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概述
介绍了艾默生公司EC20PLC在老化房控制系统中的应用并着重介绍该产品的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EMERSONEV2000变频器运行控制的实现。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EMERSONEC20 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。
老化房控制系统工艺要求：
房结构如图所示：
具体要求如下：
1,该系统所控制的老化房面积达16×30M，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；（加湿控制采用单独进行和PLC无关）
2,该系统有3个风机，用于进风，回风和排风；有4个风闸：新风闸，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；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；
3，其他要求省略；
三、工作原理：
PLC系统结构如下：
EC20PLC设备的I/0接线如图：
工作原理：
根据老化房工艺要求组成如上图控制系统：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，性能稳定；核心控制部分采用EMERSONEC20-2012BTA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EMERSONEV2000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EC20PLC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，集成自由协议/MODBUS主站/从站协议），EC20PLC利用COM0口和IPC进行通信（EC20PLC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（EC20PLC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，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，EC20PLC为整个系统的核心，执行各种系统操作及计算，EC20PLC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；利用自身的PID功能对温度进行控制，具体方法后面描述。
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，我们可以通过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，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，达到了经济高效的目的。
四、监控画面
整个系统监控画面主要分为主画面，实时温度监控，PID参数设定，三个部分（其他部分省略），具体如下：
主画面如上图所示，主要完成对系统状态的监控（如各种风阀的开闭状态，风机的运行状态，报警状态），数据统计（如系统运行的时间，启停系统的次数），温度设定/测量等功能。
实时温度监控画面如上所示，此画面主要用于对温度的实时监控，并描绘出温度曲线趋势，以便判断系统的温度控制是否处于良好状态，可以实现对温度进行保存/打印等操作。
PID参数设定画面主要用于比例常数P，积分常数I，微分常数D的设定，根据实时温度曲线状况进行调节；显示PID控制的输出比例。
五、对温度控制的实现
为便于对整个老化房内温度的控制，充分利用EC20PLC自身PID功能和PWM脉冲输出（Y0，Y1）的优势，室内温度区域分为2个部分（上层和下层各8个测温度点），对温度取平均值作为温度的测量值，并把此平均值送入PID功能块进行运算，对加热执行元件（参考EC20PLC的I/O接线图，固态继电器SSR1，SSR2，SSR3所控制的发热管的功率逐渐加大）也进行了分组处理：温度偏差较小的情况下，进行PID运算，通过Y0输出脉冲给SSR1，关闭SSR2，SSR3（即Y1，Y2停止输出）；如果温度偏差较大，则Y1，Y2也参加输出，具体处理思路如下：
通过此法处理可以把温度控制精度保持在±0.3度以内,无论提升温度还是下降温度都很快速；把PID输出转化为PWM的占空比输出，又大大节省了PLC的资源（充分利用Y0，Y1的高达100KHZ的脉冲输出功能）。
EC20PLC的编程软件CONTROLSTAR的操作简单方便，指令丰富，功能强大，是一个很的全中文编辑工具。
