【正文】 安裝等特點。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。 測量精度是濕度傳感器最重要的指標，每提高 個百分點，對濕度傳感器來說就是上一個臺階，甚至是上一個檔次。 和測量重量、溫度一樣，選擇 溫濕度傳感器 首先要確定測量范圍。 溫濕度傳感器 溫濕度傳感器是一種裝有濕敏和感溫元 件，能夠用來測量溫度和濕度并顯示出來的裝置。 FX2N4AD 的電路接線如圖 32 所示。如果外部輸入為電壓信號，則將信號的 +、 極分別與模塊 V+和 VI相連，如果外部輸入為電流信號，則需要把V+和 I+相連。 （ 2）狀態(tài)信息 BFM29 表 34 狀態(tài)信息 BFM29的位設備 開 ON 關 OFF b0：錯誤 b1b4中任何一個為 ON 如果 b2到 b4中任何一個為ON，所有通道的 A/D轉換停止 無錯誤 b1：偏移 /增益錯誤 在 EEPROM中的偏移 /增益數(shù)據(jù)不正?；蛘哒{(diào)整錯誤 增益 /偏移數(shù)據(jù)正常 b2：電源故障 24V DC電源故障 電源正常 b3：硬件錯誤 A/D轉換器或其它硬件故障 硬件正常 b10：數(shù)字范圍錯誤 數(shù)字輸出值小于 2048或大于2047 數(shù)字輸出值正常 b11：平均采樣錯誤 平均采樣數(shù)不小于 4097，或不大于 0（使用缺省值 8） 平均正常（在 1到 4096之間） b12：偏移 /增益調(diào)整禁止 禁止 BFM21的（ b1， b0）設為（ 1， 0） 允許 BFM21的（ b1， b0）設為（ 1， 0） （ 3）識別碼 BFM30 可以使用 FROM 指令讀出特殊功能模塊的識別 號， FX2N4AD 單元的識別號是 K2020。 =0 時設定輸入范圍為 10~10V，河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 13 =1 時，設定輸入范圍為 4mA~20mA， =2 時，設定輸入范圍為 20~20mA，=3 時關斷通道。 三、 緩沖寄存器（ BFM）的簡介 PLC 與 FX2N4AD 的通信是通過緩沖寄存器（ BFM）進行的。 （ 5）連接 FX2N4AD 的接地端與主單元的接地端。 二、 FX2N4AD 的安裝注意事項 （ 1）模擬輸入通過雙絞屏蔽電纜來接收，電纜應遠離電源線或其他可能產(chǎn)生的電線 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 （ 2）如果輸入有電壓波動，或在外部接線中有電氣干擾，可以接一個平滑電容器（ ～ ， 25V） （ 3）如果使用電流輸入 ，請互連 V+和 I+端子。這 8 個點可以分配成輸入或輸出。 （ 3） FX2N4AD 和 FX2N 主單元之間通過緩沖存儲器交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)X2N4AD 共有 32 個緩沖存儲器（每個 16 位） 。 （ 2）基于電壓或電流的輸入 /輸出的選擇通過用戶配線來完成，可選用的模擬值范圍是 10V 到 10VDC（分辨率 5mV）。 一、 FX2N4AD 的 結構 （ 1） FX2N4AD 模擬特殊模塊有四個輸入通道，輸入通道接收模擬信號并將其轉換成數(shù)字量，這稱為 A/D 轉換。 FX2N4AD 的簡介 FX2N4AD 是一個模數(shù)轉換模塊，它可以 把生產(chǎn)現(xiàn)場連 續(xù)變化的模擬信號行轉換成適合 PLC 內(nèi)部處理的數(shù)字信號。所以只列出一區(qū)的 I/O 點分配情況。 FX2N 系列 PLC 是 FX 家族中最先進的系列，它的執(zhí)行速度更快，通訊功能更加齊全，為工業(yè)自動化控制提供最大的靈活性和控制能力，同時它可以連接各種特殊模塊，使數(shù)據(jù)處理更加簡單通信更加方便。 為了控制方便，烘干室每個區(qū)都有一個獨立的 PLC，每個控制器需要有38 個輸入點和 33 個輸出點。 FX 系列有各種點數(shù)及各種輸出類型的基本單元、擴展單元和擴展模塊，他們可以自由混合配置，使系統(tǒng)配置靈活方便，其內(nèi)部有一個 16 位的CPU 和一個專用邏輯處理器，執(zhí)行 、響應速度很快和高速計數(shù)器，像 FX2N的 PLC 給用戶提供了 298 條功能指令。擴展單元用于擴展 I/O 點數(shù)，其內(nèi)部設有標準電源可供擴展模塊使用。