一种基于PLC的温控系统

一种基于plc的温控系统
技术领域
1.本发明属于温度控制技术领域，尤其涉及一种基于plc的温控系统。


背景技术：

2.可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
3.温控系统是用于综合当前环境因素以及人为因素，对当前温度控制设备进行统筹管理的系统，在保证控制当前环境的温度值在设定范围之内的同时，降低能耗。
4.但是现有的温控系统在进行温度控制的时候，仅考虑温度的数值，不考虑当前环境的因素，由于环境因素对体感温度有很大影响，因此现有温控系统控制的温度不能够真实反应用户的体感温度，造成了用户需要多次进行温度调节来获得适于当前环境的温度。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种基于plc的温控系统，为了解决现有温控系统控制的温度不能够真实反应用户的体感温度这一技术问题，在进行温度控制时，将环境因素也考虑在内，因此能够更加准确的反应用户的体感温度，减少用户调整温度的次数。
6.本发明实施例是这样实现的，一种基于plc的温控系统，所述系统包括：
7.数据接收模块，用于接收温度控制信号并获取环境条件信息，所述温度控制信号包括欲设定的目标温度值，所述环境条件信息至少包括环境湿度值、环境风速值和环境温度值；
8.数据查询模块，用于根据环境条件信息中的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值，所述查询温控条件数据库的步骤通过plc完成；
9.方案生成模块，用于根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行，所述制冷方案至少包括出风量；
10.方案纠偏模块，用于获取实际温度值，比较调控温度值和实际温度值，若两者差值超过预设值，则生成纠偏方案并执行。
11.进一步的，所述数据接收模块包括：
12.信号接收单元，用于接收温度控制信号；
13.数据上传单元，用于从各监测点获取监测点上传数据，所述监测点上传数据至少包括该监测点对应的监测点湿度值、监测点风速值和监测点温度值；
14.数据计算单元，用于根据全部监测点上传数据，计算得到环境湿度值、环境风速值和环境温度值。
15.进一步的，所述数据查询模块包括：
16.数值取整单元，用于对环境湿度值和环境风速值进行取整处理，得到取整湿度值
和取整风速值；
17.第一检索单元，用于根据取整湿度值检索温控条件数据库，得到第一检索结果；
18.第二检索单元，用于根据取整风速值对第一检索结果进行检索，得到调控温度值。
19.进一步的，所述方案生成模块包括：
20.变量值计算单元，用于根据环境温度值和调控温度值计算降温变量值；
21.制冷方案生成单元，用于根据预设的制冷量、预设的制冷面积、预设降温时间值以及降温变量值生成制冷方案，所述制冷方案包括计算得到的所需制冷功率和出风量；
22.方案执行单元，用于执行所述制冷方案。
23.进一步的，所述预设值根据目标温度值确定。
24.进一步的，所述监测点的数量至少为两个。
25.进一步的，采用无线传输方式接收所述温度控制信号。
26.本发明实施例的另一目的在于提供一种基于plc的温控方法，所述方法包括：
27.接收温度控制信号并获取环境条件信息，所述温度控制信号包括欲设定的目标温度值，所述环境条件信息至少包括环境湿度值、环境风速值和环境温度值；
28.根据环境条件信息中的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值，所述查询温控条件数据库的步骤通过plc完成；
29.根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行，所述制冷方案至少包括出风量；
30.获取实际温度值，比较调控温度值和实际温度值，若两者差值超过预设值，则生成纠偏方案并执行。
31.进一步的，所述接收温度控制信号并获取环境条件信息的步骤，具体包括：
32.接收温度控制信号；
33.从各监测点获取监测点上传数据，所述监测点上传数据至少包括该监测点对应的监测点湿度值、监测点风速值和监测点温度值；
34.根据全部监测点上传数据，计算得到环境湿度值、环境风速值和环境温度值。
35.进一步的，所述根据环境条件信息中的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值的步骤，具体包括：
36.对环境湿度值和环境风速值进行取整处理，得到取整湿度值和取整风速值；
37.根据取整湿度值检索温控条件数据库，得到第一检索结果；
38.根据取整风速值对第一检索结果进行检索，得到调控温度值。
39.进一步的，所述根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行的步骤，具体包括：
40.根据环境温度值和调控温度值计算降温变量值；
