1。3 研究内容

本文设计了一种基于PLC的温控养护室控制系统，该控制系统将实现养护室内的温湿度调节，以使其达到要求的养护条件。

本文内容如下：

（1）绪论介绍了温控养护室的应用背景和研究现状；

（2）控制系统总体方案设计介绍了温控养护室的控制要求以及工作流程；

（3）控制系统硬件设计温控养护室的硬件结构及其主要模块的选型；

（4）控制系统软件设计软件部分通过GX Works进行PLC编程，以实现养护室的控制要求；

（5）人机界面设计通过组态王软件设计良好的人机界面，以实现远程监控。

第二章 系统硬件设计

2。1 系统总体设计方案

温控养护室控制系统设计要求：

（1）温度可自动控制和可调，养护采用蒸汽内封闭循环方式；

（2）立体养护窑采用多层叠式结构设计，需要满足8小时的构件养护要求，每列养护室能够实现独立精确地温湿度控制，并且保证温度上下均匀。

根据温控养护室控制系统的控制要求，系统开机后首先运行自检程序,然后通过温湿度传感器检测温控养护室内的温湿度数据 ,然后根据检测到的温湿度数据判断是否需要外围设备进行加热、加湿。

图2-1温控养护室工作流程图

温控养护室控制系统的工作流程如图2-1所示：首先，温度传感器和湿度传感器对温控养护室内温湿度数据进行检测，并将采集到的温湿度数据传输到PLC控制器中,PLC控制器对采集到的温湿度数据进行处理,并将处理后的数据输送到上位机之中，并在所设计的人机监控界面上显示；PLC控制器将处理后的温湿度数据与设定的温湿度值进行对比,并做出判断,是否需要控制外部设备对养护室进行加热或加湿,例如当检测到的温度低于设定值60℃时,PLC控制器发送信号启动加热设备,从而提升养护室内的温度以达到规定要求。

2。2 系统硬件设计

根据温控养护室控制系统的要求，控制系统需要完成养护室内温湿度数据的采集、处理和温湿度的调控。养护室控制系统的硬件结构框图如图2-2所示。

图2-2控制系统硬件结构图

从图中可以看出，系统的硬件结构主要包括以下几个功能模块：PLC模块、温度传感器、湿度传感器、通讯模块和外围设备控制。

2。2。2 温度传感器

温度采集功能是由温度传感器和PLC共同完成的，温度传感器检测到养护室内的温度数据，经过模拟量输入模块处理以后，数据将传输到PLC中以进行后续处理。本文选用PT100作为温度传感器。

阻值变化率为0。3851Ω/℃、零度电阻值为100Ω的铂电阻制作而成温度传感器称为PT100温度传感器。通过实验研究发现，铂电阻温度传感器温度测量范围广，能够耐高压、抗震动，可靠性高、精确度高，因此，工业生产过程中通常使用该温度传感器对中低温区（-200℃～650℃）进行检测。PT100温度传感器的主要参数如表2-1所示：

表2-1PT100温度传感器的参数

项目 内容

温度测量范围 -200℃～+850℃

允许偏差值Δ℃ A级±（0。15+0。002|t|），B级±（0。30+0。005|t|）

允许通过电流 ≤5mA

最小置入深度 ≥200mm

铂电阻电阻与温度关系为：

（-200℃<t<0℃）（2-1）

 （0℃≤t≤850℃） （2-2）