的運行控製。由於RS485通訊鏈路傳輸距離遠、配線簡單、抗幹擾能力強、可靠性高,因此在設計中,我們省略了變頻器的外部起停控製線路,對變頻器的所有控製都通過RS485通訊鏈路來完成,達到了經濟高效的目的。
四、 監控畫麵
整個係統監控畫麵主要分為主畫麵,實時溫度監控,PID參數設定,三個部分(其他部分省略),具體如下:

主畫麵如上圖所示,主要完成對係統狀態的監控(如各種風閥的開閉狀態,風機的運行狀態,報警狀態),數據統計(如係統運行的時間,啟停係統的次數),溫度設定/測量等功能。

實shi時shi溫wen度du監jian控kong畫hua麵mian如ru上shang所suo示shi,此ci畫hua麵mian主zhu要yao用yong於yu對dui溫wen度du的de實shi時shi監jian控kong,並bing描miao繪hui出chu溫wen度du曲qu線xian趨qu勢shi,以yi便bian判pan斷duan係xi統tong的de溫wen度du控kong製zhi是shi否fou處chu於yu良liang好hao狀zhuang態tai,同tong時shi可ke以yi實shi現xian對dui溫wen度du進jin行xing保bao存cun/打印等操作。

PID參數設定畫麵主要用於比例常數P,積分常數I,微分常數D的設定,同時根據實時溫度曲線狀況進行調節;同時顯示PID控製的輸出比例。
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