精品資料（2021-2022年收藏）可編程控制器在凈化空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目：可編程控制器在凈化空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 專 業(yè) 班 級：XXXXXXXXXXXXXXXX 學(xué) 號:XXXXXXXXXXXXX 姓 名：XX 指 導(dǎo) 教 師：XX 學(xué) 院 名 稱：XXXXXX 2012年 5 月 25 日可編程控制器在凈化空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用The application of PLC in clean air conditioning control system 學(xué) 生 姓 名:XX 指 導(dǎo) 教 師:XX 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書摘 要隨著現(xiàn)在醫(yī)藥科學(xué)與生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和國家有關(guān)部門對藥品生產(chǎn)企業(yè)的藥品生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范以及GMP認(rèn)證的推

2、廣，國家對制藥企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境提出了更高的要求，使得制藥企業(yè)凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的建設(shè)和改造成為必然。凈化空調(diào)系統(tǒng)是控制潔凈區(qū)內(nèi)懸浮粒子和微生物濃度、防止交叉污染的重要手段,對于保證藥品生產(chǎn)的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。本論文的研究以“海南合瑞制藥股份有限公司綜合凍干車間”為背景， 簡要介紹了海南合瑞制藥廠凍干車間凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的概況，綜合現(xiàn)場的實(shí)際控制對象，設(shè)計(jì)了基于PID控制的凈化空調(diào)控制系統(tǒng)。參與設(shè)計(jì)了空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方案、硬件實(shí)施、軟件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的調(diào)試工作。關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)、PLC、PID控制、凈化空調(diào)IAbstractNow with the medical science and th

3、e development of production technology and the state departments of pharmaceutical production enterprises "drug production quality standards" and GMP authentication extension, state of the pharmaceutical enterprise production environment has put forward higher requirements, so that pharmac

4、eutical companies cleaning air conditioning control system construction and renovation to become inevitable.Purification of air-conditioning system is controlled within the clean area suspended particles and microbial concentration, and prevent cross contamination is an important means to guarantee

5、the quality of drug production, plays a vital role in.The research on "Hainan Swiss pharmaceutical company limited comprehensive freeze-dry workshop" as the background, a brief introduction to Hainan and Swiss pharmaceutical factory freeze-dry workshop cleaning air conditioning control sys

6、tem overview, comprehensive practical controlled object, design of PID based control of cleaning air conditioning control system.In the design of the air conditioning control system control scheme, the hardware implementation, software design and system debugging.Key words: control system, PLC, PID

7、control, air purificationII 目 錄摘要. IAbstract.II1 緒論1.1 論文選題背景與意義 （1）1.2 論文選題來源. （1）1.3 課題設(shè)計(jì)主要內(nèi)容. （2）2 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)方案與設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)概況及結(jié)構(gòu). （3）2.2 凈化空調(diào)控制系統(tǒng) （5）2.3 凍干車間凈化空調(diào)系統(tǒng)的功能. （8）2.4 凍干車間凈化空調(diào)系統(tǒng)的控制方案 （10）2.5 本章小結(jié) （12）3 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)3.1 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì). （13）3.2 比例積分微分控制. （16）3.3 PLC軟件設(shè)計(jì). （20）3.4 觸摸屏軟件設(shè)計(jì). （27）3.5

8、 本章小結(jié) （31）結(jié)論 （32）致謝. （33）參考文獻(xiàn).（34）1 緒論1.1 論文選題背景與意義藥品是一種特殊的商品，它的質(zhì)量直接關(guān)系到人的健康和安危，隨著社會(huì)發(fā)展和人類生活水品的提高，人們對藥品生產(chǎn)質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。在現(xiàn)代化的藥品生產(chǎn)中，為了保證藥品的質(zhì)量，在從配料、加工到包裝等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都必須對進(jìn)入生產(chǎn)空間的空氣的潔凈度、氣流的正確流動(dòng)方向、空間的空氣壓力、空氣溫度、空氣濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以達(dá)到生產(chǎn)藥品相關(guān)規(guī)定的要求。對這種要求,靠維護(hù)人員的手工操作或者傳統(tǒng)的繼電器控制是根本無法實(shí)現(xiàn)的，這一問題使得凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)成為藥品生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。凈化空調(diào)控制系統(tǒng)作為一種重要的

9、空調(diào)系統(tǒng)分類,目前在醫(yī)藥、電子和化工等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛.從控制和數(shù)據(jù)分析處理的角度來看, 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)除了具有普通空調(diào)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大、模擬量多、系統(tǒng)運(yùn)行不間斷和數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)等特點(diǎn)以外, 還帶有控制因素多和控制精度高等特點(diǎn)1. 目前, 凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用有多種方式. 除了傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)以外,很多用戶選用了局部數(shù)字直接控制(DDC)或是集散控制系統(tǒng)(DCS) ,而PLC 的應(yīng)用還不是很多. 其原因主要是傳統(tǒng)的PLC 在邏輯、計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)方面有優(yōu)勢,但在以模擬量為主要處理對象的空調(diào)系統(tǒng)中,缺乏足夠的計(jì)算和分析能力. 近年來, 隨著新型PLC 在存儲(chǔ)容量和運(yùn)算能力方面的迅速發(fā)展, 這一

10、缺陷逐漸得到彌補(bǔ). 許多PLC 生產(chǎn)廠家在PLC硬件水平大幅提升的同時(shí), 又開發(fā)出適于運(yùn)算和分析的PLC 指令集系統(tǒng),并制造了一系列運(yùn)算和通訊等專用模塊來強(qiáng)化這方面的性能. 從發(fā)展趨向來看, PLC 系統(tǒng)在運(yùn)算能力上已經(jīng)與PC 控制系統(tǒng)差別不大, 通訊能力也大為提高, 加上其固有的可靠性、擴(kuò)展性和價(jià)格優(yōu)勢, 必將在空調(diào)自控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位2。1.2論文選題來源本課題來源于海南合瑞制藥廠綜合凍干車間凈化空調(diào)自控項(xiàng)目工程，該車間共三套潔凈空調(diào)系統(tǒng)全部設(shè)計(jì)使用自控系統(tǒng)，其中：11JKT-201：為B級區(qū)系統(tǒng)，風(fēng)量17000m3/h，房間溫度要求為：20-24，相對濕度：40%-60%RH。JKT-