41.根据预设的制冷量、预设的制冷面积、预设降温时间值以及降温变量值生成制冷方案，所述制冷方案包括计算得到的所需制冷功率和出风量；
42.执行所述制冷方案。
43.本发明实施例提供的一种基于plc的温控系统，通过将环境因素中与体感温度有关的环境湿度值和环境风速值纳入考虑，从而保证在用户设置目标温度值之后，温控系统能够控制制冷设备进行降温，直至用户的体感温度与目标温度值相同，因此能够更加准确
的反应用户的体感温度，减少用户调整温度的次数。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
45.图1为本发明实施例提供的一种基于plc的温控系统的架构图；
46.图2为本发明实施例提供的数据接收模块的架构图；
47.图3为本发明实施例提供的数据查询模块的架构图；
48.图4为本发明实施例提供的方案生成模块的架构图；
49.图5为本发明实施例提供的一种基于plc的温控方法的流程图；
50.图6为本发明实施例提供的接收温度控制信号并获取环境条件信息的步骤的流程图；
51.图7为本发明实施例提供的根据环境条件信息查询温控条件数据库并得到调控温度值的步骤的流程图；
52.图8为本发明实施例提供的根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行的步骤的流程图。
具体实施方式
53.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
54.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
55.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位
置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
58.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
59.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
60.温控系统是用于综合当前环境因素以及人为因素，对当前温度控制设备进行统筹管理的系统，在保证控制当前环境的温度值在设定范围之内的同时，降低能耗。但是现有的温控系统在进行温度控制的时候，仅考虑温度的数值，不考虑当前环境的因素，由于环境因素对体感温度有很大影响，因此现有温控系统控制的温度不能够真实反应用户的体感温度，造成了用户需要多次进行温度调节来获得适于当前环境的温度。
61.在本发明中，通过将环境因素中与体感温度有关的环境湿度值和环境风速值纳入考虑，从而保证在用户设置目标温度值之后，温控系统能够控制制冷设备进行降温，直至用户的体感温度与目标温度值相同，因此能够更加准确的反应用户的体感温度，减少用户调整温度的次数。
62.如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于plc的温控系统的架构图，所述系统包括：
63.数据接收模块100，用于接收温度控制信号并获取环境条件信息，所述温度控制信号包括欲设定的目标温度值，所述环境条件信息至少包括环境湿度值、环境风速值和环境温度值。
64.在本系统中，数据接收模块100接收温度控制信号，并获取环境条件信息，所谓温度控制信号即为用户想要调整当前环境的温度值，温度控制信号应当包含用户想要的目标温度值，而环境条件信息则是通过传感器获取的，例如在当前环境内设置多个温度传感器、多个湿度传感器和多个风速传感器，具体的，可以在当前环境中需要进行温度控制的地点设置监测点，监测点的数量应该在两个以上。
65.数据查询模块200，用于根据环境条件信息中的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值，所述查询温控条件数据库的步骤通过plc完成。
66.在本系统中，数据查询模块200查询调控温度值，由于体感温度是与环境温度、环境湿度和环境风速都有关系的，因此欲将环境温度降到用户的体感温度等于目标温度值时，需要根据环境湿度值和环境风速值确定当前环境温度需要降到多少度，而体感温度与环境湿度和环境温度之间的关系是固定的，因此可以根据当前的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值。
67.方案生成模块300，用于根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行，所述制冷方案至少包括出风量。
68.在本系统中，方案生成模块300根据制冷设备的出风量以及当前环境温度值，对出
风量进行调整，所述预设降温时间为预先设定的降温所需最长时间，制冷设备需要在预设降温时间值内将温度降下来，从而最终确定制冷设备的出风量以及制冷功率。
69.方案纠偏模块400，用于获取实际温度值，比较调控温度值和实际温度值，若两者差值超过预设值，则生成纠偏方案并执行。
