可编程序控制器在温湿度监控中的应用
机电工程990314
机电工程
MECHANICAL & ELECTRICAL
ENGINEERING MAGAZINE
1999年 第16卷 第3期 Vol.16 No.3
1999
可编程序控制器在温湿度监控中的应用
鲁志康 张新华
【摘要】讨论了可编程序控制器在库房温湿度监控中的应用方法，主要阐述了系统的
配置、系统梯形图的编制及模拟量的处理等问题。
关键词：可编程序控制器；监控；温湿度
The Apply of PLC in Measure and Control of Temperature and Humidity
Lu Zhikang Zhang Xinghua
Abstrcat：This paper discusses the apply of PLC in measure and control of
temperature and humidity .It mainly explains some problems sush as configuration of
system、design of program and transform of A/D.
Key words：PLC ;measure and control;temperature;humidity
1 引 言
档案馆的温湿度有严格要求，利用PLC构成的温湿度监控系统可实时监测与控制
某一档案馆内的4个档案库房内的温湿度变化，通过自动控制库内的空调机、除湿机的
开启与关闭状态，以保证库房内温湿度符合档案保护要求。温湿度监控包括：一旦上
下限设定，在夏天，空调机将在库房内温度高于上限时制冷，并在库房内温度降至下
限时关闭。冬天将在低于下限时处于制热状态开启空调机，而当温度升高至上限时关
闭。本文主要考虑夏天的情况。同样，当湿度高于上限时去湿机开始工作，直到湿度
接近下限时关闭除湿机，这样可自动控制档案库房的温湿度状态。
2 系统设计
2.1 系统原理及结构
系统使用的是一个具有5个I/O插槽的模块式PLC，如图1示。模拟IN1模块与温度
传感器相接，模拟IN2模块与湿度传感器相接，24V输入（IN）模块与开关相接，24V
输出（OUT1与OUT2）模块分别通过中间继电器与空调与除湿器相连。
file:///E|/qk/jdgc/jdgc99/jdgc9903/990314.htm（第 1／6 页）2010-3-23 0:31:26
机电工程990314
图1 模块在系统电源框架中的位置
2.2 机型选择与配置
每一个库房有1个温度传感器、1个湿度传感器，1台空调和1只除湿器需要受控
制，大楼内共4个库房。总的输入点为开关量2点，模拟量8点，输出点为开关量11点。
选用SZ－4型五槽框架的PLC，I/O模块为2块模拟量输入模块，1块24V输入模块，2块
24V输出模块。
各模块在系统电源框架中的位置，如图1所示。
2.3 定义号分配
定义号是每个输入输出点在程序中的标记，一般PLC会自动根据安装槽号分配定
义号，但有时模块安装位置变动时就要根据实际情况用编程器进行定义，SZ-4系列
PLC中输入点用I表示，输出用Q表示。
定义号分输入信号和输出信号，输入信号定义，如表1示。
表1 输入信号分配表
编号 符号 输 入 信 号
1 I0 自动控制启动开关
2 I1 手动启动开关
3 1号库温度信号
4 1号库湿度信号
5 2号库温度信号
6 2号库湿度信号
7 3号库温度信号
8 3号库湿度信号
9 4号库温度信号
10 4号库湿度信号
输出信号定义，如表2示。
表2 输出信号分配表
编号 符号 输 出 信 号
1 Q1 自动控制启动开关指示灯
2 Q2 手动启动开关指示灯
3 Q3 1号库房空调
4 Q4 1号库房除湿器
5 Q5 2号库房空调
6 Q6 2号库房除湿器
file:///E|/qk/jdgc/jdgc99/jdgc9903/990314.htm（第 2／6 页）2010-3-23 0:31:26
