基于plc的温度湿度检测和显示系统设计

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

目  录

摘  要 I

Abstract II

目  录 III

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

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 34

致  谢 36

附 录 37

1.主程序梯形图及指令表 37

2.时钟初始化子程序0梯形图及指令表 40

3.实时时钟读入子程序1梯形图及指令表 41

4.温度读入子程序2梯形图及指令表 45

5.湿度读入子程序3梯形图及指令表 49

6.显示子程序4梯形图及指令表 52

7.中断0（调时闪）梯形图及指令表 54

8.中断1（报警闪）梯形图及指令表 55