70.在本系统中，方案纠偏模块400获取实际温度值，在实际进行温度调控的时候，随着环境的变化，环境温度也会出现波动，因此在执行制冷方案之后，需要不断进行反馈和修正，以保证调控温度值在预期范围内波动，以保证用户的体感温度不出现大的波动，所述预设值根据目标温度值确定。
71.如图2所示，作为本发明的一个优选实施例，所述数据接收模块包括：
72.信号接收单元101，用于接收温度控制信号。
73.在本模块中，信号接收单元101接收温度控制信号，接收温度控制信号的方式可以有多种，用户可以用手机发送信号，该信号可以是局域网信号也可以是网络信号，用户还可以通过蓝牙等方式，也可以采用遥控器进行直接控制。
74.数据上传单元102，用于从各监测点获取监测点上传数据，所述监测点上传数据至少包括该监测点对应的监测点湿度值、监测点风速值和监测点温度值。
75.在本模块中，数据上传单元102从各监测点获取监测点上传数据，对与每一个监测点而言，都设置有温度传感器、湿度传感器和风速传感器，因此利用温度传感器、湿度传感器和风速传感器能够随时获取该点的对应的环境温度、湿度和风速。
76.数据计算单元103，用于根据全部监测点上传数据，计算得到环境湿度值、环境风速值和环境温度值。
77.在本模块中，数据计算单元103获取全部监测点上传数据之后，为了保证数据的精确性，对环境湿度值、环境风速值和环境温度值均进行求平均值。
78.如图3所示，作为本发明的一个优选实施例，所述数据查询模块包括：
79.数值取整单元201，用于对环境湿度值和环境风速值进行取整处理，得到取整湿度值和取整风速值。
80.在本模块中，数值取整单元201对环境湿度值和环境风速值进行取整处理，由于对于温控条件而言，如果环境湿度值和环境风速值的精度过高，那么温控条件数据库中的数据量就越多。
81.第一检索单元202，用于根据取整湿度值检索温控条件数据库，得到第一检索结果。
82.在本模块中，第一检索单元202根据取整湿度值检索温控条件数据库，得到第一检索结果，得到第一检索结果记载有在当前取整湿度值下不同取整风速值对应的调控温度值。
83.第二检索单元203，用于根据取整风速值对第一检索结果进行检索，得到调控温度值。
84.在本模块中，第二检索单元203对第一检索结果进行进一步检索，以确定当前取整湿度值和取整风速值对应的调控温度值。。
85.如图4所示，作为本发明的一个优选实施例，所述方案生成模块包括：
86.变量值计算单元301，用于根据环境温度值和调控温度值计算降温变量值。
87.在本模块中，变量值计算单元301根据环境温度值和调控温度值计算降温变量值，对于需要降温的环境，环境温度值显然是高于调控温度值的，因此将环境温度值减去调控温度值，即可得到降温变量值。
88.制冷方案生成单元302，用于根据预设的制冷量、预设的制冷面积、预设降温时间值以及降温变量值生成制冷方案，所述制冷方案包括计算得到的所需制冷功率和出风量。
89.方案执行单元303，用于执行所述制冷方案。
90.在本模块中，对于每个制冷设备而言，其最大制冷量是确定的，即为预设的制冷量，当前环境的面积即为预设的制冷面积，预设降温时间值是认为设定降温所需最长时间，根据上述信息可以计算出应当采用何种功率以及何种出风量，在保证降温时间的同时，选择能耗最低的方案，并执行。
91.如图5所示，为本发明实施例提供的一种基于plc的温控方法的流程图，所述方法包括：
92.s100，接收温度控制信号并获取环境条件信息，所述温度控制信号包括欲设定的目标温度值，所述环境条件信息至少包括环境湿度值、环境风速值和环境温度值。
93.在本步骤中，首先接收温度控制信号，并获取环境条件信息，所谓温度控制信号即为用户想要调整当前环境的温度值，用户想要将温度值降到该数值，用户可以采用无线传输方式进行数据传输，具体的，可以是wifi数据传输，蓝牙数据传输等，当然，还可以采用有线数据传输的方式，温度控制信号应当包含用户想要的目标温度值，而环境条件信息则是通过传感器获取的，例如在当前环境内设置多个温度传感器、多个湿度传感器和多个风速传感器，具体的，可以在当前环境中需要进行温度控制的地点设置监测点，监测点的数量应该在两个以上，当然监测点的数量越多越好，但是为了避免造成浪费，监测点的数量根据当前环境的区域面积制定，而在每一个监测点中都设置一组温度传感器、湿度传感器和风速传感器，这样就能够同时对不同监测点进行信息采集。
94.s200，根据环境条件信息中的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值，所述查询温控条件数据库的步骤通过plc完成。
95.在本步骤中，查询调控温度值，由于体感温度是与环境温度、环境湿度和环境风速都有关系的，因此欲将环境温度降到用户的体感温度等于目标温度值时，需要根据环境湿度值和环境风速值确定当前环境温度需要降到多少度，而体感温度与环境湿度和环境温度之间的关系是固定的，因此可以根据当前的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值。