机电工程990314
7 Q7 3号库房空调
8 Q8 3号库房除湿器
9 Q9 4号库房空调
10 Q10 4号库房除湿器
11 Q11 温度异常报警输出
3 软 件
梯形图是在原电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的，
它与电气操作原理图相呼应。助记符语言，也称为命令语句表达式，它与汇编语言非
常近似，每个控制功能由一个或多个语句组成的用户程序来执行，每条语句是规定
CPU如何动作的指令，它的作用和微机的指令一样，而且PLC的语句也是由操作码和
操作数组成的。
PLC是以扫描方式从左到右，从上到下的顺序执行用户程序，扫描过程按梯形图
梯级顺序执行，上一个梯级的结果是下一梯级的条件。一个工程问题可分解成多个相
对独立的小问题，最后形成一个完整的系统。
空调及除湿器的自动控制部分的程序框图，如图2示。
file:///E|/qk/jdgc/jdgc99/jdgc9903/990314.htm（第 3／6 页）2010-3-23 0:31:26
机电工程990314
图2 空调及除湿器的控制的程序框图
系统主要有温湿度监测和空调与除湿器的控制二大块功能。温湿度的监测每隔一
定时间要进行数据记录，存储到数据寄存器区，在数据寄存器区需要设置一个数据指
针，指向当前存储的地址，每存一次，指针向下移动一次，直至数据寄存器区未尾，
再初始化，从头开始，每测一次，计时器要记录下次的测试时间，当到达24点时复位
为0点。由于存储几个月的温湿度数据，若想长期保存，可把数据送至其他设备如微机
长期保存。数据监测部分的程序框图，如图3示。
file:///E|/qk/jdgc/jdgc99/jdgc9903/990314.htm（第 4／6 页）2010-3-23 0:31:26
机电工程990314
图3 数据监测部分的程序框图
4 模拟量的处理
系统采用的是0～5V的模拟量输入模块，输入阻抗为20MΩ，占用16个输入点，共
有4个通道，因此8个信号需要2块模拟量输入模块，该模拟量输入模块的采样精度及速
度均较高，对应于模拟量输入模块的安装位置，有特定的模拟量数据设定寄存器，可
在该寄存器中设定使用通道数，数据存放开始寄存器号。设定寄存器号，如表3示。
表 3
模块安装槽号 1 2 3 4
使用通道数设定 R7660 R7661 R7662 R7663
存放数据开始寄存器设定 R7660 R7661 R7662 R7663
4.1 使用通道数设定
在设定使用通道数和数据存放形式：
高位为0：BCD形式存放，高位为1：BIN形式存放。例如0400代表4通道数据，以
BCD形式存放。
4.2 数据存放开始寄存器设定
用BIN数据设定数据存放开始寄存器号，可设定为R0～R177、R1000～R1177、
R2000～R3773。例如0400代表数据存放开始寄存器为R2000。
模拟模块被安装在0号和1号槽，模拟数据读入设定程序如图4示：
file:///E|/qk/jdgc/jdgc99/jdgc9903/990314.htm（第 5／6 页）2010-3-23 0:31:26
机电工程990314
图4 模拟数据读入设定程序
5 结 论
使用可编程序控制器（PLC）控制库房温湿度，具有可靠性高，运行稳定，抗干
扰性能强等特点，对于模拟量的处理较方便，但是各输入输出信号之间应有较好的隔
离方法，如模拟输入模块信号可用光电隔离，输出信号通过中间继电器隔离，再控制
强电设备，这样可防止各输入输出信号之间的相互干扰，同时也可防止对前端设备的
信号干扰，上述方法成功地解决了档案库房温湿度的自动监测与控制问题，在其他自
动监控系统中也可以应用。
作者简介：
鲁志康，毕业于东北大学，硕士，现就职于绍兴文理学院机电系，讲师，研究方
向：工控系统设计，机电一体化。
作者单位：绍兴文理学院(浙江 绍兴 312000)
参考文献
1 王兆义.小型可编程序控制器实用技术.北京：机械工业出版社，1997.
