台达TP04P在智能除湿机上的运用_开题报告

（一）课题背景及意义

      随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，空气湿度对社会生产环境和人民生活环境的影响越来越大[1]。对于社会生产环境，尤其是工业生产环境，湿度过高会对生产设备和工业产品造成非常大的危害。随着各类生产设备或仪器的精密度不断提高，工艺中每个小细节对产品的影响越来越大。在生产制造的过程中，工业厂房的环境湿度，由于其穿梭于每个工艺当中，对产品的质量和工艺的发挥有着不可忽视的直接影响。目前，在工业的各领域基本上对厂房的湿度要求已成为标准[2]。如：在电子行业及SMT等加工行业，对湿度是必须有严格的要求。目前标准是40%RH~60%RH之间[3]。湿度不能高于60%RH的其主要原因是由于湿度过高的话，就会导致生产当中的一些湿敏元器件，如IC、BGA等集成电路的受潮影响，进而影响MSD湿敏器件的车间寿命，造成后续在生产中，MSD器件的功能损坏或是失效。故目前大部分工厂使用工业除湿机对厂房湿度进行调控。工业厂房的环境湿度作为工业生产的重要指标之一，是因为很多工业产品必须在规定湿度下才能生产出来。一方面，适合的相对湿度对提高产品质量、降低废品率、防静电、消除粉尘、净化空气和改善环境均具有决定性的作用。另一方面，相对干爽的室内环境可以防止各类工业设备、仪器因潮湿而产生氧化腐蚀等带来的种种问题，使各类设备、设施、仪器能得到好的维护保养，确保各道生产程序的安全有效进行，从而间接使产品的质量得到更加有效的保障[4]。对于我们的生活环境，湿度是人体舒适度指数的一个重要因素。当湿度高于70％时，人体中一种叫松果腺体分泌出的松果激素量也较大，使得体内甲状腺素及肾上腺素的浓度就相对降低，细胞活动性就会降低，人就会无精打采、萎靡不振[5]。长时间在湿度较大的地方工作、生活，还容易患湿痹症。夏季，湿度增大，水汽趋于饱和时，会抑制人体散热功能的发挥，使人感到十分闷热和烦躁。冬天，湿度增大时，则会使热传导加快约20 倍，使人觉得更加阴冷、抑郁。关节炎患者由于患病部位关节滑膜及周围组织损伤，抵抗外部刺激的能力减弱，无法适应激烈的降温，使病情加重或酸痛加剧。

     由此可见，空气湿度与社会生产环境和人民生活环境密切相关，湿度的大小不仅在改善人类的生活环境方面起到关键作用，还对工农业生产过程和科研设备的运行有着相当重要的影响。特别是在我国东南沿海地区，除湿这个问题的解决，在人居条件的改善、生产技术的发展、生产工艺的顺利进行、产品质量的提高等方面都有着重要的意义。

针对湿度控制的重要性，本课题提出了用台达工业级TP04P-22XA1T文本一体机来应用于除湿机，和传统单片机控制相比，PLC具有抗干扰能力强、功能全面、稳定性高，而和目前的PLC与人机控制方案相比，台达这款工业级文本一体机集PLC与文本显示与一体，体积更小巧，接线更方便，内置8路开关量输入与8路开关量输出，自带4路模拟量输入和2路模拟量输出，特别是4路模拟量输入可以直接接温湿度的电压或电流模拟输入信号，梯形图编程很直观，自带PID功能很强大，集成的文本显示又能方便的实现参数状态显示及按钮的自定义控制，同时自带2路RS485接口，能和上位机直接通讯，所以，无论是功能还是性能，这款TP04P在理论上能够满足设计要求，而且经最终的调试结果也表明控制和调试均操作简单、控制精度高、运行可靠。

（二）国内外研究现状

    除湿机的原理是由风机将潮湿空气吸入除湿机内，通过蒸发器进行热交换。此过程中空气中的水份会冷凝成水珠，变成干燥的空气排出除湿机外，如此循环从而使室内湿度降低[6]。其工作过程中回收系统的冷凝热，来弥补空气中因为冷却除湿时散失的热量，这无疑是一种既高效又节能的除湿方式，已经广泛应用于国防工程、人防工程、烟草及石化行业、地铁车站、航天领域净化工程、实验室、电讯器材室、档案室、食品房、制药或胶片车间、特种玻璃制造、粮食、木材等的除湿干燥和高湿空间的除湿与温度控制等有除湿要求的场所[7]。

全球的除湿机产地主要集中在日本、意大利、中国和中国台湾等地区[8]，在国外，除湿机还是以传统的制冷除湿技术为主，工业使用和民用都比较广泛。在我国，除湿机已经有十几年的发展历史，目前在国际市场中的地位日益显著。特别是工业除湿机，在医药、印染、电子、计算机和食品行业居多；目前，我国的制冷除湿机技术比较成熟，高效、节能、低噪、环保是未来除湿机的发展趋势。

目前控制空气湿度主要通过加湿和除湿这两种技术途径，加湿相对比较简单，而除湿被认为调节空气湿度的重要途径。目前的除湿方法有：升温除湿法、制冷除湿、吸附剂除湿、膜法除湿、混合除湿[9]，其中制冷除湿由于耗能低、控制方便、除湿效率高等优点，是目前最为广泛使用的除湿手段。制冷除湿就是利用制冷压缩机的蒸发吸热原理，吸收空气中的热量，将空气中的湿气冷凝析出水分，从而达到空气除湿的目的。由于出风的温度不能在最低温度和最高温度之间连续调节，出现调温盲区[10]，而本课题针对这个弊端，引入了循环加热、辅助加热的环节，使用台达TP04P文本PLC一体机来作为除湿机的主控，采用PID双重控制湿度和温度，使温度和湿度达到很理想的效果。

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

2 除湿机的电气设计

2.1 TP04P的硬件介绍

2.2电气 I/O地址分配

2.3电气硬件连接图

2.4电气接线原理图

3 除湿机的软件设计

3.1 电气设计要求

3.2 PLC控制技术概况

3.3 PLC程序设计

3.4 文本显示程序设计

3.5 现场设备调试

三、参考文献

[1] 黄剑云,冷冻除湿机设计探讨机电工程技术，2002,31:66-68.

[2]  延魁,电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.

[3] 苏晓东,室内环境安全综合评价的研究,2004，33.

[4] 李义文,冷冻除湿技术及其应用研究,上海同济大学，2004.

[5] 潘平平,邓开野,关富华,丁力行, 空调系统微生物种类分析及其温湿度控制, 环境科学与技术,2014.

[6] 韩璐，干盘管加独立新风空调的研究[D],哈尔滨工业大学，2011．

[7] 霍召丽,分析暖通空调节能设计中应注意的问题[J],能源与节能，2013, 4：53-55．

[8] 索晓芳, 中国除湿机行业的现状和未来,电器，期刊,2007

[9] 秦瑞毁．空调除湿方式设计探讨［Ｊ］．煤矿现代化，2008(ZL),179-181.

[10]吴茂杰等,关于调温除湿机调温盲区的研究,建筑热能通风空调,2001,20(4)