在編譯解釋之后按照指令規(guī)定的任務完成各種運算和操作，最 后通過輸出接口把控制信號傳給執(zhí)行機構，同時PLC 可以響應各種外部設備的工作請求以實現(xiàn)輸出控制制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。 可編程控制器 PLC 的工作原理： PLC 工作時，接受從現(xiàn)場輸入設備送來的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，通過輸入接口將信號存入輸入映像寄存器或者數(shù)據(jù)寄存器中，同時用掃描的方式監(jiān)視輸入的狀態(tài)信號。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。操作方便且功能強大。簡易型只能聯(lián)機編程，且往往需要將梯形圖轉化為機器語言助記符后才能送入。 （ 3）編程器 編程器的作用是用來供用戶進行程序的輸入、編輯、調(diào)試和監(jiān)視的。 除了上述通用 I/O 外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 常用的 I/O 分類如下： 開關量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 （ 2） I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的 。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 微 處 理 器存 儲 器電 源輸入單元輸出單元S BS QS AK MY VH L 圖 31 PLC 的組成框圖 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 8 （ 1） CPU CPU 是 PLC 的核心，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和 數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 一、 PLC 的 組成和 工作原理 可編程控制器 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架。 近 10 年來，隨著 PLC 價格的不 斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設備開始采用 PLC 進行控制， PLC 在我國的應用增長十分迅速。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。 PLC 簡介 20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。系統(tǒng)的工作流程見圖23 所示。本次設計的溫濕度控制系統(tǒng)中，執(zhí)行機構包括頂部吊扇、排濕風扇和傳送鏈等設備。 P L C ( 一 區(qū) )頂部吊扇排濕風扇傳送鏈 F X 2 N 4 A D溫 濕 度 傳 感 器頂部吊扇排濕風扇 F X 2 N 4 A D溫 濕 度 傳 感 器P L C ( 二 區(qū) )P L C 上 位 機頂部吊扇排濕風扇 F X 2 N 4 A D溫 濕 度 傳 感 器P L C ( 三 區(qū) ) 圖 22 系統(tǒng)的工作原理圖 該溫濕度控制系統(tǒng)是利用 PLC 把溫濕度傳感器采集的溫濕度信號轉換為數(shù)字信號，并把這些數(shù)據(jù)暫存起來，與給定值進行比較，經(jīng)一定的控制算河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 6 法后，給出相應的控制信號，對執(zhí)行機構進行控制。 系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)由溫濕度傳感器、 PLC 系統(tǒng)、頂部吊扇、排濕風扇和傳送鏈幾部分組成。 PLC 輸出端接線如圖 21 所示。該溫濕度控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構包括頂部吊扇 、 排濕風扇和傳動鏈等設備。 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 5 三、 輸出及控制部分 該溫濕度控制 系統(tǒng)通過 FX2N4AD 模塊，把溫濕度傳感器采集的溫濕度信號轉換為數(shù)字信號，并把這些信號傳給 PLC， 與給定值相比較后給出 控制信號，決定電機的 轉速 。 