2 耿文学.微机可编程控制器原理、使用及应用实例.北京：电子工业出版社，1990.
file:///E|/qk/jdgc/jdgc99/jdgc9903/990314.htm（第 6／6 页）2010-3-23 0:31:26
可编程序控制器在温湿度监控中的应用
作者： 鲁志康， 张新华， Lu Zhikang， Zhang Xinghua
作者单位： 绍兴文理学院,浙江,绍兴,312000
刊名： 机电工程
英文刊名： MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
年，卷(期)： 1999，16(3)
引用次数： 4次
参考文献(2条)
1.王兆义 小型可编程序控制器实用技术 1997
2.耿文学 微机可编程控制器原理、使用及应用实例 1990
相似文献(10条)
1.学位论文 牟宝权 可编程序控制器在轴承生产中的应用 2009
轴承是重要的工业设备部件。在球轴承加工过程中，对其产品质量要求极其严格。随着技术要求的提高，以及控制成本、减少在制、提高生产效率等现代生产要求的进一步提高，对
轴承生产自动化提出了越来越高的要求。
本文在研究了轴承生产及其相应的控制系统特点的基础上，重点研究了轴承内套圈的内径研磨工序的工作原理，并就其加工系统的总体功能设计、具体生产过程分析、设计、以及系
统最终实现方法等进行了分析，较为详细地阐述了轴承内套圈内径研磨工序的硬件系统选型设计方法，以及轴承内套圈内径研磨工序的软件系统的设计等问题。在此基础上建立了以PLC为
下位机(作为现场级的控制设备，用于数据采集、状态判别和输出控制)，以计算机为上位机的轴承生产控制系统，构建了工厂内部现场总线网络，并利用工业监控组态软件完成了工业流
程及控制参数的显示，实现了生产监控和管理等功能，从而组成了一个较为实用的轴承加工的控制系统。该控制系统建成并投入使用后，其运行状况良好，控制系统满足了轴承加工的控
制要求。
2.期刊论文 段振刚.刘武明 可编程序控制器N:N网络及上位机监控 -北京工商大学学报(自然科学版)2004,22(4)
指出了可编程序控制器N:N网络通讯和计算机与PLC之间通讯的实现方法,介绍了监控系统的构成和实现,并对三菱FX系列PLC的通讯协议进行了简要的分析和说明,着重研究PLC N:N网络
的上位计算机多媒体监控.
3.学位论文 何宜兵 天燃气储配站加压机组监控系统设计 2005
本文详细讨论了由可编程序控制器(PLC)、工业控制PC机及Proofbus网络组成的现场总线控制系统.讨论了天然气加压机组控制系统的总体结构,硬件配置设计以及软件系统的设计.在
Wi ndows环境下利用北京亚控公司的组态王开发工具和西门子公司的Step7工业软件完成了测控软件的编制、调试等工作.利用西门子公司的S7-300中型PLC可编程逻辑控制器、Proofbus现
场总线设备和工控机等组建了基于Proofbus总线的现场总线控制系统.实现了天然气加压机组的自动监控,以及压力、流量、温度等状态参数的在线检测以及站内设备的上位机监控等.
4.期刊论文 陈新华.张秀娟 基于可编程序控制器与PC计算机链接通讯的温度监控系统 -微计算机信息(测控仪表自动化)2002(8)
本论文论述了应用PLC可编程序控制器与上位计算机组成的链接通讯系统,实现对炉温度的监控.介绍了系统的工作原理,硬件、软件设计,以及系统可靠性高、可视化程度好等特点.
