摘 要：本文以与湿度有关的露点温度数据处理为例，介绍非线性露点温度曲线在和利时LM系列PLC中的实现方法。目前，采用由PLC、文本屏和传感器变送器所组成的系统代替单片机系统的方式，在分析和检测领域得到了广泛的应用。

　　关键词：和利时LM系列PLC 露点温度 非线性曲线

　　Abstract: In this paper, take humidity data processing with dew point temperature as an example to introduce the nonlinear dew point temperature curvein the Hollysy LM series PLC. At present, the system constitute by PLC, the text screen and the sensor transmitter instead of single-chip system has been widely used in the analysis and testing.

　　Key words: Hollysy LM series PLC Dew point temperature Nonlinear curve

　　【中图分类号】TP273 【文献标识码】B 文章编号1561-5123（2012）06-0000-00

　　1引言

　　随着环境管理工程的要求越来越高，湿度测量成为测控工程热点领域。本文以与湿度有关的露点温度数据处理为例，介绍非线性露点温度曲线在和利时LM系列PLC中的实现方法。

　　我国在1986年正式成立了湿度与水分专业委员会，并开展了多次学术交流会，湿度的一些计量检定规程也逐步建立。根据有关规程，湿度被定义为气体中的水蒸气含量，其常用单位是PPM。习惯上，以露点-20℃为界，把所测气体分为高湿度气体和低湿度气体。露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中的水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同。当空气中的水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点温度与气温的差值可以表示空气中的水汽饱和程度。表1所示为PPM与露点温度的离散统计关系。

　　2湿度检测算法设计

　　PPM的值由专用变送器送给和利时LM系列PLC的LM3310B高精度输入模块。根据表1的对应关系，PLC计算出露点温度值，并在文本显示器上进行显示，同时以多路露点温度值的平均值作为关键参数，参与大系统的离散控制和过程控制。

　　由表1可知，PPM和露点温度值之间的关系为55个离散点。如果采用PLC特征曲线指令（CHARCURVE），则坐标点数不能超过11个。所以采用曲线拟合离散点的方法，画出离散点图，拟合出曲线公式。实践表明，由于曲线的非线性特性，一条曲线不足以满足精度，所以分为5个区间，采用5个公式来进行表达。将这5个公式输入PLC，由PLC根据公式来计算露点温度值。

　　首先按照PPM从小到大的顺序排列坐标点，规划出5个互相交叉的区间：[0.184,4.6]，[4.6,80]，[80,841]，[841,2346]，[2346,6032]。然后按照规划好的区间拟合出5条非线性曲线，并分别给出非线性曲线所对应的公式，如表2所示。

　　3基于PLC的湿度检测系统设计

　　露点分析系统由以PLC为核心的控制机柜、执行机构、声光报警和一次、二次外围元件组成，系统装置如图1所示。控制柜里配置有PLC和报警继电器。PLC使用和利时LM系列PLC。本系统选用的CPU模块是LM系列最小的一款LM3104，本体上集成8点数字量输入和6点继电器输出。系统采用LM3310B扩展了4通道高精度模拟量输入。系统中显示部件采用和利时HD2400L文本显示器，通过串口以ModbusRTU协议与PLC的RS232串口通讯，通过文本显示器可以对系统的运行情况进行监控，并对参数进行设置。HD2400L是一个小型的人机界面，主要与各类PLC或带通信口的智能控制器来配合使用，以文字或指示灯等形式监视和修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态，从而使操作人员能够自如地控制机器设备。系统规划出封面、菜单窗口、操控界面、参数设置、曲线显示、关于我们、系统帮助、后台参数修正等8个窗口。菜单窗口完成触摸屏各画面的切换功能。参数设置窗口完成检测仪器工艺参数的设置。报警列表窗口可以显示实时报警信息。部分设计界面如图2、图3、图4和图5所示。

　　4结束语——应用特点

　　基于和利时LM系列PLC的气体分析预处理系统具有如下特点：

　　（1）稳定性和可靠性。准确性和可靠性是系统的关键。和利时LM系列PLC配置高性能的工业级处理器，具有超快的处理速度以及大容量的内存。气体分析的应用场合现场工况一般比较恶劣，根据现场情况，可以采用防湿热、防盐雾、防霉菌的三防模块，保证系统在湿热、潮湿、高温以及各种化学品侵蚀的恶劣环境下，仍然具有高

　　（2）强大的功能及可扩展性。由于和利时LM系列PLC具有体积小、集成化程度高、运算速度快、逻辑控制容量大等特点，所以整套程序除了状态报警、模拟量处理功能外，还有复杂的管路自动切换、参数设置、防止错误手动等功能。在硬件方面，还可以扩展至7个模块，方便系统扩容。在软件方面，通过成熟的编程手段，可以最大程度地根据照客户的要求来修改控制策略和显示界面。

　　（3）高性价比。基于PLC的湿度检测系统不仅可以灵活地解决非线性数据处理的问题，还可以方便地控制系统的多个逻辑点。此外，和利时LM系列PLC和HD2400L系列文本屏具有超高的性价比，节省了系统的投资。

　　作者简介

　　杨范 男 工业自动化解决方案工程师，研究方向为自动化系统集成工程。

　　参考文献（略）