【正文】 了滿足系統(tǒng)的設計要求，經(jīng)過比較和選擇認為 LM35型號的集成溫度傳感器更加適合本系統(tǒng)的設計。所以，在實際應用電路中的電壓信號的輸出量值在 ～ 。 ①絕 對濕度：絕對濕度定義為在每立方米濕空氣中，在標準狀態(tài)下所含水蒸汽的質(zhì)量，以字符ρ表示，單位 3g/m 。 目前，國外生產(chǎn)集成濕度傳感器的主要廠家及典型產(chǎn)品分別為 Honeywell公司（ HIH360HIH360 HIH3610型）， Humirel公司（ HM1500、 HM15 HF322 HTF3223型）， Sensiron公司（ SHT1 SHT15型）。其主要特點是采用恒壓供電，輸出與相對濕度呈比例關系的伏特級電壓信號，響應速度快，對溫度的依賴性非常低，可靠性與長期穩(wěn)定性高，互換性好，專利的固態(tài)聚合物結構，浸水無影 響，長時間處于飽和狀態(tài)后能快速脫濕，抗污染能力強。測量精度為177。 ③產(chǎn)品的互換性好，抗 腐蝕性強。 二、 HM1500的工作原理： HM1500采用恒壓供電，內(nèi)置放大電路，能輸出與相對濕度呈比例關系的伏特級電壓信號，響應速度快、重復性好、抗污染能力強。內(nèi)部電路框圖如圖 6。 表 HM1500的 0U 與 RH的對應關系 ( AT 23 C?? ? ) RH/(%) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0U /V RH/(%) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 0U /V 當 AT 23 C?? ? 時，可按下式對 讀數(shù)值加以修正： RH RH???[ 3A1 (T 23 )e???] 公式（ 46） 第 13 頁 共 26 頁 下圖為 HM1500內(nèi)部電路圖， 圖 8 HM1500 內(nèi)部電路圖 PLC的選型與模塊配置 選擇合適的機型是 PLC 控制系統(tǒng)的硬件配置的關鍵問題，目前，國內(nèi)外生產(chǎn) PLC 的廠家很多，如西門子、三菱、松下、歐姆龍、 LG、 ABB公司等，不同的廠家的 PLC產(chǎn)品雖然基本功能相似，但有些特殊功能、價格、服務及使用的編程指令和編程軟件都 不相同。合理選擇 I/O點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求有可使系統(tǒng)總投資最低。以上共需要 4 個輸入信號點，考慮以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充留有 20%的備用點，即用 4 20%=1，取 1個點，這樣共用 5個輸入點。根據(jù)經(jīng)驗，每個 I/O 點及有關功能器占用內(nèi)存大致如下： 開關量輸入元件： 10～ 20B/點； 開關量輸出元件： 5～ 10B/點； 定時器 /計數(shù)器： 2B/個； 模擬量： 100～ 150B/點； 通信接口：一個接口一般需要 300B以上； 根據(jù)上面算出總字數(shù)再加上 25%左右的備用量，就可以估算出程序所需要的內(nèi)存量，從而選擇合適的 PLC內(nèi)存。從 CPU 模塊的功能來看， CPU 模塊為 CPU22*，它具有如下五種不同的結構配置的 CPU單元。它可用于點數(shù)較多、要求較高的小型或中型控制系統(tǒng)。輸出擴展模塊 EM222有三種 :8點 DC晶體管輸出， 8點 AC輸出、 8點繼電器輸出。開關 2和 3可選擇模擬量輸入范圍。數(shù)據(jù)值的 12位在 CPU中的存放格式為最高有效位為符號位： 0表示正值數(shù)據(jù)字， 1表示負值數(shù)據(jù)字。差值3276032020=760則用于偏置 /增益，由系統(tǒng)完成。雙極性數(shù)據(jù)字格式的全量程反為設置為32020～ +32020。有的產(chǎn)品還有一個小數(shù)點 DP位段，用來顯示小數(shù)。對于共陰極結構的 LED顯示器，陰極連在一起后接地，各陽極段接到器件的引腳 上，要想點亮某一段時，只要將相應引腳接高電平。 LED顯示器與顯示方式 : LED顯示器有靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示兩種方式。 N位靜態(tài)顯示器要求有 N 8根 I/O口線，占用 I/O資源較多。其中一個控制段選碼，另一個控制位選。在此瞬間，段選控制 I/O口輸出相應字符段選碼，位選控制 I/O口在該顯示位送入選 通電平 （共陰極送低電平，共陽極送高電平）以保證該位顯示相應字符。 