实现步骤具体如下：在数据块设定PID各参数，其中的重点是设置P，I，D三个参数和输出量的上下限范围，由于PID的输出结果直接和PWM结合在一起，设置时要特别注意，在本例子中，按照PWM的周期为4秒（=4000MS）计算，把PID的输出上下限分别设定为4000和0；按照逆动作（BIT0=1），输出限定（BIT5=1）的要求对D7911各位进行赋值；
在程序里调用PID指令和PWM指令用于控制Y0的输出（对SV和PV的比较而进行的逻辑控制输出较简单，故此处省略）。
六、对变频器的启停控制
由于EMESON EC20PLC和EV2000变频器（非标）都集成MODBUS协议，实现它们的通信相对比较简单，整个网络采用RS485通信方式。
1. 各设备接口通信参数设置，对EC20 PLC设置如下：
2. EV2000的设置要点：1，各通信参数要和EC20PLC一致；2，各变频器的地址要有自己唯一的从机地址；
3，注意变频器的通信跳线开关CN14拨在RS485方向
3. EC20PLC和变频器的连接如下：
4. EC20 PLC和变频器之间采用MODBUSRTU方式通信，Modbus采用“Big Endian”编码方式，先发送高位字节，是低位字节。RTU方式格式如下：
RTU方式：在RTU方式下，帧之间的空闲时间取功能码设定和Modbus内部约定值中的较大值。Modbus内部约定的小帧间空闲如下：帧头和帧尾通过总线空闲时间不小于3.5个字节时间来界定帧。数据校验采用CRC-16，整个信息参与校验，校验和的高低字节需要交换后发送。具体的CRC校验请参考协议后面的示例。帧间保持至少3.5个字符的总线空闲即可，帧之间的总线空闲不需要累加起始和结束空闲。
Modbus主要的功能是读写参数，不同的功能码决定不同的操作请求。变频器Modbus协议支持以下功能码操作：
Modbus协议不同的功能码有不同数据的格式和意义，简要介绍如下：
改写多个变频器功能码和状态参数的格式协议：请求格式如下：
应答格式如下：
读取变频器参数的协议格式：请求格式如下：
应答格式如下：
变频器的功能码参数、控制参数和状态参数都映射为Modbus的读写寄存器。功能码参数的读写特性和范围遵循变频器用户手册的说明。变频器功能码的组号映射为寄存器地址的高字节，组内索引映射为寄存器地址的低字节。变频器的控制参数和状态参数均虚拟为变频器功能码组。功能码组号与其映射的寄存器地址高字节的对应关系如下：
F0组：0x00；F1组：0x01；F2组：0x02；F3组：0x03；F4组：0x04；F5组：0x05；F6组：0x06；F7组：0x07；F8组：0x08；F9组：0x09；FA组：0x0A；Fb组：0x0B；FC组：0x0C；Fd组：0x0D；FE组：0x0E；FF组：0x0F；FH组：0x10；FL组：0x11；Fn组：0x12；FP组：0x13；FU组：0x14；变频器控制参数组：0x32；变频器状态参数组：0x33。
例如变频器功能码参数F3.02的寄存器地址为0x302，变频器功能码参数FF.01的寄存器地址为0xF01。
5、具体程序编写：启动5#变频器正转，转速设定为50.00HZ（内部表示为5000）的命令如下：
程序清单：
读取5#变频器的运行频率，变频器应答运行频率为50.00HZ：
程序清单：
5#变频器以快速度停车：
七、小结
该系统以前是采用IPC+控制I/O卡的方式进行控制的，存在系统稳定性能差，控制效果不理想，故障率高的缺点，自从改用EMERSON的PLC作为系统的核心设备后，系统不仅达到良好的控制效果和很好的经济效益，比较容易维护，受到用户的好评。
DDM系列数码显示表可安装于自动化生产流水线显示整个或局部设备工作状态，生产、装配部件及产品累积数量，部件的装配号、装配、生产速度等。而自动化生产流水线控制部分很多都采用了PLC构成。
例如：拟设计一啤酒灌装线，其中需要在现场和控制室显示实时啤酒灌装数量，以统计每班、每日产量。
传统设计方式是：选择红外发射、接收探头，再选择专用计数、显示器。将啤酒瓶在传输带上传输，通过遮挡红外光检测啤酒通过数量，将光信号经接收探头转换为脉冲电信号并送入专用计数、显示器上显示。如果需要将累积数量上传至计算机，必须选择具备通信接口或者脉冲输出接口的计数、显示器。
采用DDM数码显示表，无需专用显示设备，而将接红外收探头接收并转换为啤酒通过数量的脉冲电信号直接连接于PLC的一个开关量输入信号，经PLC程序累积该开关量的闭合次数就可以计算出累积数量，将该累积值存入驱动DDM4A显示表子程序，则连接于该PLC的DDM4A系列数码显示表就可以显示出实际的累积数量。通过连接于该PLC的通讯电缆，计算机系统也可以直接获得实际啤酒累积产量。如果你的统计数量很大，超过9999，那么你可以采用两种方式显示该值：
更换5位或者6位数码显示表，对应型号为DDM5××或者DDM6××，它们大可显示99999或者999999;在显示方式上如果小于9999就直接显示，当超过9999，可加小数点增加倍率，例如实际为123456，显示为123.4表示123，456，56则无法显示，可采用分时显示！