11、202：為C級區(qū)系統(tǒng)，風(fēng)量37000m3/h，房間溫度要求為：18-26，相對濕度：45%-65%。JKT-203：為灌裝區(qū)系統(tǒng)，風(fēng)量 8000m3/h，房間溫度要求為:20-24,相對濕度：要求設(shè)計(jì)一套穩(wěn)定可行的以西門子S7-200PLC為核心的控制系統(tǒng)來完成對以上三臺(tái)空調(diào)機(jī)組JKT-201 、JKT-202、JKT-203的控制，除了完成現(xiàn)場控制以外，采用串口通訊方式將所有參數(shù)通過PLC自身的RS485通訊口傳送給上位機(jī)組態(tài)，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、報(bào)警、記錄等功能?，F(xiàn)場控制器PLC采用西門子S7-200 CPU224XP及與之相對應(yīng)的模擬量擴(kuò)展模塊EM235、EM232。現(xiàn)場控制采用eView

12、MT4300系列觸摸屏來操作。PLC控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)三臺(tái)空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)溫濕度控制，使?jié)崈魠^(qū)房間溫濕度滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)監(jiān)測初、中效過濾器壓差以及報(bào)警功能，并且根據(jù)送風(fēng)風(fēng)速調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)變頻器頻率以控制系統(tǒng)送風(fēng)量及維持潔凈區(qū)不同級別房間的壓差梯度。設(shè)計(jì)正常運(yùn)行、值班運(yùn)行、消毒和排毒這幾種狀態(tài)，并能方便的切換。1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)所做工作1.參與凍干車間三套空調(diào)機(jī)組自控方案的設(shè)計(jì)，并利用autoCAD軟件作出系統(tǒng)初步的自控線路圖。2.參與設(shè)計(jì)PLC和觸摸屏程序，在編程過程中完成對自控線路圖的檢查與修改并完成最終的自控線路設(shè)計(jì)。使用組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)組態(tài)并與PLC進(jìn)行通訊測試。3.參與制作現(xiàn)場控制器的線路板

13、，完成元器件統(tǒng)計(jì)、布局以及接線工作。通過PC將程序?qū)隤LC，利用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器、萬用表等工具對控制板進(jìn)行調(diào)試并做好程序調(diào)試記錄表格。4.參與現(xiàn)場施工，包括電纜橋架，鍍鋅線管以及電纜的安裝。5.參與現(xiàn)場各類儀表以及控制柜的安裝接線工作并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。212凈化空調(diào)控制系統(tǒng)方案與設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)慨況及結(jié)構(gòu)2.1.1 凍干車間空調(diào)系統(tǒng)分布如圖2.1所示，凍干車間整體可劃分為灌裝區(qū)（A級區(qū)）、B級區(qū)、C級區(qū)、其他區(qū)域（D級區(qū)）四個(gè)部分，環(huán)境等級灌裝區(qū)大于B級區(qū)大于C級區(qū)大于D級區(qū)。 灌裝區(qū) B級區(qū) C級區(qū)圖2.1 凍干車間平面分布圖該系統(tǒng)共有三臺(tái)全新的空調(diào)機(jī)組JKT-201、JKT-202、JKT-

14、203 ，分別服務(wù)于B級區(qū)、C級區(qū)、灌裝區(qū)。2.1.2 凍干車間空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本潔凈空調(diào)自控系統(tǒng)由變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、壓差開關(guān)等開關(guān)量輸入輸出點(diǎn)、現(xiàn)場控制器和上位機(jī)組合而成。是一個(gè)典型的集散（集中管理，分散控制）控制系統(tǒng)，車間設(shè)置二套現(xiàn)場控制器（單觸摸屏），如圖2.2所示。變送器：將在檢測點(diǎn)所檢測到的信號傳送至現(xiàn)場控制器。本系統(tǒng)所使用的變送器有溫濕度變送器、壓差變送器和風(fēng)速變送器。31執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接受現(xiàn)場控制器發(fā)出的控制信號，完成自我調(diào)節(jié)的功能。本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器和電磁閥?，F(xiàn)場控制器：現(xiàn)場控制器由西門子S7-200可編程序控制器、模擬量和開關(guān)量擴(kuò)展模塊、觸摸屏、24V交直流電源以

15、及相應(yīng)控制程序組成?，F(xiàn)場控制器的作用是接收現(xiàn)場各個(gè)檢測點(diǎn)所檢測的參數(shù)信號、向調(diào)節(jié)閥和變頻器發(fā)出控制信號，同時(shí)向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)，完成分散控制的功能。上位機(jī)：上位機(jī)用一根通訊電纜線將所有潔凈空調(diào)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器全部連接起來，接受現(xiàn)場控制器傳送過來的數(shù)據(jù)、向現(xiàn)場控制器發(fā)出指令，完成集中管理的功能；上位機(jī)具有數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、打印、控制（不推薦使用）等功能。企業(yè)局域網(wǎng)車間辦生產(chǎn)部總經(jīng)理RS485上位機(jī)系統(tǒng) 現(xiàn)場控制器（雙PLC系統(tǒng)）JKT-202JKT-201凍干車間空調(diào)系統(tǒng)JKT-20341圖2.2 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)2.2.1 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)概述按照功能段來分，凈化

16、空調(diào)機(jī)組可分為新風(fēng)段、表冷段、加熱段、加濕段、風(fēng)機(jī)段和送風(fēng)段等幾個(gè)功能段。整個(gè)系統(tǒng)又分為機(jī)組、送風(fēng)風(fēng)管、送風(fēng)/排風(fēng)風(fēng)管和送風(fēng)口、回/排風(fēng)口等不同部分。各個(gè)功能段與系統(tǒng)部分，以中央控制為樞紐，共同組成一個(gè)有機(jī)的整體，來完成對藥品生產(chǎn)車間潔凈區(qū)域的環(huán)境控制3。本文研究對象地處?？谑?，考慮到當(dāng)?shù)乜諝鉂穸瘸Ｄ晏幱谳^高的水平，所以該空調(diào)系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)加濕段，并且同時(shí)增加了除濕功能。一般來說，生產(chǎn)區(qū)控制空氣潔凈度的措施主要有以下幾個(gè)方面：控制污染源，減少污染發(fā)生量；有效阻止室外的污染侵入室內(nèi)或防止室內(nèi)污染逸至室外；迅速有效的排除室內(nèi)已發(fā)生的污染；流速控制；系統(tǒng)的氣密性；建筑商的措施；以上這些措施實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手