第 18 頁 共 26 頁 PLC 74LS07 驅(qū)動器 LED 顯示器 2個74LS138譯碼器 74LS07 驅(qū)動器 74LS06驅(qū)動器 C1470uFD3G R E E N L E DJ1A C 22 0V12V220V1234D1C2 uFV C C + 12 VC4 uFC3470uFR1560ΩS0P ow e rV C C + 5V132V VGNDIN OUT78 L 05B1 8 3 圖 10 顯示方案原理框圖 顯示方案采用 74LS138譯碼器進行 I/O口的擴展，把需要的輸出點數(shù)從 25位減少到了 13位，從而大大減少了所需要的輸出點數(shù)，不需要進行額外的 I/O口擴展，就能實現(xiàn)十七個 LED的動態(tài)顯示。最后是電壓上升速度，即從上電到系統(tǒng)正常工作電壓所需時間。三端穩(wěn)壓芯片 LM7805 將電壓穩(wěn)壓成 5 伏直流電源提供給傳感器使用， C3,C4 兩個電容是 5 伏電源的濾波電容，作用與 C1, C2 相同。集成溫度傳感器 LM35 測量的溫度數(shù)據(jù)信號（直流電壓信號 250mV～ 550mV） 經(jīng)過模擬量輸入模塊第 21 頁 共 26 頁 輸入，經(jīng)模塊內(nèi)部的 A/D轉(zhuǎn)換成 12位數(shù)據(jù)存放在寄存器之中，在經(jīng)過內(nèi)部程序?qū)?shù)據(jù)進行處理和運算后，再輸入到規(guī)定的數(shù)據(jù)存儲器之中以備其他程序的調(diào)用。 =+ 公式（ 51） 集成濕度傳感器一般都需要溫度補償，當溫度不是 +23℃時， HM1500溫度補償公式為： RH RH???[ 3A1 (T 23 )e???] 公式（ 52） N Y Y 圖 13 濕度讀入子程序流程圖 顯示子程序 由于測溫范圍設定在 25℃～ 55℃，因此溫度顯示需要使用三個 LED數(shù)碼管，兩位進行數(shù)據(jù)顯示，一位進行符號位顯示，居中的“ ”表示負號，此位 LED數(shù)碼管還兼有溫度和濕度報警的作用，當 溫度超過允許的設定范圍時 LED最上面的“ ”進行閃亮顯示，濕度超過 初始化（清 AC0） 數(shù)據(jù)處理及運算 溫度校正（數(shù)據(jù)計算） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及存儲 子程序 3開始 子程序 1結束 溫度報警？ 報警處理 第 23 頁 共 26 頁 設定范圍時最下面的“ ”進行閃亮顯示?？捎秒姵乜▉硌娱L斷電保持 的時間。 本設計把時鐘緩沖區(qū)設定在以變量存儲器 VB700 開始的 8 個字節(jié)緩沖區(qū) ,具體分配見表。充分利用 PLC的功能指令完成了系統(tǒng)軟件的設計。 4. 利用 PLC強大的指令功能和實時時鐘指令完成了對時間及年月日進行顯示及校正的設計。 第 26 頁 共 26 頁 參考文獻 [1] 陳立定，吳玉香，蘇開才 . 電氣控制與可編程控制器 . 廣州：華南理 工大學出版社 2020 [2] 張進秋 ,張中民 . 可編程控制器原理及應用實例 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [3] 汪曉萍，等 .可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航 .北京：人民郵電出版社， 2020 [4] 溫照方 .可編程控制器教程 .北京：北京理工大學出版社， 2020 [5] 吳中俊，黃永紅 .可編程控制器原理及應用 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [6] 隋振有，隋鳳香 .可編程控制器解析 .北京：中國電力出版社， 2020 [7] 廖常初 .PLC應用技術問答 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [8] 廖常初 .S7300/400 PLC應用技術 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [9] 駱德漢 .可編程控制器與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡控制 .北京：科學出版社， 2020 [10] 胡立濤 . 可編程控制器 — 原理、應用與實驗 . 海口：南海出版社， 2020 [11] 沙占友 .中外集成傳感器實用手冊 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [12] 楊公源 .可編程控制器（ PLC）原理與應用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [13] 沙占友 .集成傳感器應用 .北京：中國電力出版社， 2020 [14] 沙占友 .集成化智能傳感器原理與應用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [15] 董傳岱，于云華 . 數(shù)字電子技術 . 東營：石油大學出版社， 2020 [16] 劉暢生 .傳感器簡明手冊及應用電路 .西安： 西安電子科技大學出版社， 2020 [17] 李道華 .傳感器電路分析與設計 .武漢：武漢大學出版社， 2020