基于西门子S7-200plc的温度和湿度检测和显示

摘 要

本论文主要讲述了基于西门子S7-200系列可编程控制器（PLC）为主要的控制元件，实现对环境的温度和湿度进行实时检测和显示，并同时实现对时间进行显示和校正等功能的显示装置的设计方法。

本设计的传感器部分采用集成温度和湿度传感器，集成传感器具有功能强、精度高、响应速度快、体积小、微功耗、价格低、适合远距离传输信号等特点。集成传感器的外围电路简单，具有较高的性价比。经过选择集成温度传感器采用电压输出式单片精密集成温度传感器LM35系列产品；集成湿度传感器选择线性电压输出式集成湿度传感器 HM1500，它的主要特点是采用恒压供电、内置放大电路、能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号、响应速度快、重复性好、抗污染能力强。显示部分采用LED七段码进行显示，本装置一共使用了十七个LED数码管进行显示，能够同时显示当时环境的温度、湿度和时间，还可以显示年月日等信息，并能实现当环境的温湿度超过一定范围时进行报警的功能。

关键词：PLC、温度传感器、湿度传感器、LED显示装置

- I -

目 录

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摘 要 ............................................... I Abstract ............................ 错误！未定义书签。 目 录 .............................................. II 第一章 引 言 ....................................... 1

1.1 课题的背景和意义 ....................................................................................... 1 1.2 基于PLC和LED数码管显示装置的研究现状 ........................................... 1 1.3 传感器的研究现状 ....................................................................................... 2

1.3.1 集成温度传感器的研究现状 ........................................................... 2 1.3.2 集成湿度传感器的研究现状 ........................................................... 3

第二章 系统简介及方案论证 ........................... 4

2.1 系统设计主要技术指标与参数 ................................................................... 4 2.2 设计方案的论证 ........................................................................................... 4

第三章 可编程控制器概述 ............................. 7

3.1 PLC的定义 .................................................................................................... 7 3.2 PLC的发展 .................................................................................................... 7

3.2.1 我国PLC的发展 ............................................................................... 8 3.3 PLC的系统组成与工作原理 ...................................................................... 8

3.3.1 PLC的组成结构 ................................................................................ 8 3.3.2 PLC的扫描工作原理 ...................................................................... 9 3.4 PLC的发展趋势 .......................................................................................... 10

第四章 系统的硬件方案与设计 ........................ 11

4.1 传感器的选型与设计 ................................................................................. 11

4.1.1 集成温度传感器介绍与选型 ....................................................... 11 4.1.2 集成湿度传感器介绍与选型 ....................................................... 15 4.2 PLC的选型与模块配置 ............................................................................ 19

4.2.1 PLC的选型原则 .............................................................................. 19 4.2.2 本系统中可编程序控制器的选取及其特点 ................................. 21 4.3

显示方案的设计 .................................................................................... 25 4.3.1 与LED显示相关的知识 ................................................................. 25

- II -

目 录

4.3.2 显示方案的设计 ............................................................................. 26 4.4 工作电源部分 ........................................................................................... 27

第五章 系统软件设计 ................................ 29

5.1 显示系统主程序 ......................................................................................... 29

5.1.1 温度读入子程序 ............................................................................. 30 5.1.2 湿度读入子程序 ............................................................................. 31 5.1.3 显示子程序 ..................................................................................... 32 5.1.4 实时时钟指令 ................................................................................. 33 5.2 程序清单 ..................................................................................................... 33

结 论 .............................. 错误！未定义书签。

致 谢 .............................. 错误！未定义书签。 附 录 ............................................... 34

1.主程序梯形图及指令表 ................................................................................. 34 2.时钟初始化子程序0梯形图及指令表 .......................................................... 37 3.实时时钟读入子程序1梯形图及指令表 ..................................................... 38 4.温度读入子程序2梯形图及指令表 ............................................................. 42 5.湿度读入子程序3梯形图及指令表 ............................................................. 46 6.显示子程序4梯形图及指令表 ..................................................................... 49 7.中断0（调时闪）梯形图及指令表 ............................................................... 51 8.中断1（报警闪）梯形图及指令表 ............................................................... 52

- III -

第一章 引 言

第一章 引 言

1.1 课题的背景和意义

温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境 …… 此处隐藏：4579字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……