17、段包括：過濾技術(shù)（三級過濾）；氣流技術(shù)；壓力控制技術(shù)（正負(fù)壓）。過濾技術(shù)保證了送入室內(nèi)的是潔凈空氣；氣流技術(shù)確保了盡快稀釋或排走室內(nèi)污染；壓力控制技術(shù)阻止室外污染入侵4。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)凈化空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定與普通舒適性空調(diào)系統(tǒng)有很大的區(qū)別。從溫濕度來說，舒適性空調(diào)的室內(nèi)溫濕度的設(shè)定只考慮工作人員的舒適性要求，而凈化空調(diào)不僅要考慮舒適性，更重要的是保證工藝所要求的特殊的溫度、濕度環(huán)境。（2）負(fù)荷特性凈化空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算方法與一般的負(fù)荷計(jì)算方法相同。但潔凈室的空調(diào)冷負(fù)荷與一般的建筑不同。一般情況下，潔凈室處于內(nèi)區(qū)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)引起的冷負(fù)荷可按穩(wěn)定傳熱計(jì)算。對于正壓潔凈室，不考慮冷風(fēng)滲透所引起的熱負(fù)荷

18、，但考慮局部排風(fēng)引起的補(bǔ)風(fēng)負(fù)荷（含在新風(fēng)負(fù)荷中）。（3）送風(fēng)量51潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定潔凈室的送風(fēng)量應(yīng)取下面三項(xiàng)中的最大值：為保證空氣潔凈度的送風(fēng)量；根據(jù)熱、濕負(fù)荷計(jì)算確定的送風(fēng)量；向潔凈室內(nèi)供給的新鮮空氣量。在習(xí)慣上常將上述三種送風(fēng)量分別稱為潔凈風(fēng)量、空調(diào)風(fēng)量和補(bǔ)風(fēng)量。一般情況下，第項(xiàng)總是最大的，這是凈化空調(diào)的特點(diǎn)，潔凈風(fēng)量對于消除余熱余濕是足夠的。只有在較低級別的潔凈室中熱濕負(fù)荷過大時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)空調(diào)風(fēng)量大于其他兩條要求的送風(fēng)量。（4）空調(diào)凈化處理部件空氣過濾器是凈化空調(diào)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。它的性能優(yōu)劣直接影響到空調(diào)凈化的效果以及潔凈度的級別。凈化空氣過濾器應(yīng)滿足效率高、阻力小和容量大等性能要

19、求。過濾器按其效率可分為初效過濾器、中效過濾器和高效過濾器三種級別。對于凈化空調(diào)系統(tǒng)而言，不同級別的過濾器往往是串聯(lián)使用的。初效過濾器往往設(shè)置在新風(fēng)口，用于新風(fēng)過濾，去除空氣中大部分大微粒。中效過濾器設(shè)置在送風(fēng)段前端，用于過濾新風(fēng)和回風(fēng)，延長高效過濾器使用年限。高效過濾器設(shè)置在系統(tǒng)末端，作為整個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)潔凈度的保障。（5）氣流組織凈化空調(diào)的氣流組織所實(shí)現(xiàn)的主要目的是：供給足量的清潔空氣，稀釋并替換室內(nèi)所產(chǎn)生的污染物質(zhì)，使室內(nèi)的潔凈度保持在允許的范圍之內(nèi)。它要求送入潔凈室的潔凈氣流擴(kuò)散速度快、氣流分布均勻，以盡快稀釋室內(nèi)污染源所散發(fā)的污染物質(zhì)，維持生產(chǎn)環(huán)境所要求的潔凈度；使散發(fā)到室內(nèi)的污

20、染物質(zhì)能迅速排出室外，盡量避免或減少氣流渦流及死角，縮短污染物質(zhì)在室內(nèi)的滯留時(shí)間，降低污染物質(zhì)與產(chǎn)品的接觸幾率，滿足室內(nèi)溫濕度等空調(diào)送風(fēng)要求及人的舒適度要求。（6）壓力控制為了維持潔凈室的潔凈度免受鄰室的污染或污染鄰室，在潔凈室內(nèi)維持某一個(gè)高于鄰室或低于臨時(shí)的空氣壓力，是潔凈室區(qū)別于一般空調(diào)房間的重要特點(diǎn)，也是凈化原理的重要組成部分。保持一定的正壓值可以在門窗密封的情況下防止?jié)崈羰彝獾奈廴居煽p隙滲入潔凈室；在開啟門窗時(shí)有足夠的氣流向外流動(dòng)，盡量消減由開門動(dòng)作和人的出入瞬間帶來的氣流量，保證在門開啟時(shí)氣流方向是向外的，以便把帶入的污染減少到最低程度5。2.2.2 凈化空調(diào)系統(tǒng)的組成一般來說，凈化

21、空調(diào)系統(tǒng)的組成主要包括：（1） 新風(fēng)部分61（2） 空氣凈化部分（3） 空氣熱濕處理部分（4） 空氣的輸送、分配、控制部分以本文設(shè)計(jì)對象，凍干車間空調(diào)機(jī)組JKT-203為例來說明，其系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。圖2.3 JKT-203系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖將該圖反色吧。2.2.3 凈化空調(diào)系統(tǒng)的工作原理凈化空調(diào)系統(tǒng)主要由水系統(tǒng)處理部分和空氣處理系統(tǒng)部分。（本文自控設(shè)計(jì)只針對空氣處理部分。）凈化空調(diào)水系統(tǒng)的工作原理是制冷劑在制冷機(jī)組的蒸發(fā)器中汽化吸收冷凍水的熱量，是冷凍水的溫度降低，當(dāng)制冷劑流經(jīng)冷凝器時(shí)被來自冷卻塔的冷卻水冷卻，制冷機(jī)組產(chǎn)生的熱量不斷被冷卻水帶走，冷卻水流經(jīng)冷卻塔時(shí)將熱量散發(fā)到外界空氣中。7

