基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統設計研究

馮鈴

摘 要：溫濕度控制系統在實驗室研究與實際的工業生產中有著廣泛的應用。基于此，本文首先介紹了MCGS與PLC的技術原理，分析當前主流的溫濕度控制系統的設計發展現狀，分析以MCGS為監控界面、以PLC為控制器的溫濕度控制系統的設計發展方向，與其具體的技術原理與應用場景，研究其設計的優勢與前景。

關鍵詞：MCGS;PLC;技術結合;溫濕度控制;系統設計

基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統，是一種能夠更好地滿足控制要求的系統，能夠更好的實現分散控制與網絡集中控制，是電子計算機技術發展過程中的重要技術進步。溫濕度控制系統的設計包含溫濕度控制硬件設計與軟件設計，基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統，采用組態與控制器相結合的控制方式，能夠自動對環境的溫濕度進行控制。

一、溫濕度控制系統設計發展現狀

溫濕度控制系統的設計是一項比較復雜的技術設計系統，硬件系統的設計主要包含電源電路設計、單片機與晶振電路設計、復位電路設計、溫度采集電路設計、濕度采集點路設計、控制機顯示電路設計、鍵盤電路設計、報警電路設計等，軟件系統的設計主要包含主程序設計、溫度采集子程序、濕度采集子程序、串口通信子程序、鍵盤程序和報警程序的設計。[1]當前主流的溫濕度控制系統的設計主要應用抗干擾新能比較強的硬件和軟件，設計的目的是應用最少的人力資源配置，加強對環境的溫度與濕度控制系統的管理，提供較為清晰、明確、穩定、可視化的溫濕度狀態，從而為溫度濕度調節系統的維修與故障診斷，提供科學的依據，提高溫度濕度調節系統的運行效率，保障作物、器具等需要嚴格控制溫濕度的物品，處于更好的運行環境當中。

二、基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統的設計發展

（一）整體設計結構

MCGS是一套基于Windows操作系統、用于快速讀寫監控系統數據的組態軟件系統，能夠為用戶提供監控現場的數據采集、數據更新、歷史數據記錄分析服務，能夠對超過數據規定范圍的異常現象進行報警，對數據要求的環境進行安全控制。[2]同時，能夠對客戶要求的流程、畫面、趨勢進行數據描繪，通過報表輸出、安全裝置控制等方式，與企業的監控網絡相連，對環境進行全方面的顯示與監控。MCGS具有操作流程簡單易學、可視化程度高、日常管理與運行維修過程簡單、使用功能強大、安全可靠程度高等突出特點，在工業生產的各個領域均有廣泛的應用。基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統，在全企業范圍內，都可以通過瀏覽器在局域網內進行生產現場的監控，實時獲得生產現場的溫度與濕度信息。MCGS與PLC通過驅動設備與窗口設備與生產環境中的濕度與溫度調節設備進行數據交換，管理者可以直接提取相關的信息數據，作為環境管理與維修處理的依據。

（二）監視系統設計

基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統的監視系統，主要依靠MCGS工控組態軟件。MCGS工控組態軟件主要包含：能夠進行菜單設計與工程屬性設置的主控窗口、能夠添加工程設備與設備驅動變量的設備窗口、能夠創建動畫顯示與人機交互界面的用戶窗口、能夠定義數據變量的實時數據庫、能夠編寫控制流程與功能結構的運行策略。MCGS工控組態軟件比較符合中國人的使用習慣與要求，擁有強大的圖形處理系統，能夠對多種類型的數據信息進行處理，并且通過曲線等多種靈活的形式表現出來。故障報警是溫濕度控制系統中最為重要的部分，當系統出現供電短缺或斷電等問題時，MCGS工控組態軟件會通過PLC程序向控制系統發現出警報，控制系統的溫濕度采集裝置與運行狀態顯示程序，通過Modem通訊模塊，將故障信息快速的傳達至溫度濕度管理中心，第一時間通知維修人員對設備進行故障排查與維修處理。并記錄本次故障的故障代碼，對故障的預防給出針對性的數據建議，記錄收檔，方便維修人員的后續處理與日常管理。

（三）通訊系統設計

PLC又稱可編程邏輯控制器，基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統中的PLC，是指專門為需要控制溫度與濕度的工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器，將MCGS的監控數字系統采集到的溫度、濕度信息進行邏輯運算、順序排列、時間控制、算法設計，從而通過數字信號與模擬信號的方式，將數字信息進行輸出，方便溫度濕度控制系統的設備控制與生產過程控制。PLC在世界范圍內的發展已經超過四十年，是一項比較成熟的計算機電子技術，目前基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統，集合了微處理器技術、PID功能技術、DCS系統，發展成了具有豐富的特殊功能單元、人機界面單元、無線通訊單元的智能化的控制系統。基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統的通訊系統設計，主要依靠PLC來進行監控數據的輸入采樣，保障用戶的程序執行，進行數據的實時刷新。基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制通訊系統中的PLC技術，具有可靠新高、編程操作簡便、組態靈活、輸入功能多樣、輸出方式靈活、安裝與轉移方便、運行速度快、對網絡帶寬的包容性高、容錯率高等突出優勢，隨著單片機技術的應用，基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統的通訊能力與通訊效果大大提升。

三、結論

綜上所述，基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統的設計具有開放性、靈活性、可視化、性價比等特點。從本文的分析可知，研究基于MCGS與PLC相結合的溫濕度控制系統的設計，有助于降低我國的溫濕度控制裝置的研發成本，拓展溫濕度控制裝置的使用范圍，降低溫濕度控制裝置的使用難度。因而，我們要在實踐與科研領域不斷加強相關研究。

參考文獻：

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[4]丁靜，陶曄，孫進.基于PLC與MCGS組態技術的溫濕度控制系統設計[J].中國農機化學報，2017（8）：87-90+124.

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