PLC汽车发动机进气空调温湿度控制系统设计(3)

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夏季新风按温度35℃、相对湿度60％计算，经过空气处理设备处理后达到送风点，空气处理过程为：

夏季新风t1 降温除湿t2 加热升温（送风点t3）

冬季新风按温度0℃、相对湿度75％计算，经过空气处理设备处理后达到送风点，空气处理过程为：

冬季新风t4 等湿升温t5 等温加湿（送风点t3）如图1-1所示：

图1-1冬夏季空气温湿度处理示意图

汽车发动机空调进气系统功能包括制冷（除湿）、制热、加湿、空气增压和空气减压、温湿度及压力测量与控制、本地控制、远程控制接口及协议等。

以下为本设计汽车进气空调系统图1-2：

图1-2进气空调系统图

本设计要实现进气系统参数及控制精度为压力:100kpa±1kPa；温度：20℃～30℃内可调，精度±1℃；湿度：45% R.H～65%R.H内可调，精度±5% R.H.。

1.2 温湿度控制的意义和背景

温湿度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。目前,仍有相当部分工业企业在用窑、炉等烘干生产线，存在着控制精度不高、炉内温度均匀性差等问题,达不到工艺要求，造成装备运行成本费用高，产出品品质低下，严重影响企业经济效益，急需技术改造。

近年来，国内外对温度控制器的研究进行了广泛、深入的研究，特别是随着计算机技术的发展，温度控制器的研究取得了巨大的发展，形成了一批商品化的温度调节器，如:职能化PID、模糊控制、自适应控制等，其性能、控制效果好,可广泛应用于温度控制系统及企业相关设备的技术改造服务。文献综述

在工业自动化领域内,可编程控制器（PLC）以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。目前的工业控制中,常常选用PLC作为现场的控制设备,用于数据采集与处理、逻辑判断、输出控制；而上位机则是利用HMI 软件来完成工业控制状态、流程和参数的显示,实现监控、管理、分析和存储等功能。这种监控系统充分利用了PLC 和计算机各自的特点,得到了广泛的应用。在这种方式的基础上设计了一套温度控制系统。以基于PLC 的下位机和完成HMI功能的上位机相结合,构建成分布式控制系统,实现了温度自动控制。

1.3 温湿度控制国内外研究现状

1.4 PLC概述

可编程控制器（PLC），是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC的基本功能是监视现场的输入，然后根据实验者的控制逻辑去控制现场输出设备的接通和关断。

PLC作为一种高可靠性的控制装置．在其所组成的控制系统中．系统的可靠性主要取决于与它的输入、输出端相连接，处于生产现场的输入信号元件、输出执行元件的可靠性。PLC控制系统包括电气控制线路(硬件部分)和程序(软件部分)两部分。电气控制线路是以PLC为核心的系统电气原理图，程序是与原理图中PLC的I／O点，相对应的梯形图或指令表[7]。

随着电力电子技术以及工业自动控制技术的发展，使得交流变频调速系统在工业电机拖动领域得到了广泛应用。另外，由于PLC的功能强大、容易使用、高可靠性，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。而且将S7—200 PLC作为控制核心，结合电动阀、传感器等可以对普通的控制系统进行了一定的改造，提高系统的自动化水平[8]。