基于三菱PLC和组态技术的恒温控制系统设计

设计。本设计体现了 PLC与触摸屏的组合控制解决了人机交互功能较差的问题，同时也减少了大量的开关、仪表等设备，实现了 控制面板显示自动化控制，对于实现PLC控制技术应用的灵活性和可视操作性有着重要的意义。关键词：PLC;恒温控制；组态技术中图分类号:TP273

文献标识码：A 文章编号:2096-4390（ 2019） 13-0182-02随着科技的发展，人机操作界面广泛的应用于各种机器的操

2.2 I/O地址分配。分析系统控制要求，系统所需的输入输出点

作中,组态监控软件在计算机测控系统中起着举足轻重的作用，它 数是3个。输入端口中，启动按钮SB 1接于输入继电器X„端,停止 综合了 PLC和计算机的长处，计算机作为上位机提供良好的人机 按钮SB2接于输入继电器X,端。输出端口中,电加热器与固态继

界面,进行全系统的监控和管理,PLC作为下位机执行可靠有效的 电器连接.输出端控制固态继电器KM线圈，则KM线圈接于输出 系统控制，利用工控组态软件实现PLC与上位计算机通信的方法, 继电器Yo端。减少了大量的开关、仪表等设备，实现了控制面板显示自动化控 3系统的软件设计制。本文主要研究和分析恒温控制系统的设计，并对恒温控制系统

PLC恒温控制系统设计程序结构如图2所示。进行上位机监控组态软件的设计.通过组态监控画面能实时反映 温度值和控制状态，为实现PLC控制技术应用的灵活性和可视操 作性打下一定的基础。1系统控制要求1」恒温系统控制说明书：恒温系统共由FX3U-48MT型三菱

可编程控制器JPC7062KI型触摸屏、FX2NrAD-PT型三菱温度 模块XDG1-1DA25型固态继电器、WZP-PT100型温度传感器和

电加热器组成1.2系统控制要求12.1恒温控制要求：恒温在50度，并且恒温值能在20度至 100度之间任意设定。图2 PLC恒温控制系统设计程序结构图1.2.2触摸屏设计要求：触摸屏上电后首先进入欢迎画面,5秒

后进入系统运行画面，按运行画面中的参数设置按钮进入系统参

4组态设计在本设计中恒温控制系统的触摸屏规格型号为TPC7062KI,组

数设置画面。按系统参数设置画面中的返回运行窗口按钮返回到 态软件为嵌入版MCGS,：运行画面。4.1建立新工程。在Windows系统桌面上.鼠标双击“MCGS组

1.2.3按系统控制要求编写PLC程序，用组态软件完成触摸屏 态环境”图标，即可进入MCGS组态环境。建立新工程，工程名称:

设计，完成后下载至设备PLC及触摸屏，并调试该控制系统达到恒 恒温控制;用户窗口中新建窗口为登录画面、欢迎画面、运行画面、 温控制要求。参数设置画面。2系统的硬件设计42制作图形画面21元件和软件选择。按照“恒温系统控制说明书”要求,选用三 4.2.1登录画面:点击菜单列表中的工具栏-用户权限管理-用

菱可编程控制器，规格型号为FX31M8MT,功能模块为三菱温度 户管理器T用户属性设置T设置用户名称及密码；在工作台窗口 模块，规格型号为FX2NMAD-PT,温度传感器规格型号为WZP- 中选择主控窗口T属性T主控窗口属性设置T基本属性T选择进

iynoo0系统控制结构如图1所示。入登录.退出不登录。4.2.2欢迎画面:点击进入欢迎画面一插入元件—装载位图―添

加图片T添加文字；在工作台窗口中选择主控窗口T属性T主控

窗口属性设置-基本属性— 封面窗口选择欢迎画面，封面显示时 间设为5so4.2.3运行画面:添加标签一恒温控制系统运行窗口 ；添加指示

灯及标签-PLC电源係统运行、加热器工作状态;添加标签和输入 框―实时温度;添加按钮-系统启动、系统停止、系统参数设置;添 加时间一►标签一►属性设置一►显不输出—♦表达式$Date+\" \"+JTTime;

在工作台窗门中选择主控窗口 -属性—主控窗口属性设置一＞启动 属性t自动运行窗口为运行画面。图1系统控制结构图4.2.4参数设置画面:点击进入运行画面-点击系统（转下页）2019.13科学技术创新-183-汽车电池自动更换智能装备的设计刘银行孟阳刘文庆徐淑君赵安宁刘成欣曾杰陈启运(安徽工业大学机械工程学院，安徽马鞍山243002)摘要:针对现有技术中存在的新能源汽车电池更换装置仍然需要人力参与、更换效率不高且占地面积大等问题，本文设计 了一种自动更换智能装备,通过简化自动更换装置的空间结构，降低自动更换电池装置的生产成本，同时又以自动控制和操作系 统为基础设施，不仅减少了人工成本,还达到了快速并精确更换新能源汽车电池的效果，这对完善电动汽车充换电设施标准体系