本設計采用FX2N 系列的 PLC 作為控制器 ， 首先在控制器中設置溫濕度的目標值 ， 然后接受從 AD 轉換模塊傳遞來的溫濕度實際值 ， 目標值與實際值相比較得出控制信號 ， 從而控制加熱和排濕裝置以使溫濕度保持在一個合適的范圍 。本次設計采用 FX2N4AD 模數(shù)轉換模塊，將模擬電壓電流信號轉換成數(shù)字信號然后傳 送到 PLC 控制器中。烘干室各區(qū)面積很大，如果只對一點進行溫濕度測量則沒有代表性，因為它不能準確的顯示烘干室各區(qū)的整體溫濕度，為此我們可以在烘干室各區(qū)找到合適的四個點，用溫濕度傳感器測量這些點的溫濕度值，然后將溫濕度信號傳入控制器。 系統(tǒng)總體設計方案 一、 信息采集和信號輸入部分 掛面烘干室分為三個區(qū)，每個區(qū)都對溫濕度有不同的要求。溫濕度的合理穩(wěn)定是掛面烘干的基本條件，本次設計的任務便是設計一個合理的烘干室溫濕度控制系統(tǒng)，使烘干室溫濕度保持在合理的范圍，提高掛面的品質(zhì)，節(jié)約人力，提高掛面生產(chǎn)的自動化水平。它們決定著掛面干燥效果和質(zhì)量，合適的溫度可以促進掛面水分的蒸發(fā)，特別是能提高掛面自身的熱量，促進內(nèi)部水分向表面擴散。 1烘房； 2內(nèi)夾墻； 3排濕孔； 4排濕孔； 5外夾墻； 6烘道； 7隔熱墻； 8排潮扇 圖 13 排濕裝置 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 4 第 2章 系統(tǒng)總體設計 167。 二、排濕系統(tǒng) 本設計通過風機排出烘干室內(nèi)多余的水分，如果直接打開風機排濕，濕度降低過快，難以將濕度保持在合理的范圍，所以控制系統(tǒng)采用夾墻排濕，在每個排濕口安裝一個小型排風扇作機械排濕。熱水供熱系統(tǒng)如圖 12 所示。熱水爐加熱的熱水通過電泵輸送到烘干河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 3 室各區(qū)，熱水在管道內(nèi)循環(huán)流動，熱量降低后的水經(jīng)過過濾后送到熱水爐。 圖 11 掛面生產(chǎn)線 工藝流程 一、供熱系統(tǒng) 本次設計采用熱水供熱系統(tǒng)。 掛面干燥過程介紹 掛面烘干過程十分復雜，需要對溫濕度嚴格控制，隨著對生產(chǎn)自動化越來越高的要求， PLC 已經(jīng)廣泛的應用于掛面生產(chǎn)過程中。為了生產(chǎn)高品質(zhì)的掛面，設計一個合理且高效的溫濕度控制系統(tǒng)是十分必要的。 課題背景及研究目的和意義 掛面一般利用熱空氣的對流進行烘干，即通過熱源加 熱烘干室各區(qū)的空氣，借助風力使得空氣對流，用以加熱濕掛面，同時帶走濕面條中的水分。這種控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的控制系統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個方面都具有巨大的優(yōu)勢。可編程控制器控制系統(tǒng)的工作流程為： 首先在 PLC 中 預先設置烘干室溫濕度期望值，烘干室實際溫濕度由傳感器檢測，并轉換成 電流 信號， 經(jīng) A/D 變換器將模擬量變 換成數(shù)字量送入可編程控制器，在控制器中與期望值相比較產(chǎn)生偏差。 隨著電子技術的高速發(fā)展，用可編程控制器控制系統(tǒng)代替模擬式控制系統(tǒng)成為掛面溫濕度控制的發(fā)展方向。偏差信號經(jīng)過放大后控制電風扇運轉速度，從而保證烘干室溫濕度的穩(wěn)定。 在早期掛面生產(chǎn)中，用繼電器控制系統(tǒng)控制溫濕度?！? 畢業(yè)設計說明書（論文）中所用主要符號表示的意義及單位，此項為可選項目。 設備窗口組態(tài) ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 動畫連接 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 建立實時數(shù)據(jù)庫 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 建立新畫面 ...............................