22、171凈化空調(diào)空氣處理系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)室內(nèi)空氣參數(shù)按一定比例混合新、回風(fēng)，并將混風(fēng)送入到空氣處理單元和末端裝置等換熱設(shè)備中，同時(shí)冷凍水不斷的輸入冷量到空氣處理單元對混風(fēng)進(jìn)行處理，混風(fēng)和冷凍水在設(shè)備中進(jìn)行熱交換，將混風(fēng)處理到所需的送風(fēng)狀態(tài)后送入室內(nèi)，使室內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣品質(zhì)等滿足生產(chǎn)車間環(huán)境的要求。凈化空調(diào)系統(tǒng)對空氣的冷熱處理是在空氣處理單元和末端裝置等換熱設(shè)備中進(jìn)行的，其中空氣處理單元是主要處理設(shè)備?？諝馓幚韱卧侵讣性诳照{(diào)機(jī)房的集中式空氣處理，包括送、回風(fēng)機(jī)、過濾器、冷卻器或加熱器、加濕器等。它可以對控制區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、新風(fēng)量進(jìn)行控制，它是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分和

23、核心6。2.3 凍干車間凈化空調(diào)系統(tǒng)的功能2.3.1 現(xiàn)場控制與報(bào)警功能1）、JKT-201（B級區(qū)）系統(tǒng)：（1） 設(shè)置送風(fēng)溫濕度檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，溫度控制的方式為前表冷電磁閥開關(guān)控制，后表冷比例積分閥連續(xù)控制，濕度控制的方式為前后表冷閥全開和蒸汽比例積分閥連續(xù)控制相結(jié)合。（2） 設(shè)置送風(fēng)風(fēng)速風(fēng)量檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，控制的方式為變頻送風(fēng)。（3） 設(shè)置新風(fēng)過濾網(wǎng)、初效過濾器和中效過濾器堵塞報(bào)警。2）、JKT-202（C級區(qū)）系統(tǒng)：（1） 設(shè)置送風(fēng)溫濕度檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，溫度控制的方式為前表冷電磁閥開關(guān)控制，后表冷比例積分閥連續(xù)控制，濕度控制的方式為前后表冷閥全開和蒸汽比例積分閥連續(xù)控制相結(jié)合

24、。（2） 設(shè)置送風(fēng)風(fēng)速風(fēng)量檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，控制的方式為變頻送風(fēng)。（3） 設(shè)置新風(fēng)過濾網(wǎng)、初效過濾器和中效過濾器堵塞報(bào)警。（4） 設(shè)置洗瓶間-外走道、軋蓋室-外走道壓差的檢測，用以在線觀察空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效果。3）、JKT-203（灌裝區(qū)）系統(tǒng)：（1） 設(shè)置送風(fēng)溫濕度檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，溫度控制的方式為前表冷電磁閥開關(guān)控制，后表冷比例積分閥連續(xù)控制，濕度控制的方式為前后表冷閥全開和蒸汽比例積分閥連續(xù)控制相結(jié)合。（2） 設(shè)置送風(fēng)風(fēng)速風(fēng)量檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，控制的方式為變頻送風(fēng)。（3） 設(shè)置回風(fēng)溫濕度檢測點(diǎn)。（4） 設(shè)置灌裝室對洗烘瓶塞室壓差檢測點(diǎn)和自動(dòng)控制點(diǎn)，控制的方式為新風(fēng)比例積分風(fēng)閥連續(xù)控制。

25、81（5） 設(shè)置新風(fēng)過濾網(wǎng)、初效過濾器和中效過濾器堵塞報(bào)警。（6） 設(shè)置灌裝室溫濕度和灌裝室-洗瓶壓差的檢測，用以在線觀察空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效果。（7） 設(shè)置灌裝室灌裝機(jī)百級風(fēng)機(jī)的風(fēng)速風(fēng)量檢測，用以在線觀察百級風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效果。2.3.2 系統(tǒng)值班與消毒功能系統(tǒng)設(shè)有正常運(yùn)行、值班運(yùn)行、消毒三種工作狀態(tài)，其中消毒過程又分為消毒劑蒸發(fā)、消毒、排毒三個(gè)階段。用戶可以對這三種工作狀態(tài)分別設(shè)定運(yùn)行參數(shù)。三種工作狀態(tài)可方便地進(jìn)行切換。2.3.3上位機(jī)功能上位機(jī)用一根通訊電纜線將所有潔凈空調(diào)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器全部連接起來，接受現(xiàn)場控制器傳送過來的數(shù)據(jù)、向現(xiàn)場控制器發(fā)出指令，完成集中管理的功能；上位機(jī)具有數(shù)據(jù)顯示、

26、存儲(chǔ)、打印、控制（不推薦使用）等功能。顯示：有三種顯示方式：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格顯示、模擬圖顯示、趨勢圖顯示。顯示由現(xiàn)場控制器和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元傳送的溫濕度、壓差、溫度、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，顯示方式是按照空調(diào)機(jī)組分屏顯示各類參數(shù)，即每一個(gè)空調(diào)機(jī)組中的溫濕度、壓差、溫度、風(fēng)速等數(shù)據(jù)集中一次性在屏中顯示。報(bào)警：潔凈區(qū)域內(nèi)所有壓力梯度儀表顯示值均設(shè)置了壓差下限報(bào)警，初、中效過濾器兩端分別設(shè)置了壓力梯度上限報(bào)警，當(dāng)檢測的壓力梯度超出所設(shè)置的壓力梯度范圍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，以提示操作人員及時(shí)處理。歷史數(shù)據(jù)記錄與查詢：系統(tǒng)儲(chǔ)存所有檢測的數(shù)據(jù)，每小時(shí)存儲(chǔ)一次數(shù)據(jù)，可自動(dòng)保存至少一年數(shù)據(jù)，用戶可方便地查找到每一小時(shí)的歷史數(shù)據(jù)。打印