具有一定的参考意义。关键词：电池取放;新能源汽车；自动化；装备设计中图分类号：U469.7,U463.63+3 文献标识码:A

度冋。文章编号:2096-4390( 2019) 13-0183-021概述近些年，新能源电动汽车因其节能环保的优点而得到快速

2装备主体结构参数通过对电动汽车实际乘车里程、蓄电池的特性以及电动汽

发展，但是却因车载电池的蓄能偏小，电动汽车单次续航里程

较短，电池每次充电的时间过长等缺点，而导致电动汽车的使 车行驶的环境的调查，估算出电动汽车的最佳续航里程在200- 用和推广都受到了。因此，应用在电动汽车上的快速更换 400km间较为合适，但目前大部分车辆续航路程仅在110 - 电池的技术成为了新能源领域的研究热点。调研发现，目前市 180km之间，考虑电池损耗等因素，当电池低于30%时，电动汽 面上使用的比较广泛的自动更换电池技术主要有两种，它们分 车的续航能力就降低到100-120km之间，此时就应该更换电 别是通过机械手臂或者是使用某种大型换电平台进行电池的 池。因此我们有必要设计出一种自动更换电池的智能装备，通

更换，但是这两种技术都存在明显的缺点，如投入成本高、占地 过合理配置换电站，从而快速而精确地更换电动汽车电池叫面积大以及不易推广。而本文提出的这种一体式自动更换电池

目前市面上使用的比较广泛的自动更换电池技术主要有两

的智能化装备.与现有的技术相比，通过降低自动更换电池装 种:a.机械手臂更换:机械手臂可以通过上下左右的平动和机械

置的生产成本，扩大了其使用范围，以及通过简化自动更换装 头部的转动进行方向的调整，进行电池的更换;b.大型换电平 置的空间结构，提高了空间利用率；同时利用自动控制和操作 台:电动汽车沿引导斜坡倒车进入换电平台，通过汽车定位系

系统作为基础设施.减少了人工成本且增加了用户的使用便捷 统将自动调整到一定的位置，换电系统从充电平台获(转下页)参数设置-操作属性-抬起功能一打开用户窗口选择参数设置画 亮,实时温度值上升,当实时温度达到给定值,加热器自动停止工 面T关闭用户窗口选择运行画面；点击参数设置画面—添加标 作係统进入恒温控制状态。签―系统参数设置画面;添加标签和输入框-项目、显示、设置、温

5结论与展望该设计充分引入PLC和组态设计于系统中，将硬件和软件有 机结合，有效的运用了平台资源，将被控系统的温度控制在某一设 定值，当温度低于或高于设置温度时,PLC作为下位机执行可靠有

度定值等；添加按钮-返回运行窗口 f操作属性-抬起功能-打

开用户窗口选择运行画面―关闭用户窗口选择参数设置画面。4.3建立实时数据库4.3」定义数值型对象:数值型对象名称分别为“实时温度”与 效的控制。基于三菱FX系列的PLC恒温控制系统设计基本正确，

“设置温度”,小数位设为0,“设置温度”最小值设为20,最大值设为 实现了温度控制系统的可视化、自动化。100,对象类型选择“数值”。该设计需要进一步研究的是三菱FX系列的PID控制技术，进

4.3.2定义开关型对象:开关型对象名称分别为“系统启动”、“系 行恒温自动调节，来解决惯性温度误差问题，温度控制更加精确，

统停止”、“PLC运行指示灯”、“系统运行指示灯”、“电加热器状态指 通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试，这样

该系统在更多领域中会有更大的实际应用价值。示灯”，对象类型选择“开关”。4.4设备属性设置。在MCGS组态环境工作台的设备窗口中，

用串口父设备”、“三菱_FX系列编程口”并编辑设置。参考文献双击进入设备窗口 —设备组态:设备窗口—设备工具箱—添加“通 [1|牟应华，陈玉平.三菱PLC项目式教程[MJ.北京:机械工业出版社，

2017,6:108-127.4.5建立动画连接。建立“实时温度”、“设置温度”、“系统启动”、 [2]李江全.组态控制技术实训教程(MCGS )[M].北京：机械工业出版

“系统停止”、“PLC运行指示灯”、“系统运行指示灯”、“电加热器状 社,2016,9:2-19.态指示灯”的动画连接。|3]薛国芳，杨清林,周文华.电气控制与PLC[M].西安:西安交通大学

4.6下载触摸屏。组态好的工程通过USB 口或以太网下载到触 出版社,2015,8:167-179.摸屏的运行环境中，组态工程就可以离开组态环境而运行在 [4] 廖常初.可编程序控制器应用技术[M].第4版，重庆:重庆大学出

触摸屏上。版社,2002,7： 1-17.4.7运行与调试。PLC上电运行，触摸屏上电登录进入运行窗 [5] 孙振强.可编程控制器原理及应用教程[M|.北京：清华大学出版 口。如果PLC和触摸屏通信成功,则触摸屏上的PLC电源指示灯 社,2005,2:163-168.亮。按触摸屏上的系统启动按钮,系统运行,系统运行指示灯亮,如 [6] 蒋玲.电气控制技术及应用[M]•北京：电子工业出版社,2017, & 果实时温度小于50度,加热器自动投入工作，加热器状态指示灯 38-55.