5.会议论文 苗华明.王殿龙.张军 钻井平台监控及报警系统的局域网研究
本文对大型半潜式钻井平台监控及报警系统进行了研制,设计了电力系统,压载系统,钻井监测系统,F/G监测报警等系统的局域网.重点介绍了操作级PC与可编程序控制器PLC系统的局域
网通信原理,实现对上述系统的机器运行状况监测、报警及控制,完成了钻井平台总体的安全及自动化系统的管理(SAS)。
6.学位论文 邓维华 数字式提升行程监控保护装置 1998
该文讨论了一种采用可编程序控制器作为控制核心的数字式提升行程监控保护装置.该装置由于使用了计算机控制技术,同时进行了系统的硬软件冗余设计和抗干扰设计,结合高精度的
外部传感器,不仅能够实现对提升过程中提升容器的行程和速度监视、显示和保护等功能,而且具有较高的控制精度和安全可靠性.
7.期刊论文 葛春林.周杰.蔡磊.GE Chun-lin.ZHOU Jie.CAI Lei 基于PLC和GSM短信技术移动通信基站监控系统研制 -通信技术2008,41(12)
介绍了基于小型可编程序控制器(PLC)产品FP2实现的移动通信基站监控系统.移动通信基站监控系统由全球移动通信系统(GSM),多台移动通信基站监控仪、PC机和移动通信基站监控管
理软件组成,本文侧重介绍移动通信基站监控系统的硬件和功能,分析了移动通信基站监控系统的短信平台以及短信收发处理实现.由于采用PLC作为数据采集器,所以该系统具有可靠性高
,成本低等优点.
8.学位论文 张琳 PLC和组态软件在高炉槽下配料控制系统中的应用研究 2002
可编程序控制器(PLC,Programmable Logic Controller)因其高可靠性和较高的性价比,而在工业控制中被广泛应用.该文结合合肥钢铁公司的3＃高炉槽下配料系统的工艺改造项目
,设计了电气控制、PLC程序控制和计算机监控这三个系统.文中在对三个系统分别介绍之余,着重于对后两个系统的阐述.该项目采用的是德国Siemens公司的S7-300系列PLC,运用与之相配
的STEP7编程软件,通过STL和LAD两种编程语言编制了下位机的控制程序,从而使该槽下配料系统可以按要求自动完成配料、称量、装料全过程,并自动实现称量补偿.采用了同是Siemens公
司的WinCC 工控组态软件对上位机监控软件组态,实现现场数据实时记录和监控,设计了实时称重.记录查询、报警、实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面.PLC和设置在槽下操作室
和高炉值班室的工控机组通过PROFIBUS现场总线组成一个混合型的工业控制系统,发挥上级工业PC和下级PLC各自的优势.此外,文中对系统中的检测设备--称重传感器和重量变送器的工作
原理也作了较为详尽的探讨.
9.期刊论文 李琰.郭宗仁.王志凯 一种新型住宅防盗监控方法 -电工技术杂志2001(10)
以可编程序控制器为主体,提出了一种新型住宅防盗监控方法,具有实施简单,成本低的特点.
10.期刊论文 杨光华.曹宪.戴延军.曹宏 象山水电站计算机监控系统 -水力发电1998(11)
象山水电站是座总装机容量为3×6MW的小型水电站,采用美国莫迪康公司的紧凑型可编程序控制器与台湾研华公司的亚当模块及工控机组成的计算机监控系统,具有机组监控、巡检和
全厂水力观测等功能.该系统与基建项目同步建成,投资较少.3台机组已于1997年顺利发电,取得了明显的经济效益.该项目在我国小型水电站中处于领先地位.
引证文献(4条)
1.张新华 齿轮传动链故障监测系统的信号分析和研究[期刊论文]-振动、测试与诊断 2000(04)
2.张新华.鲁志康 遥测系统的信息传输研究和设计[期刊论文]-计算机工程与应用 2000(06)
3.张新华.鲁志康 远程监网络系统原理和研究[期刊论文]-电子测量技术 2000(02)
4.张新华.鲁志康.赵建跃 PLC用于过程控制及在油循环系统中的应用[期刊论文]-机电工程 1999(06)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jdgc199903014.aspx
下载时间：2010年5月25日
可编程序控制器在温湿度监控中的应用.pdf