27、：可按機(jī)組分別打印實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。2.3.4 現(xiàn)場控制器（PLC、觸摸屏）功能91（1） 由PLC實(shí)現(xiàn)對實(shí)時(shí)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)量以及壓差的采集，通過觸摸屏顯示；（2） 通過觸摸屏設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，由PLC內(nèi)部進(jìn)行PID計(jì)算；（3） 設(shè)置管理員與操作員兩種權(quán)限級別；（4） 啟停操作（5） 手動(dòng) /自動(dòng)切換；（6） 故障信號的檢測與報(bào)警；（7） 與上位機(jī)通訊。2.4 凍干車間凈化空調(diào)系統(tǒng)控制方案2.4.1 系統(tǒng)設(shè)備組成系統(tǒng)的控制對象有三臺(tái)空調(diào)機(jī)組JKT-201、JKT-202、JKT-203，分別給不同的區(qū)域送風(fēng)，從他們的設(shè)備組成上來說是基本相同的。主要部件主要有：送風(fēng)風(fēng)機(jī)；回（排）風(fēng)機(jī)；冷水盤

28、管；加熱盤管；新風(fēng)過濾網(wǎng)；初效過濾器；中效過濾器；末端高效過濾器；風(fēng)管；傳感器；執(zhí)行器；變頻器；PLC和觸摸屏以及相應(yīng)的控制電路。2.4.2 總體控制方案（1） 本地控制：本地PLC采用西門子S7-200 CPU224XP及相應(yīng)的的擴(kuò)展模塊，觸摸屏選用臺(tái)灣維綸MT4300系列，以及其他電路元器件主要包括24V交/直流電源、斷路器、熔斷器以及歐姆龍220VAC繼電器。現(xiàn)場控制通過觸摸屏操作，由PLC來實(shí)現(xiàn)。（2） 上位機(jī)組態(tài)由組態(tài)開發(fā)軟件組態(tài)王6.51設(shè)計(jì)上位機(jī)組態(tài)，對現(xiàn)場運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控界面主要有車間平面圖、空調(diào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和空調(diào)模擬顯示。通過這些畫面來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制器的參數(shù)顯示和報(bào)警功能

29、，并且附帶歷史數(shù)據(jù)查詢與打印功能。2.4.3 系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟停：系統(tǒng)啟停分為單機(jī)啟停和聯(lián)動(dòng)啟停，兩者是完全獨(dú)立的。在實(shí)際運(yùn)行中，單機(jī)啟停只適用于空調(diào)檢修，正常運(yùn)行須采用聯(lián)動(dòng)啟停。10正常運(yùn)行時(shí)開機(jī)條件應(yīng)滿足表2.1所要求的開機(jī)條件。表2.1 開機(jī)條件序號開機(jī)條件1系統(tǒng)供電正常2現(xiàn)場控制器無故障3新風(fēng)閥無故障4送風(fēng)機(jī)變頻器無故障聯(lián)動(dòng)啟停時(shí)開機(jī)順序應(yīng)按照表2.2所設(shè)計(jì)的開機(jī)順序執(zhí)行。表2.2 開機(jī)順序序號步驟1JKT-203空調(diào)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)25秒后JKT-201空調(diào)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)310秒后JKT-202空調(diào)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)送風(fēng)溫度控制：凍干車間凈化空調(diào)控制系統(tǒng)共包含三個(gè)空調(diào)機(jī)組，這里選擇具有代表性的空調(diào)機(jī)

30、組JKT-203作為研究對象。JKT-203系統(tǒng)由送風(fēng)管內(nèi)的溫濕度傳感器檢測到的溫度送至PLC與設(shè)定值進(jìn)行比較，用比列（P）、積分（I）、微分（D）控制，通過輸出相應(yīng)的控制信號控制一級表冷電磁閥開閉和二級表冷冷水調(diào)節(jié)閥的開度（0-100%）來調(diào)節(jié)冷凍水的流量，使溫度保持在所需要的范圍內(nèi)。一級表冷電磁閥開閉條件：關(guān)閉狀態(tài)下,二級表冷調(diào)節(jié)閥開度95%時(shí)開啟，開啟后，二級表冷調(diào)節(jié)閥開度5%時(shí)關(guān)閉；（注：由于海南氣候特殊，溫度調(diào)節(jié)方式只有制冷。）送風(fēng)濕度控制：除濕條件：當(dāng)送風(fēng)濕度檢測值高于設(shè)定的除濕上限值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入除濕狀態(tài)，除濕狀態(tài)下，當(dāng)送風(fēng)濕度檢測值低于除濕下限值時(shí)，系統(tǒng)退出除濕狀態(tài)；11當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)

31、入除濕狀態(tài)時(shí)，一級表冷電磁閥開啟，二級表冷調(diào)節(jié)閥開度最大化，使空調(diào)制冷效果達(dá)到理論的最大值，將空氣中的水分冷凝成液態(tài)從而降低濕度，此時(shí)，為了保證溫度不受影響，由PLC來比較檢測到的溫度與溫度設(shè)定值，進(jìn)行PID計(jì)算，輸出相應(yīng)的控制電壓控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)節(jié)蒸汽流量，使溫度保持在所需要的范圍內(nèi)。送風(fēng)風(fēng)速控制：由送風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速傳感器檢測到的風(fēng)速送至PLC與設(shè)定值進(jìn)行比較，用比例積分微分控制，通過輸出相應(yīng)的控制電壓控制變頻器頻率，使風(fēng)量達(dá)到換氣次數(shù)要求。灌裝區(qū)壓差控制：由灌裝區(qū)的壓差變送器檢測灌裝區(qū)對外走道的壓差，PLC接收反饋信號輸出相應(yīng)的控制電壓控制JKT-203的新風(fēng)調(diào)節(jié)閥的開度，使壓差滿足

