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范堤商贸(上海)有限公司 (台灣永宏PLC在中国)用户评论

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永宏PLC在环境检测气候箱上的应用

  • 关键词:永宏PLC,气候箱,环境检测
  • 摘要:本文主要阐述了永宏PLC在环境检测气候箱上的应用,该系统适用于环境气体质量检测用,在各个质检部门都有用到;系统主要通过各类传感器、永宏PLC、各类执行器等等,经过程序的控制实现了系统的恒温、恒湿,以供后续检测。

1 行业介绍

环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测,跟踪环境质量的变化,确定环境质量水平,为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。早期的环境监测主要采用分析化学的方法对污染物进行分析,但由于环境污染物含量低(通常是ppm或ppb级别)、变化快,实际上是分析化学的发展,后来伴随着自动化行业的发展,环境监测技术也进入自动化、计算机化。本次系统就是很好的体现,利用自动化技术实现环境气候箱内的恒温恒湿,从而实现进一步的检测。

2 系统设计方案

2.1 方案背景

永宏经济型PLC相对于其它品牌的产品,性价比更高,能很好的满足客户。在环境检测气候箱应用中,永宏PLC的应用前景很好。

客户从事多年的环境检测设备行业,根据行业标准提出了以下要求:1、手动模式和自动模式,各自独立工作,在自动模式下由PID自动调控温度湿度,在手动模式下客户可自主选择性控制水塔和水箱的温度。2、控温和控湿俩套PID,互不干扰。3、露点温度通过行业经验转化为对应的湿度(各地海拔不同导致相同温度下湿度可能不一样)。4、水塔、水箱、柜体温度可监控,柜体湿度可监控。5、可显示历史曲线以及实时曲线。6、温度控制精度±0.2,湿度控制精度±1%。

2.2 解决方案

环境检测气候箱系统主要用于控制柜体中温度、湿度、来实现后续气体的检测。根据工艺要求,该系统主要包括系统硬件设计和系统软件设计;其中系统硬件设计包括硬件(产品)配置、机械结构和电气控制等三部分,系统软件设计包括流程控制、I/O配置和程序设计等三部分。  

控制系统采用永宏经济型FBs系列PLC控制器,主要完成PID运算,加热制冷等;执行器:压缩机、加热带。上位机推荐采用永宏C3系列HMI操作界面,本次客户由于自身原因使用的是昆仑触摸屏,HMI提供PID设置、报警、曲线显示,用户可随着工艺流程或手动进行各项操作和参数设置。

3 硬件配置

环境检测气候箱的硬件系统由永宏FBs-20MAT2-AC PLC控制器、10寸 HMI触摸屏、FBs-6AD、以及加热带、压缩机、温度仪表、湿度仪表、外围输入输出线路等组成。

4系统软件设计

4.1 工艺流程

整个系统分为俩部分,第一部分为水塔加热水,产生水蒸气,水蒸气通过管道,由循环风机吹动,流到柜体,达到柜体湿度提升,湿度下降控制原理与上相反,湿度需下降时,降低水塔温度,水温下降产生的水蒸气浓度降低,对应的柜体湿度也会降低。第二部分是水箱,水箱中的水流经的管道发布在柜体中,水的流动将柜体中水温下降或上升,原理类似北方暖气系统原理。实际湿度或实际温度低于设定值时,PLC按PID原理逐步调整水塔、水箱的水温,以达到控制效果。

4.2 控制流程

初始化完成一些准备工作,初始值的给定,液位判断等;而后进行数据采集,包括温度、湿度、数据处理,将模块采集值处理为工程所需值;选择手动后,根据相应的手动操作进行相关数据处理后输出;选择自动模式后,进入PID自动调控,当实际值比设定值小时,继续逐步用PID输出控制电加热,直到实际值无限接近与设定值。

5 结论(实施结果)

通过耐心的PID调试,实现了该项目的全部要求。调试水箱控制柜体温度时,比较顺利,PID初值确定的很快,精度控制在要求的0.2℃。但调试水塔控制湿度时遇到了问题,水塔产生的热水蒸气,经由循环风机吹动到柜体,整个传导过程很慢,循环一个柜体的周期要2个小时左右,PID调控出的曲线一直在波动。首先用经典PID调试方法,去掉积分、微分项,调试出理想的P值,再者加上积分项去掉稳态误差,D值有预测的效果,调到一个合适值,曲线波动是比较小了,但是还是有波动,后将柜体采集传感器向管道处移了一点,水蒸气流动速率改成可调节,最后调试趋于稳定,湿度误差稳定在1%。

综上所述,永宏PLC应用于环境检测气候箱的项目调试成功,客户对程序功能满意,上图红色曲线为湿度曲线,黄色为温度曲线。

发布时间:2018年4月16日 14:00  人气:   审核编辑(何为)
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