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摘要：本文能過介紹了艾默生公司EC20 PLC在老化房控制系統(tǒng)中的應用，以及該產品PID閉環(huán)功能在恒溫控制上的實現和強大的網絡通信功能對艾默生EV2000的變頻器運行控制。實現了對室內溫度和變頻器運行的集中控制。
關鍵詞：EC20 PLC 艾默生 EV2000 變頻器 控制
一、概述
本文介紹了艾默生公司EC20 PLC在老化房控制系統(tǒng)中的應用并著重介紹該產品的PID閉環(huán)功能在恒溫控制上的實現和強大的網絡通信功能對EMERSON EV2000變頻器運行控制的實現。該老化房控制系統(tǒng)是家電，電子，電腦行業(yè)產品生產檢測的重要設備，也是產品生產合格檢查的重要環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)采用EMERSON EC20 PLC和多臺EV2000變頻器，實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(tǒng)工藝要求：
老化房結構如圖所示：
具體要求如下：
1, 該系統(tǒng)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行和PLC無關）
2, 該系統(tǒng)有3個風機，用于進風，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(huán)；
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(huán)，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系統(tǒng)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制系統(tǒng)：上位機采用臺灣研華IPC（工控計算機）；監(jiān)控畫面采用亞控公司的KINGVIEW軟件，該軟件操作簡單，元件形象豐富，性能穩(wěn)定；核心控制部分采用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。
在設備連接方面，EC20 PLC充分體現了自身的優(yōu)勢，由于EC20 PLC本身帶有2個串行通信口（1個RS232口，集成自由協(xié)議/編程協(xié)議/MODBUS從站協(xié)議，1個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絡進行集中控制（EC20 PLC的COM1設置成MODBUS主站協(xié)議）。
IPC為整個系統(tǒng)的人機接口，IPC讀取PLC采集的系統(tǒng)運行狀態(tài)如各風機的運轉狀態(tài)，各測溫點溫度，報警狀況并顯示在監(jiān)控畫面上，IPC又把各種操作命令傳給PLC以控制系統(tǒng)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。并且可以實時監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作運行狀態(tài)、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。
在系統(tǒng)設計中，EC20 PLC為整個系統(tǒng)的核心，執(zhí)行各種系統(tǒng)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(guī)范，用于實現PLC與多臺變頻器的聯(lián)網。根據MODBUS通訊協(xié)議，我們可以通過RS485網絡輕松實現對變頻器的運行控制。由于RS485通訊鏈路傳輸距離遠、配線簡單、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停控制線路，對變頻器的所有控制都通過RS485通訊鏈路來完成，達到了經濟高效的目的。
四、 監(jiān)控畫面
整個系統(tǒng)監(jiān)控畫面主要分為主畫面，實時溫度監(jiān)控，PID參數設定，三個部分（其他部分省略），具體如下：
主畫面如上圖所示，主要完成對系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控（如各種風閥的開閉狀態(tài)，風機的運行狀態(tài)，報警狀態(tài)），數據統(tǒng)計（如系統(tǒng)運行的時間，啟停系統(tǒng)的次數），溫度設定/測量等功能。
實時溫度監(jiān)控畫面如上所示，此畫面主要用于對溫度的實時監(jiān)控，并描繪出溫度曲線趨勢，以便判斷系統(tǒng)的溫度控制是否處于良好狀態(tài)，同時可以實現對溫度進行保存/打印等操作。
PID參數設定畫面主要用于比例常數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(jié)；同時顯示PID控制的輸出比例。
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