基于西门子S7-200plc的温度和湿度检测和显示
说明：
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
Abstract ：This paper mainly based on Siemens S7-200 series programmable controller (PLC) for the control of the main components realize the environmental temperature and humidity for real-time detection and display, and to simultaneously achieve right time and calendar set up for display and function display devices design methods.
The design of the sensor using integrated temperature and humidity sensors, sensor integration with functional and high accuracy. Fast response, small size, very low-power, low price, suitable for long-distance signal transmission characteristics. Integrated sensor external circuit is simple and low cost and high performance. Selected integrated temperature sensor output voltage precision-integrated single-chip temperature sensor LM35 series of products; Integrated humidity sensor option linear voltage-output integrated humidity sensors HM1500. Its main feature is the constant voltage power supply, a built-in amplifier, can be output with the relative humidity is the ratio between the voltage level signal voltage, fast response and good reproducibility, anti-pollution capability. LED used in some of the display code in paragraph 107, the device used a total of 17 LED digital tubes, can also showed that environmental temperature, humidity and time, can also display information such as the date, and the environment can be achieved when the temperature and humidity of more than a certain scope for alarm functions.
Key words: PLC、Temperature sensor、 Humidity sensor、LED display devices
第一章 引 言
1.1 课题的背景和意义
温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。总之，环境温湿度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。
本设计是基于西门子S7-200系列PLC为主要控制元件进行设计的，可编程控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术的一种新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便，易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点，近年来的工业自动化、机电一体化、传统产业技术等方面应用越来越广，成为现代工业控制三大支柱之一。PLC的最终目标是用于实践，提高生产力。如今，应用PLC已经成为世界潮流，PLC将在我国得到更全面的推广应用。
本文主要介绍了对环境的温湿度进行检测和显示装置的设计方法。此装置不仅可以显示环境的温湿度，还可以进行年、月、日、时、分、秒的显示。随着工业化程度的不断提高，人们的时间观念越来越强，因此对时间及年月日的显示也是非常必要的，有比较大的现实意义。
作者点评：
本设计综合利用可编程控制器（PLC）技术、传感器技术、数字电子技术和LED显示等科学知识，完成了PLC控制的温度、湿度和时间显示装置的设计。比较系统地介绍了硬件的组成及设计方法。充分利用PLC的功能指令完成了系统软件的设计。
1. 把传感器技术应用到PLC控制系统中，实现了对环境温度和湿度的数据采集和读取。
2. 利用LED数码管的显示技术完成了环境温度、湿度及时间显示电路的设计。
3. 充分利用外围已用元器件，在没有增加其它元器件的前提下，实现了环境温度和湿度在超出规定的数值范围时报警的设计。
4. 利用PLC强大的指令功能和实时时钟指令完成了对时间及年月日进行显示及校正的设计。
5. 在本设计的基础上可以方便的进行各种功能的扩展。例如，可以把功能扩展延伸为实现对环境温湿度的显示和控制。
6. 整个系统软硬件搭配合理，设计、开发、维护方便，随着功能的进一步扩展和PLC价格的降低，其性价比会越来越高。