基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計研究

馮鈴

摘 要：溫濕度控制系統(tǒng)在實驗室研究與實際的工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；诖?，本文首先介紹了MCGS與PLC的技術(shù)原理，分析當(dāng)前主流的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀，分析以MCGS為監(jiān)控界面、以PLC為控制器的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)展方向，與其具體的技術(shù)原理與應(yīng)用場景，研究其設(shè)計的優(yōu)勢與前景。

關(guān)鍵詞：MCGS;PLC;技術(shù)結(jié)合;溫濕度控制;系統(tǒng)設(shè)計

基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)，是一種能夠更好地滿足控制要求的系統(tǒng)，能夠更好的實現(xiàn)分散控制與網(wǎng)絡(luò)集中控制，是電子計算機技術(shù)發(fā)展過程中的重要技術(shù)進步。溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計包含溫濕度控制硬件設(shè)計與軟件設(shè)計，基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)，采用組態(tài)與控制器相結(jié)合的控制方式，能夠自動對環(huán)境的溫濕度進行控制。

一、溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀

溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計是一項比較復(fù)雜的技術(shù)設(shè)計系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)的設(shè)計主要包含電源電路設(shè)計、單片機與晶振電路設(shè)計、復(fù)位電路設(shè)計、溫度采集電路設(shè)計、濕度采集點路設(shè)計、控制機顯示電路設(shè)計、鍵盤電路設(shè)計、報警電路設(shè)計等，軟件系統(tǒng)的設(shè)計主要包含主程序設(shè)計、溫度采集子程序、濕度采集子程序、串口通信子程序、鍵盤程序和報警程序的設(shè)計。[1]當(dāng)前主流的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計主要應(yīng)用抗干擾新能比較強的硬件和軟件，設(shè)計的目的是應(yīng)用最少的人力資源配置，加強對環(huán)境的溫度與濕度控制系統(tǒng)的管理，提供較為清晰、明確、穩(wěn)定、可視化的溫濕度狀態(tài)，從而為溫度濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的維修與故障診斷，提供科學(xué)的依據(jù)，提高溫度濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行效率，保障作物、器具等需要嚴(yán)格控制溫濕度的物品，處于更好的運行環(huán)境當(dāng)中。

二、基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)展

（一）整體設(shè)計結(jié)構(gòu)

MCGS是一套基于Windows操作系統(tǒng)、用于快速讀寫監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，能夠為用戶提供監(jiān)控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)更新、歷史數(shù)據(jù)記錄分析服務(wù)，能夠?qū)Τ^數(shù)據(jù)規(guī)定范圍的異?，F(xiàn)象進行報警，對數(shù)據(jù)要求的環(huán)境進行安全控制。[2]同時，能夠?qū)蛻粢蟮牧鞒獭嬅?、趨勢進行數(shù)據(jù)描繪，通過報表輸出、安全裝置控制等方式，與企業(yè)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相連，對環(huán)境進行全方面的顯示與監(jiān)控。MCGS具有操作流程簡單易學(xué)、可視化程度高、日常管理與運行維修過程簡單、使用功能強大、安全可靠程度高等突出特點，在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用?；贛CGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)，在全企業(yè)范圍內(nèi)，都可以通過瀏覽器在局域網(wǎng)內(nèi)進行生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控，實時獲得生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度與濕度信息。MCGS與PLC通過驅(qū)動設(shè)備與窗口設(shè)備與生產(chǎn)環(huán)境中的濕度與溫度調(diào)節(jié)設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，管理者可以直接提取相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，作為環(huán)境管理與維修處理的依據(jù)。

（二）監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計

基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)，主要依靠MCGS工控組態(tài)軟件。MCGS工控組態(tài)軟件主要包含：能夠進行菜單設(shè)計與工程屬性設(shè)置的主控窗口、能夠添加工程設(shè)備與設(shè)備驅(qū)動變量的設(shè)備窗口、能夠創(chuàng)建動畫顯示與人機交互界面的用戶窗口、能夠定義數(shù)據(jù)變量的實時數(shù)據(jù)庫、能夠編寫控制流程與功能結(jié)構(gòu)的運行策略。MCGS工控組態(tài)軟件比較符合中國人的使用習(xí)慣與要求，擁有強大的圖形處理系統(tǒng)，能夠?qū)Χ喾N類型的數(shù)據(jù)信息進行處理，并且通過曲線等多種靈活的形式表現(xiàn)出來。故障報警是溫濕度控制系統(tǒng)中最為重要的部分，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)供電短缺或斷電等問題時，MCGS工控組態(tài)軟件會通過PLC程序向控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)出警報，控制系統(tǒng)的溫濕度采集裝置與運行狀態(tài)顯示程序，通過Modem通訊模塊，將故障信息快速的傳達至溫度濕度管理中心，第一時間通知維修人員對設(shè)備進行故障排查與維修處理。并記錄本次故障的故障代碼，對故障的預(yù)防給出針對性的數(shù)據(jù)建議，記錄收檔，方便維修人員的后續(xù)處理與日常管理。

（三）通訊系統(tǒng)設(shè)計

PLC又稱可編程邏輯控制器，基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)中的PLC，是指專門為需要控制溫度與濕度的工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，將MCGS的監(jiān)控數(shù)字系統(tǒng)采集到的溫度、濕度信息進行邏輯運算、順序排列、時間控制、算法設(shè)計，從而通過數(shù)字信號與模擬信號的方式，將數(shù)字信息進行輸出，方便溫度濕度控制系統(tǒng)的設(shè)備控制與生產(chǎn)過程控制。PLC在世界范圍內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)超過四十年，是一項比較成熟的計算機電子技術(shù)，目前基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)，集合了微處理器技術(shù)、PID功能技術(shù)、DCS系統(tǒng)，發(fā)展成了具有豐富的特殊功能單元、人機界面單元、無線通訊單元的智能化的控制系統(tǒng)?；贛CGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)設(shè)計，主要依靠PLC來進行監(jiān)控數(shù)據(jù)的輸入采樣，保障用戶的程序執(zhí)行，進行數(shù)據(jù)的實時刷新?；贛CGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制通訊系統(tǒng)中的PLC技術(shù)，具有可靠新高、編程操作簡便、組態(tài)靈活、輸入功能多樣、輸出方式靈活、安裝與轉(zhuǎn)移方便、運行速度快、對網(wǎng)絡(luò)帶寬的包容性高、容錯率高等突出優(yōu)勢，隨著單片機技術(shù)的應(yīng)用，基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)的通訊能力與通訊效果大大提升。

三、結(jié)論

綜上所述，基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計具有開放性、靈活性、可視化、性價比等特點。從本文的分析可知，研究基于MCGS與PLC相結(jié)合的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計，有助于降低我國的溫濕度控制裝置的研發(fā)成本，拓展溫濕度控制裝置的使用范圍，降低溫濕度控制裝置的使用難度。因而，我們要在實踐與科研領(lǐng)域不斷加強相關(guān)研究。

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