[發明專利]基于LabVIEW與PLC通信的溫度控制系統及方法

在審

• 申請號: 202010897378.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112015206A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 申文靜;顧澤植;王紅志;呂啟濤
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;G05B19/05;C12C7/06;C12C11/00;H04L29/08
• 代理公司: 深圳壹舟知識產權代理事務所(普通合伙) 44331
• 代理人: 寇闖

本發明適用于啤酒生產技術領域，提供了一種基于LabVIEW與PLC通信的溫度控制系統，應用于啤酒糖化和發酵階段，包括傳感單元、PLC、控制單元、安裝有LabVIEW軟件平臺的上位機和移動終端，所述傳感單元用于檢測麥汁的溫度并向所述PLC輸出溫度信號，所述LabVIEW軟件平臺通過OPC協議連接到所述PLC，所述上位機在所述LabVIEW軟件平臺上對輸入的控制指令和所述溫度信號進行模糊算法處理，并向所述PLC輸出控制信號來控制所述控制單元。本發明利用LabVIEW軟件平臺在OPC協議下對溫度信號和控制信號進行集成控制，提高了啤酒糖化和發酵過程中檢測與控制溫度的精度，用戶能夠在PC端和移動終端對啤酒釀造設備進行遠程監控，具有生產成本低、自動化程度高的特點。

技術領域

本發明屬于啤酒生產技術領域，具體涉及一種基于LabVIEW與PLC通信的溫度控制系統及方法。

背景技術

啤酒生產過程主要分為制麥、糖化、發酵、灌裝四個部分，其中啤酒糖化和發酵過程中對溫度的實時監測和自動調節控制十分重要。公告號為CN206486497U的中國專利公開了一種啤酒發酵裝置及啤酒釀造設備，包括控制主板和與控制主板分別相連的恒溫控制單元和壓力控制單元，該裝置可實現啤酒發酵過程中的恒溫控制及壓力控制。但是在控制溫度方面，該設備的自動化程度不高，難以滿足工業自動化系統對于高精度測量與控制的要求，缺乏市場競爭力。因此，有必要對現有技術中的啤酒釀造設備中的溫度控制進行優化。

在工業自動化控制領域，傳統的PLC(可編程邏輯控制器)具有高可靠性和架構簡單的優點，但是隨著全球化市場的發展和對工業自動化應用的擴展需求的不斷增加，制造商需要針對傳統的工業自動化設備進行性能、生產效率等方面的提高。LabVIEW是NI公司推出的一種專為測試、測量和控制應用而設計的系統工程軟件，可快速訪問硬件和數據信息。LabVIEW軟件和OPC協議可以優化基于PLC的工業系統，利用LabVIEW軟件平臺可以搭建一個集成、低成本的監控系統，為當前工業自動化應用擴展需求與挑戰提供解決方案。

顯然，應用領域不同，技術和提供的性能也就不同。公告號為CN107991982A的中國專利公開了一種基于LabVIEW的汽車涂裝生產線烘房監控系統及方法，利用LabVIEW軟件和OPC協議實現對烘房溫度的有效監控和實時顯示，但是其技術領域屬于汽車涂裝生產線領域，不涉及啤酒釀造技術領域。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于LabVIEW與PLC通信的溫度控制系統，旨在解決現有技術中的啤酒釀造設備在啤酒糖化和發酵過程中檢測與控制溫度的精度低、自動化程度低的問題。

本發明實施例是這樣實現的，提供一種基于LabVIEW與PLC通信的溫度控制系統，包括傳感單元、PLC、控制單元、安裝有LabVIEW軟件平臺的上位機和移動終端，所述傳感單元用于檢測麥汁的溫度并向所述PLC輸出溫度信號，所述LabVIEW軟件平臺通過OPC協議連接到所述PLC，所述上位機在所述LabVIEW軟件平臺上對輸入的控制指令和所述溫度信號進行模糊算法處理，并向所述PLC輸出控制信號來控制所述控制單元。

進一步地，所述上位機將所述溫度信號傳輸給所述移動終端，并接收用戶通過所述上位機和所述移動終端輸入的所述控制指令。

進一步地，模糊控制工具包用于在LabVIEW環境中實現模糊算法。

進一步地，所述傳感單元包括溫度傳感器，所述控制單元包括流量閥和電磁閥，用于控制蒸汽流量和管道流體流量。

進一步地，所述移動終端上安裝NI Data Dashboard軟件。

進一步地，所述傳感單元通過以太網與所述PLC連接，所述移動終端通過移動通信與所述上位機連接，所述PLC通過以太網與所述控制單元連接。

本發明實施例還提供一種基于LabVIEW與PLC通信的溫度控制方法，包括如下步驟：