32、要求。過濾器堵塞報(bào)警：在三個(gè)空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)過濾網(wǎng)、初效過濾器和中效過濾器處都安裝了壓差開關(guān)，在壓差超限時(shí)報(bào)警，提醒工作人員清洗或更換過濾器。消排毒功能：消毒劑蒸發(fā)階段：風(fēng)機(jī)按設(shè)定參數(shù)運(yùn)行，此時(shí)空調(diào)新風(fēng)閥微開，排風(fēng)閥關(guān)閉，回風(fēng)閥全開；消毒階段：風(fēng)機(jī)停止，所有風(fēng)閥都關(guān)閉；排毒階段：風(fēng)機(jī)按設(shè)定參數(shù)運(yùn)行，此時(shí)空調(diào)新風(fēng)閥全開，回風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥全開。2.5 本章小結(jié)本章首先介紹了藥廠空調(diào)系統(tǒng)的概況，然后介紹了凈化空調(diào)系統(tǒng)的基本概念、工作原理。根據(jù)凍干車間要求滿足的參數(shù)制定了相應(yīng)的控制方案。并對凍干車間空調(diào)控制系統(tǒng)中各控制環(huán)節(jié)的控制功能進(jìn)行了逐一設(shè)計(jì)。為下一章節(jié)空調(diào)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。123

33、凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)對于一個(gè)龐大的工藝工程，控制系統(tǒng)的支持是不可或缺的。控制系統(tǒng)的支持又體現(xiàn)在控制系統(tǒng)的硬件或工藝設(shè)備，以及能夠聯(lián)系這些硬件并保證它們安全、有序運(yùn)行的程序7。本章對海南合瑞制藥廠凍干車間凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、PLC程序設(shè)計(jì)及組態(tài)軟件監(jiān)控界面組態(tài)設(shè)計(jì)。3.1 凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)對于一個(gè)實(shí)際的控制工程，系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是前期工作的核心部分。首先應(yīng)該對現(xiàn)場環(huán)境、工藝設(shè)備、業(yè)主需求做一個(gè)綜合的了解；其次是基于上述信息編輯系統(tǒng)的檢測控制點(diǎn)表，然后依據(jù)點(diǎn)表選擇控制設(shè)備以及PLC模塊的選擇、模塊數(shù)量的確定。3.1.1 系統(tǒng)檢測控制點(diǎn)表凍干車

34、間所涉及的檢測控制點(diǎn)見表3.1。表3.1 凍干車間空調(diào)控制系統(tǒng)檢測控制點(diǎn)表信號類型檢測點(diǎn)JKT-201（B級）JKT-202（C級）JKT-203（灌裝區(qū)）合計(jì)模擬量輸入新風(fēng)溫濕度送風(fēng)溫濕度1113回風(fēng)溫濕度11房間溫濕度11送風(fēng)風(fēng)速1113灌裝機(jī)百級風(fēng)速11房間壓差1113合計(jì)33612開關(guān)量輸入新風(fēng)過濾網(wǎng)1113初效過濾器111313中效過濾器1113送風(fēng)風(fēng)機(jī)狀態(tài)1113送風(fēng)變頻器故障1113合計(jì)55515比例積分調(diào)節(jié)后表冷調(diào)節(jié)閥1113除濕蒸汽調(diào)節(jié)閥1113變頻器1113新風(fēng)閥11合計(jì)33410開關(guān)量輸出變頻器啟停1113前表冷開關(guān)閥1113消排毒啟停22聲光報(bào)警112合計(jì)32510說明

35、潔凈區(qū)溫濕度潔凈區(qū)壓差JKT-201(B級)軋蓋間-外走道JKT-202(C級)洗瓶間-外走道JKT-203(灌裝區(qū))灌裝間灌裝間-洗瓶間3.1.2 控制系統(tǒng)的硬件配置在深入了解凍干車間凈化空調(diào)控制系統(tǒng)的工藝條件及控制要求后，再結(jié)合系統(tǒng)檢測控制點(diǎn)表對系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了相應(yīng)的配置。本空調(diào)控制系統(tǒng)的控制器使用的時(shí)西門子S7-200 CPU224XP型PLC，CPU224XP本機(jī)含有14個(gè)數(shù)字量輸入端口和10個(gè)數(shù)字量輸出端口以及2個(gè)模擬量輸入端口和1個(gè)模擬量輸出端口，綜合考慮過后，最終選擇采用雙PLC來進(jìn)行控制?，F(xiàn)場控制器硬件配置見表3.2。表3.2現(xiàn)場控制器硬件配置序號名稱型號規(guī)格生產(chǎn)商單位數(shù)量1C

36、PU224XP模塊146ES7 214-2BD23-0XB0西門子臺(tái)22模擬量擴(kuò)展模塊6ES7 232-0HB22-0XA8西門子塊23模擬量擴(kuò)展模塊6ES7 235-0KD22-0XA8西門子塊54觸摸屏MT6070iH臺(tái)灣維綸臺(tái)1524V直流電源塊1624V交流電源NDK(BK)-150塊27繼電器MY2NJ IEC 255個(gè)108斷路器DZ47-60個(gè)19熔斷器RT28N-32個(gè)410報(bào)警器個(gè)111標(biāo)準(zhǔn)電器柜臺(tái)112接線端子若干13導(dǎo)軌、線槽若干控制器對整個(gè)工藝流程的檢測與控制是通過各類的傳感器與執(zhí)行器來完成的，依據(jù)檢測控制點(diǎn)表，對儀表設(shè)備的配置見表3.3。表3.3 儀表設(shè)備配置清單序號

37、儀表設(shè)備名稱型號及規(guī)格生產(chǎn)商數(shù)量1差壓開關(guān)Huba604,20-300Pa瑞士Huba92風(fēng)速變送器EE65，0-20M/S奧地利EE33風(fēng)管式溫濕度變送器JWSL-5ATD,0-50,0-100%北京昆侖海岸44房間式溫濕度變送器JWSL-5ATW,0-50,0-100%北京昆侖海岸15微差壓變送器B761，0-50Pa美國B76136電動(dòng)冷水調(diào)節(jié)閥DN65,V5211F1004+ML7420AHoneywell2DN50,V5011P1038+ML7420AHoneywell17電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥DN25,V5011P2028+ML7420AHoneywell38風(fēng)閥執(zhí)行器CN7510A200

