摘要：本係統應用三套 S7-200  SMART係列  PLC，根據食用菌培育工藝需要調節實驗室環境，一套應用於預冷室、冷卻室及接種室，一套應用於三間培養室
，一套應用於五間出菇室；並通過以太網通信實現上位機監控。本套係統對工藝參數控製準確
，控製靈活
，達成了食用菌培養的工藝需求。

關鍵詞：食用菌培育;以太網;S7-200   SMART PLC

1引言

良好的生產環境是保證食用菌培育成功的關鍵，食用菌的培育環境包含空氣潔淨度

、空氣溫度、濕度、PH值、光照、二氧化碳濃度、氣壓等
，食用菌培育控製係統通過控製風機、壓縮機
、加熱器

、加濕器、風閥等設備，對食用菌培育生產全流程進行精確管理，提高食用菌的培育效率。

2工藝要求

本項目位於山東省淄博市
，培育產品為香菇。主要工藝流程：培養料冷卻、接種、菌絲培養

、出菇。

培養料預冷：通過室外低溫空氣對培養料進行初步降溫。

冷卻：yulenghoudepeiyangliaojinyibulengque
，rushiwaihuanjingwendumanzujiangwenxuqiushi，youxianshiyongshiwaiziranlengyuan，buzubufenshiyongzhilengjizulaimanzugongyiyaoqiu，peiyangliaowenduyaoqiu  20±2℃。

接種：接種室溫度要求 20±2℃。

菌絲培養：培養室環境溫度要求控製在  20-23℃±1℃，濕度 60％±5％。

出菇：要求溫度高溫在 18-20℃±1℃，低溫  10℃±1℃。

3自動化平台選型

3.1控製方案

西門子 S7-200 SMART係列  PLC體積小、速度快、標biao準zhun化hua，具ju有you網wang絡luo通tong信xin能neng力li，功gong能neng更geng強qiang，可ke靠kao性xing高gao。控kong製zhi器qi本ben體ti標biao配pei以yi太tai網wang接jie口kou，集ji成cheng了le強qiang大da的de以yi太tai網wang通tong信xin功gong能neng，通tong過guo以yi太tai網wang接jie口kou還hai可ke與yu其qi他ta CPU模塊

、觸摸屏
、計算機進行通訊，輕鬆組網。控製器集成Micro  SD 卡插槽，使用市麵上通用的 Micro  SD卡即可實現程序的更新和   PLC 固件升級， 極大地方便了工程師對最終用戶的服務支持，也省去了因   PLC  固件升級返廠服務的不便。CPU支持標準  TCP/IP 協議
，可接入以太網，實現集中控製。

本係統主要控製目標是溫度
、濕度、二氧化碳濃度
，根據功能劃分控製區域，選擇一套基於 S7-200 SMART  SR40  CPU的控製係統用於預冷室、冷卻室及接種室，一套基於S7-200 SMART SR60  CPU的控製係統用於三間培養室，一套基於  S7-200 SMART SR60 CPU的控製係統用於五間出菇室。模擬量采集部分因數量較多，采用專用模擬量采集模塊。人機界麵選用昆侖通態  7寸觸摸屏。上位機集中監控軟件選用三維力控組態軟件，應用  CPU本體標配的以太網接口實現通訊。

3.2 I/O列表

根據現場需要控製的設備及監測的控製點，各係統  I/O數量列表如下：

其中 1#係統為預冷室
、冷卻室及接種室， 2#係統為三間培養室
，3#係統為五間出菇室。

3.3上位機集中監控方案

本工程應用三維力控組態軟件，軟件中集成了  S7-200 SMART係列的  PLC的以太網驅動程序
，如下圖：

根據設備配置向導可完成 I/O設備組態，如下圖：

各係統 CPU IP地址選擇在同一網段內：172.16.1.*（可在   HMI中進行修改）。

4程序設計

4.1控製流程圖

控製程序主要對個房間內所需參數進行控製，主要控製流程如下圖所示：

4.2模擬量輸入處理

濕度及二氧化碳的檢測信號為 4~20mA，分別對應濕度  0~100%，二氧化碳0~10000ppm，通過 S7-200  SMART 控製器的組態、編程和操作軟件STEP 7-Micro/WIN SMART 可以方便的創建添加用戶庫文件，將具有通用功能的程序塊封裝為用戶庫程序，方便調用，提高編程效率。模擬量處理程序如下所示：

4.3 IP地址修改

如果有多台同樣的設備需要進行組網，則需要對所有設備  CPU進行  IP地址的修改，可通過獲取 IP 地址（GIP_ADDR 指令）和設置 IP 地址（SIP_ADDR 指令）對 CPU進行設置，本項目中使用了此功能
，如下圖：

4.4與人機界麵通訊

本係統就地操作麵板選用昆侖通態  7寸觸摸屏，S7-200  SMART 控製器通過串口與觸摸屏實現通訊，通訊設置如下：

控製器端：

HMI端：

4.5上位機組態

本ben係xi統tong可ke實shi現xian就jiu地di控kong製zhi及ji上shang位wei機ji集ji中zhong控kong製zhi
，上shang位wei機ji集ji中zhong控kong製zhi可ke實shi現xian數shu據ju采cai集ji處chu理li，設she備bei狀zhuang態tai監jian測ce，設she備bei遠yuan程cheng操cao控kong，係xi統tong參can數shu設she置zhi等deng功gong能neng。部bu分fen實shi時shi監jian控kong畫hua麵mian如ru下xia：

5結束語

西門子 S7-200 SMART係列  PLC在本工程中的成功應用，保證了空調設備的高效穩定安全運行
，各項受控指標均達到用戶工藝要求。西門子  S7-200 SMART係列  PLC全係標配的集成以太網接口帶來了便捷的 組網方式、穩定高速的通信；控製器集成  Micro SD卡插槽為用戶應用程序的升級更新帶來極大便利，提高了工程設計人員的工作效率。

作者簡介

劉建龍（1982-），電氣工程師，從事製冷空調設備的設計開發及應用

參考文獻

[1] s7-200_SMART 係統手冊
，西門子（中國）有限公司