随着电子技术，计算机控制技术和通信技术的发展，PLC的功能也愈来愈强大，由原来简单的逻辑控制功能逐渐发展到模拟量控制、高速大容量运算处理、PID闭环控制、运动/定位控制和网络通信等功能，已经成为现代工业控制设备的三大支柱之一。EC20系列PLC是艾默生(Emerson)公司致力于工业自动化领域全新推出的新一代小型可编程控制器，它代表了工业自动化控制的最高水平，是最新计算机技术与工业控制技术的完美结合。

   自EMERSON EC20系列PLC推向市场以来，以其卓越的性能，高品位的性价比，完善的服务体系受到用户好评，产品广泛应用于电子、食品饮料、空调制冷设备、锅炉、物流仓库、科技农业、交通运输、石油化工、供水、玻璃/钢铁、纺织机械、线缆机械、塑机、印染包装等各个领域。本文介绍了EC20小型PLC在老化房控制系统中的应用，并着重阐述了该产品的PID闭环功能在恒温控制上的实现和强大的网络通信功能对EMERSON EV2000变频器运行控制的实现。

老化房控制系统工艺要求

    该老化房控制系

统是家电、电子、电脑行业产品生产检测的重要设备，也是产品生产合格检查的重要环节。该系统采用EMERSON EC20 PLC和多台EV2000变频器，实现对室内温度和变频器运行的集中控制。老化房结构如图1所示： 主要要求如下：

  （1）该系统所控制的老化房面积达16m×30m，要求控制范围在20℃～55℃，控制精度达±5℃，能够在上位机对温度设定/显示/保存。

图1  老化房结构示意图

 （2）该系统有3个风机控制工程网版权所有，用于进风，回风和排风；有4个风闸：进风闸，回风闸，排风闸，防火闸；2个防尘过滤网；6个火灾报警点；在正常情况下（温湿度），关闭进风阀和排风阀，停止进风电机和排风电机，打开回风阀和防火阀，启动回风风机，保持老化房内回风循环；在高温情况下，排风阀和进风阀打开，启动排风电机和进风电机，抽出部分空气；在火灾报警情况下，防火阀关闭，回风禁止循环，全部从室内抽出；同时排风阀和进风阀打开，启动排风电机和进风电机，抽出室内空气。

PLC控制原理

PLC系统结构如图2所示：

图2   EC 20系列PLC结构示意图

    根据老化房工艺要求组成如图2的控制系统：上位机采用台湾研华IPC（工控计算机）；监控画面采用亚控公司的KINGVIEW软件，该软件操作简单，元件形象丰富CONTROL ENGINEERING China版权所有，性能稳定；核心控制部分采用艾默生EC20-2012BTA类型的PLC和4个温度采集模块（EC20-4TC，接受K型温度信号）；传动采用艾默生EV2000通用型变频器。

    在设备连接方面，EC20 PLC充分体现了自身的优势，由于EC20 PLC本身带有2个串行通信口（1个RS232口，集成自由协议/编程协议/MODBUS从站协议，1个RS232/485口CONTROL ENGINEERING China版权所有，集成自由协议/MODBUS主站/从站协议），EC20 PLC利用COM0口和IPC进行通信（EC20 PLC做从站，设置成MODBUS从站协议），利用COM1和多台变频器组成网络进行集中控制（EC20 PLC的COM1设置成MODBUS主站协议）。

    IPC为整个系统的人机接口，IPC读取PLC采集的系统运行状态如各风机的运转状态，各测温点温度CONTROL ENGINEERING China版权所有，报警状况并显示在监控画面上，IPC又把各种操作命令传给PLC以控制系统的运行，如温度的设定，PID参数设定，各种阀门的开闭，变频器的启动、停止等设定。并且可以实时监控整个系统的工作运行状态、动作过程及故障报警等，IPC还可以根据设定对采集的数据进行保存打印。

    在系统设计中，EC20 PLC为整个系统的核心，执行各种系统操作及计算，EC20 PLC根据工艺要求和现场状况进行逻辑判断，开闭各种阀门和启停各风机；同时利用自身的PID功能对温度进行控制，具体方法后面描述。

    艾默生EV2000系列变频器自带RS485接口的通讯单元，符合RS485通讯规范，用于实现PLC与多台变频器的联网。根据MODBUS通讯协议，可以通过RS485网络轻松实现对变频器的运行控制。由于RS485通讯链路传输距离远、配线简单、抗干扰能力强、可靠性高，因此在设计中，我们省略了变频器的外部起停控制线路，对变频器的所有控制都通过RS485通讯链路来完成CONTROL ENGINEERING China版权所有，达到了经济高效的目的。

监控画面

    整个系统监控画面主要分为主画面（如图3），实时温度