96.s300，根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行，所述制冷方案至少包括出风量。
97.在本步骤中，在进行降温时，影响降温速度的因素为制冷设备的出风量以及当前环境温度值，为了保证迅速将温度降低到预设值，需要根据上述信息对出风量进行调整，所述预设降温时间为预先设定的降温所需最长时间，制冷设备需要在预设降温时间值内将温度降下来，从而最终确定制冷设备的出风量以及制冷功率。
98.s400，获取实际温度值，比较调控温度值和实际温度值，若两者差值超过预设值，则生成纠偏方案并执行。
99.在本步骤中，获取实际温度值，在实际进行温度调控的时候，随着环境的变化，环
境温度也会出现波动，因此在执行制冷方案之后，需要不断进行反馈和修正，以保证调控温度值在预期范围内波动，以保证用户的体感温度不出现大的波动。
100.如图6所示，作为本发明的一个优选实施例，所述接收温度控制信号并获取环境条件信息的步骤，具体包括：
101.s101，接收温度控制信号。
102.在本步骤各种，先接收温度控制信号，接收温度控制信号的方式可以有多种，用户可以用手机发送信号，该信号可以是局域网信号也可以是网络信号，用户还可以通过蓝牙等方式，也可以采用遥控器进行直接控制。
103.s102，从各监测点获取监测点上传数据，所述监测点上传数据至少包括该监测点对应的监测点湿度值、监测点风速值和监测点温度值。
104.在本步骤各种，从各监测点获取监测点上传数据，对与每一个监测点而言，都设置有温度传感器、湿度传感器和风速传感器，因此利用温度传感器、湿度传感器和风速传感器能够随时获取该点的对应的环境温度、湿度和风速，当然，温度传感器、湿度传感器和风速传感器也可以采用任何方式完成数据上传。
105.s103，根据全部监测点上传数据，计算得到环境湿度值、环境风速值和环境温度值。
106.在本步骤各种，获取全部监测点上传数据之后，为了保证数据的精确性，对环境湿度值、环境风速值和环境温度值均进行求平均值，例如设置有三个监测点，三个监测点的温度分别为25、26和27摄氏度，那么最终计算得到的环境温度值为26摄氏度。
107.如图7所示，作为本发明的一个优选实施例，所述根据环境条件信息中的环境湿度值和环境风速值查询温控条件数据库，得到调控温度值的步骤，具体包括：
108.s201，对环境湿度值和环境风速值进行取整处理，得到取整湿度值和取整风速值。
109.在本步骤各种，对环境湿度值和环境风速值进行取整处理，由于对于温控条件而言，如果环境湿度值和环境风速值的精度过高，那么温控条件数据库中的数据量就越多，例如有10种环境湿度值，有10种环境风速值，那么对应的调控温度值就有100种，因此，为了减少温控条件数据库中的数据量，对环境湿度值和环境风速值进行取整处理。
110.s202，根据取整湿度值检索温控条件数据库，得到第一检索结果。
111.在本步骤中，根据取整湿度值检索温控条件数据库，得到第一检索结果，得到第一检索结果记载有在当前取整湿度值下不同取整风速值对应的调控温度值。
112.s203，根据取整风速值对第一检索结果进行检索，得到调控温度值。
113.在本步骤中，对第一检索结果进行进一步检索，以确定当前取整湿度值和取整风速值对应的调控温度值。
114.如图8所示，作为本发明的一个优选实施例，所述根据环境温度值、调控温度值以及预设降温时间值生成制冷方案并执行的步骤，具体包括：
115.s301，根据环境温度值和调控温度值计算降温变量值。
116.在本步骤中，根据环境温度值和调控温度值计算降温变量值，对于需要降温的环境，环境温度值显然是高于调控温度值的，因此将环境温度值减去调控温度值，即可得到降温变量值。
117.s302，根据预设的制冷量、预设的制冷面积、预设降温时间值以及降温变量值生成
制冷方案，所述制冷方案包括计算得到的所需制冷功率和出风量。
118.s303，执行所述制冷方案。
119.在本步骤中，对于每个制冷设备而言，其最大制冷量是确定的，即为预设的制冷量，当前环境的面积即为预设的制冷面积，预设降温时间值是认为设定降温所需最长时间，根据上述信息可以计算出应当采用何种功率以及何种出风量，在保证降温时间的同时，选择能耗最低的方案，并执行。
120.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
121.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
122.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
123.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
124.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。