1、概述

　　在目前社會(huì)測(cè)影響人類和環(huán)境的各種物質(zhì)的含量和排放質(zhì)量越來(lái)越差，永宏plc環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量的變化，確定環(huán)境質(zhì)量水平，為環(huán)境管理和污染控制提供依據(jù)和保障。早期環(huán)境監(jiān)測(cè)主要使用分析化學(xué)來(lái)分析污染物。然而，由于低環(huán)境污染物(通常為ppm或ppb)和快速變化，實(shí)際上是分析化學(xué)的發(fā)展，隨后是自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也進(jìn)入了自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)化。

　2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　2.1計(jì)劃背景

　　與其他品牌相比，永宏經(jīng)濟(jì)PLC更具成本效益，能夠很好地滿足客戶需求，在環(huán)境檢測(cè)方面的應(yīng)用中，永宏plc的應(yīng)用前景非常好。

　　客戶多年來(lái)一直從事環(huán)境檢測(cè)設(shè)備行業(yè)。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提出了以下要求：1。手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，各自獨(dú)立工作。在自動(dòng)模式下，PID自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和濕度。在手動(dòng)模式下，客戶可以獨(dú)立控制溫度。水塔和水箱的溫度。 2，溫度控制和濕度控制兩組PID，互不干擾。 3.通過(guò)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)將露點(diǎn)溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的濕度(由于不同的海拔高度，濕度可能在相同溫度下不同)。 4.可監(jiān)控水塔，水箱和柜體的溫度，并可監(jiān)控機(jī)柜的濕度。它可以顯示歷史曲線和實(shí)時(shí)曲線。

　　2.2解決方案

　　永宏plc環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)主要用于控制機(jī)柜內(nèi)的溫度和濕度，實(shí)現(xiàn)后續(xù)氣體的檢測(cè)。根據(jù)工藝要求，系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括硬件(產(chǎn)品)配置，機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括過(guò)程控制，I/O配置和程序設(shè)計(jì)。等三個(gè)部分。

　　plc控制系統(tǒng)采用永宏FB系列plc可編程控制器，主要完成PID計(jì)算，加熱和冷卻等;上位機(jī)推薦使用永宏C3系列HMI操作界面。該客戶出于自身原因使用昆侖觸摸屏。 HMI提供PID設(shè)置，報(bào)警和曲線顯示。用戶可以使用流程或手動(dòng)執(zhí)行各種操作和參數(shù)設(shè)置。

　3、硬件配置

　　環(huán)境檢測(cè)由永宏FBs-20MAT2 plc可編程控制器，7寸威綸通觸摸屏，溫度表，濕度計(jì)，外圍輸入輸出線組成。

    4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　4.1流程

　　整個(gè)系統(tǒng)分為兩部分。第一部分是水塔加熱水，產(chǎn)生水蒸氣。水蒸氣通過(guò)管道，由循環(huán)風(fēng)扇吹入，流入機(jī)柜，實(shí)現(xiàn)機(jī)柜濕度的提高。濕度下降控制原理與上述相反。下降時(shí)，水塔溫度降低，水溫下降引起的水蒸汽濃度降低，相應(yīng)的箱體濕度也降低。第二部分是水箱。流過(guò)水箱的水在機(jī)柜中釋放。水流會(huì)降低或升高機(jī)柜中的水溫。該原理類似于北方供暖系統(tǒng)的原理。

　　4.2控制流程

　　初始化完成一些準(zhǔn)備工作，初始值，液位判斷等;然后數(shù)據(jù)采集，包括溫度，濕度，數(shù)據(jù)處理，處理模塊采集值作為項(xiàng)目的要求值選擇手冊(cè)后，根據(jù)相應(yīng)的手動(dòng)操作輸出相關(guān)數(shù)據(jù);選擇自動(dòng)模式后，進(jìn)入PID自動(dòng)控制。當(dāng)實(shí)際值小于設(shè)定值時(shí)，繼續(xù)用PID輸出逐漸控制電加熱，直到實(shí)際值無(wú)限接近。

　 5、結(jié)論

　　通過(guò)患者PID調(diào)試實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的所有要求。當(dāng)控制水箱的溫度時(shí)，機(jī)柜的溫度相對(duì)平穩(wěn)。 PID的初始值非常快速地確定，并且精度控制在所需的0.2°C。但是，當(dāng)控制水塔控制濕度時(shí)，水塔產(chǎn)生的熱水蒸汽通過(guò)循環(huán)風(fēng)扇吹向機(jī)柜。整個(gè)傳導(dǎo)過(guò)程非常緩慢。循環(huán)柜的循環(huán)大約需要2個(gè)小時(shí)。由PID控制的曲線是In波動(dòng)。首先，使用經(jīng)典的PID調(diào)試方法，去除積分和微分項(xiàng)，調(diào)試?yán)硐氲腜值，并添加積分項(xiàng)以消除穩(wěn)態(tài)誤差。 D值具有預(yù)測(cè)效果，并調(diào)整到合適的值。曲線波動(dòng)相對(duì)較小。然而，仍然存在波動(dòng)，在機(jī)柜采集傳感器稍微移動(dòng)到管道后，水蒸氣流量變?yōu)榭烧{(diào)，最后調(diào)試趨于穩(wěn)定，濕度誤差穩(wěn)定在1%。

　總之，永宏plc已成功應(yīng)用于環(huán)境試驗(yàn)氣候箱項(xiàng)目。客戶對(duì)程序功能感到滿意。上圖中的紅色曲線是濕度曲線，黃色是溫度曲線。