38、1Honeywell19電磁閥DN65，2QDF 220V中國上正1DN50, 2QDF 220V中國上正1DN40, 2QDF 220V中國上正1153.2 比例積分微分控制 比例或比例積分控制是根據(jù)被控參數(shù)與給定值的偏差量來實(shí)現(xiàn)的。而偏差量是由于在控制系統(tǒng)中，流入量與流出量的不平衡造成的。若流入量與流出量存在著不平衡，并在被控參數(shù)的偏差量上充分反映出來時(shí)，已落后了一段時(shí)間。如果以被控參數(shù)的偏差量作為控制器的唯一輸入信號，則控制器的信號必然不及時(shí)。當(dāng)被控參數(shù)變化迅速，說明已經(jīng)出現(xiàn)了較大的干擾作用，這是若不及時(shí)的控制，其結(jié)果將會(huì)是加大了被控參數(shù)的波動(dòng)幅度和加長了過渡過程時(shí)間。3.2.1 比例控

39、制過程及靜態(tài)偏差由于比例控制過程中，輸出信號的變化量與出入信號的變化量是一一對應(yīng)的，只有輸入信號變到新的值上，才能使輸出信號達(dá)到新的值。故系統(tǒng)受到擾動(dòng)作用后，經(jīng)過調(diào)節(jié)器的控制過程，最終出現(xiàn)靜態(tài)偏差。所謂的靜態(tài)偏差是指過渡過程結(jié)束時(shí)，被控參數(shù)的新穩(wěn)態(tài)值與給定值之差。比例帶對過渡過程的影響如圖3.1所示。從圖可以看出，當(dāng)干擾出現(xiàn)以后，比例帶不同，對過渡過程的影響也不同，比例帶越大，過渡過程曲線越平穩(wěn)，但余差也大。然而，比例帶減小到一定程度，就會(huì)出現(xiàn)發(fā)散振蕩，這是不允許出現(xiàn)的。從圖還可以看出，無論比例帶大或小，純比列控制控制作用總是會(huì)有余差存在的。0被調(diào)參數(shù)偏小，波動(dòng)次數(shù)多圖3.1標(biāo)清楚160被調(diào)參

40、數(shù)適當(dāng)，波動(dòng)二三次圖3.20被調(diào)參數(shù)太大，靜態(tài)偏差大圖3.33.2.2 積分控制規(guī)律積分控制可用數(shù)學(xué)式表示如下： （式3-1）式中 為積分速度，為輸出變化量，為輸入偏差。17上式表明，第一，積分控制的輸出，不僅與偏差的大小有關(guān)，而且與偏差存在的時(shí)間長短有關(guān)，只要偏差存在，即使很小，但只要存在的時(shí)間長，控制器輸出的變化也是很大的。第二，只有當(dāng)偏差為0時(shí)，控制器的輸出才停止變化，執(zhí)行器也停止動(dòng)作，系統(tǒng)才穩(wěn)定下來，這時(shí)余差即被克服。積分控制雖然克服余差。但也會(huì)帶來一些問題：當(dāng)被控參數(shù)變到最大時(shí)，積分輸出變化最快；當(dāng)被控參數(shù)回到給定值時(shí)，積分輸出才停止進(jìn)一步變化而保持某一值，但由于先前執(zhí)行器未及時(shí)關(guān)小

41、，控制作用過了頭，被控參數(shù)又反向變化，積分輸出則會(huì)跟在后面變化?？梢姡e分作用總是滯后于偏差的變化，不能及時(shí)有效地克服干擾的影響。3.2.3 微分控制微分控制規(guī)律就是指控制器輸出的變化與輸入偏差的變化速度成正比的控制規(guī)律。用數(shù)學(xué)式表示如下： （3-2）式中為比例系數(shù)，又稱微分時(shí)間；為偏差的變化速度；可見，微分輸出只與偏差的變化速度有關(guān)，與偏差是否存在無關(guān)。被控參數(shù)的偏差量在剛開始的瞬間，微分控制器即進(jìn)行控制作用，防止被控參數(shù)出現(xiàn)大的偏差。因此微分控制器的控制作用是超前的。偏差變化越大，或微分時(shí)間越大，則微分控制的輸出也越大。如果輸入一個(gè)固定不變的偏差，不管它多大，只要它不變化，=0，則輸出的變

42、化為零，即沒有控制作用，這是微分作用的特點(diǎn)。如果輸入一個(gè)階躍信號，依據(jù)式3-2，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)如圖3.4所示的輸出，即在輸入變化的瞬間輸出趨于無窮大，在這以后由于輸入不再變化，輸出立刻降到零。0A180A圖3.4 微分控制作用3.2.4 比例積分微分控制微分控制作用主要用來克服對象的滯后。而對于對象的純遲延，微分控制起不了作用。因?yàn)橹灰豢貐?shù)的倒數(shù)等于零，控制器就不再輸出控制作用，然而此時(shí)即使被控參數(shù)已有很大的偏差，而微分控制器卻不產(chǎn)生控制作用，結(jié)果被控參數(shù)卻可以停留在任何一個(gè)數(shù)值上，這就不符合控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求。因此，微分控制器不能單獨(dú)應(yīng)用，需要與比例積分控制器組合使用，這樣就把微分作用

43、的優(yōu)點(diǎn)也納入了，稱為比例積分微分控制，即PID控制。 式都不要（3-3）比例積分微分控制的飛升特性曲線，如圖3.5所示。0C190U圖3.5 比例積分微分控制作用當(dāng)輸入階躍信號后，輸出信號由于微分作用先躍上去，微分作用過去后，輸出信號降下來，接著比例作用起主要作用，然后由于積分作用輸出信號又逐漸增大起來。比例積分微分控制在控制系統(tǒng)中，當(dāng)干擾出現(xiàn)后，微分部分立即輸出大信號，比例部分也起克服干擾作用，是被控參數(shù)偏差減小，接著積分部分輸出信號慢慢地把靜態(tài)偏差消除。只要、三個(gè)整定參數(shù)選擇得恰當(dāng)，就能發(fā)揮三種控制規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)，從而得到較為理想的控制質(zhì)量。比例積分微分控制用于對象時(shí)間常數(shù)大，容量延遲大，負(fù)荷

44、變化又大又快的場合。在凈化空調(diào)控制系統(tǒng)中，一般用比例積分控制已能勝任，不必再加微分控制。3.3 PLC軟件設(shè)計(jì)3.3.1西門子PLC編程軟件STEP7-Micro/WIN編程軟件為用戶開發(fā)、編輯、監(jiān)控自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。凍干車間空調(diào)系統(tǒng)PLC控制程序的開發(fā)使用的是V4.0 STEP7-Micro/WIN SP6。用STEP7創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化解決方案的主要步驟如下：（1） 先組態(tài)硬件軟后編程塊（2） 創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)（3） 組態(tài)一個(gè)站（4） 組態(tài)硬件（5） 組態(tài)網(wǎng)絡(luò)和通信連接（6） 定義符號（7） 創(chuàng)建程序（8） 生成并評估參考數(shù)據(jù)（9） 組態(tài)報(bào)文（10） 組態(tài)控制變量和監(jiān)測變量（

45、11） 下載程序到PLC（12） 調(diào)試程序（13） 硬件檢測（14） 制作設(shè)備文檔STEP7最大的特點(diǎn)就是采用模塊化結(jié)構(gòu)，正是由于這些功能模塊的編程特點(diǎn)，使得在程序設(shè)計(jì)中，可以采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，是程序結(jié)構(gòu)層次清晰，具有相當(dāng)?shù)撵`活性，開發(fā)人員也可以把自己開發(fā)的控制算法封裝起來，直接在其他程序中調(diào)用即可。STEP7的程序模塊有：OB（Orgnization Block）組織塊操作系統(tǒng)和用戶程序的接口，由系統(tǒng)事件通過中斷來驅(qū)動(dòng)。其中OB1是PLC程序的主循環(huán)模塊，操作系統(tǒng)通過循環(huán)調(diào)用OB1模塊來循環(huán)執(zhí)行用戶程序。FC（Function）功能用來設(shè)計(jì)用戶程序，它沒有自己的儲(chǔ)存空間，在調(diào)用時(shí)必

46、須指定實(shí)際的參數(shù)。FB(Function Block)功能塊用來設(shè)計(jì)用戶程序，它有自己的儲(chǔ)存空間，正是這一點(diǎn)，使得PLC的程序設(shè)計(jì)在使用FB塊時(shí)能夠借鑒面向?qū)ο蟮木幊谭椒?。DB（Data Block）數(shù)據(jù)塊不包含程序指令，只用來保存用戶數(shù)據(jù)。一般情況下它作為FB模塊的數(shù)據(jù)區(qū)，用來存儲(chǔ)FB模塊的運(yùn)行參數(shù)。SFC（system Function）功能與FC相似，但它由系統(tǒng)提供了一些常用基本功能。SFB（system Function Block）系統(tǒng)功能功能與FC相似，有系統(tǒng)提供。如圖3.6所示，顯示了各模塊之間的調(diào)用關(guān)系，是STEP7編程的核心內(nèi)容。DBFB/SFBOBFC/SFCInstanc

47、e DBFB/SFBInstance DBFC/SFCDB圖3.63.3.2 PLC程序設(shè)計(jì)PLC控制程序包含多個(gè)PID模擬量控制回路。如：送風(fēng)溫度控制；送風(fēng)濕控制；送風(fēng)風(fēng)速控制；壓差控制等。在這里選取JKT-203送風(fēng)溫度控制的一段程序來舉例說明。JKT-203送風(fēng)溫度控制子程序：Ainput 模擬量輸入22JKT-203送風(fēng)溫度顯示：由溫度傳感器將檢測到的物理信號0-50傳換成模擬信號4-20mA輸出傳送至PLC模擬量擴(kuò)展模塊的輸入端口，AIW12是端口點(diǎn)號，由PLC內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)值6400-32000，再通過PLC程序指令SUB_I整數(shù)計(jì)算，得到一個(gè)數(shù)值存放在PLC暫時(shí)寄存器變量區(qū)，

48、VW912是存放地址。PIDout PID控制輸入設(shè)定參數(shù)：23輸入比例增益：輸入采樣時(shí)間：輸入積分時(shí)間：24輸入微分時(shí)間：輸入檢測值：25JKT-203送風(fēng)溫度手動(dòng)調(diào)節(jié)：JKT-203送風(fēng)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)：進(jìn)行PID計(jì)算：26縮放PID輸出并將其傳輸至模擬量輸出：3.4 觸摸屏軟件設(shè)計(jì)3.4.1 觸摸屏編程軟件EB8000WEINVIEW HMI組態(tài)軟件EsayBuilder8000（簡稱EB8000）是臺(tái)灣維綸科技公司開發(fā)的新一代人機(jī)界面軟件，它有以下特點(diǎn)：（1） 支持65536色顯示（2） 支持windows平臺(tái)所有矢量字體27（3） 支持bmp、jpg、gif等格式的圖片（4） 支持USB

49、設(shè)備（5）支持歷史數(shù)據(jù)、故障報(bào)警等，可以保存到移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，并可以轉(zhuǎn)換成EXCEL可以打開的文件（6）支持USB、以太網(wǎng)等不同方式對程序進(jìn)行上下載（7）支持三種串口同時(shí)連接不同協(xié)議的設(shè)備，應(yīng)用更加靈活方便（8）支持離線、在線模擬功能，程序調(diào)試非常方便（9）強(qiáng)大的宏指令功能，除了常用的四則運(yùn)算、邏輯判斷等功能外，還可以進(jìn)行三角函數(shù)、反三角函數(shù)、開平方、開三次方等運(yùn)行，同時(shí)還可以編寫通訊程序，與非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)備實(shí)現(xiàn)通訊連接（10）強(qiáng)大的以太網(wǎng)通訊功能，除了可以與帶以太網(wǎng)口的PLC等控制器通訊外，還可以實(shí)現(xiàn)HMI之間的聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)對HMI和與HMI連接的PLC等上下載程序，維護(hù)更加方便用E8000編寫程序的步驟主要為：（1） 建立新檔（2） 設(shè)計(jì)控制器和程序相關(guān)參數(shù)設(shè)定（3） 程序設(shè)計(jì)（4） 儲(chǔ)存和編譯程序（5） 仿真程序并驗(yàn)證操作（6） 下載程序至HMI3.4.2 觸摸屏程序設(shè)計(jì)觸摸屏操作畫面主要分為參數(shù)設(shè)置、