基于ＰＬＣ多臺空調(diào)機(jī)組的自動控制設(shè)計(jì)

林?jǐn)Ⅷ?/p>

摘要：當(dāng)前屋頂式空調(diào)機(jī)組被電廠等使用單位廣泛應(yīng)用于集控宣，電子設(shè)備間等場所，在此環(huán)境下，通常有多臺屋頂式空調(diào)機(jī)組需要進(jìn)行集中控制，控制系統(tǒng)需要安全可靠、性能優(yōu)越、操作方便等特點(diǎn)。基于此，本文通過吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組的應(yīng)用實(shí)例，對采用PLC模塊式實(shí)現(xiàn)多臺空調(diào)機(jī)組的自動控制設(shè)計(jì)方法進(jìn)行相關(guān)探討和簡要論述。

關(guān)鍵詞：PLC；硬件配置；控制要求；控制方法；網(wǎng)絡(luò)讀寫

一、概述

吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組被廣泛應(yīng)用于電廠、醫(yī)藥、軍工、寫字樓、商場等場所。對于電廠來說通常有多臺屋頂式空調(diào)機(jī)組需要進(jìn)行集中控制，可以通過使用SIEMENS(西門子)公司生產(chǎn)的S7-200CN中CPU226控制器的網(wǎng)絡(luò)讀寫功能，對多臺屋頂式空調(diào)機(jī)組進(jìn)行全天候自動控制，實(shí)現(xiàn)智能無人操作管理。華能某電廠工業(yè)空調(diào)項(xiàng)目使用了多臺吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組，本文以此項(xiàng)目為例，對基于PLC多臺空調(diào)機(jī)組的自動化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行相關(guān)探討和論述。

二、系統(tǒng)硬件配置

S7-200CN通訊端口采用RS-485信號標(biāo)準(zhǔn)9針D型連接器，同時西門子公司提供了兩種類型的網(wǎng)絡(luò)連接器，你可以很輕松的把多臺設(shè)備連接到一條總線上，這些連接器有一個開關(guān)，可以選擇網(wǎng)絡(luò)所需的合適終端匹配。(具體連接方式見《s7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊》。)

根據(jù)上述特點(diǎn)以及吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)控制特點(diǎn)，我們采取如下的控制方案：一臺觸摸屏KTP178直接與其中一臺PLC相連，以這臺PLC為橋梁，其他三臺PLC通過這臺PLC與KTP178交換數(shù)據(jù)，通訊通過網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令來實(shí)現(xiàn)，程序既可獨(dú)立運(yùn)行又可以四臺相聯(lián)系。(這種方式在沒有使用中繼器的情況下，可以直接連接31臺PLC，如果加上中繼器則可以擴(kuò)展至125臺。)

此方案的硬件配置為觸摸屏KTPl78一臺、CPU226四臺，其中一臺屋頂式空調(diào)機(jī)組為主模塊單元。配有一個模擬量擴(kuò)展模塊EM235、溫濕度傳感器及相應(yīng)的電器控制部分，其余三臺屋頂式空調(diào)機(jī)組作為從模塊單元。由于此方案中KTPl78直接與主模塊單元交換數(shù)據(jù)，主模塊單元的PLC通過網(wǎng)絡(luò)讀寫與其它PLC通訊，因此其優(yōu)勢在于成本相對較低，可以連多臺PLC，結(jié)構(gòu)靈活，控制簡便：但同時隨著PLC數(shù)量的增加，網(wǎng)絡(luò)通訊速率降低，出現(xiàn)異常的可能性也會相應(yīng)增加。

三、輸入輸出信號

四、控制要求反方法

(一)系統(tǒng)控制要求

1、根據(jù)當(dāng)前溫濕度及設(shè)定溫濕度對系統(tǒng)采取相應(yīng)控制措施。

2、具有故障檢測與報(bào)警功能，能查詢當(dāng)前故障和歷史故障。

3、系統(tǒng)具有定時控制，能自動開／關(guān)機(jī)組。

4、四臺壓縮機(jī)要求有輪換功能。

(二)觸摸屏KTPl 78要求

1、能查看各模塊的輸入輸出狀態(tài)。

2、查看當(dāng)前報(bào)警和歷史報(bào)警。

3、顯示當(dāng)前溫濕度，并能查看溫濕度曲線。

4、對溫濕度設(shè)定等參數(shù)能進(jìn)行修改。

5、能開／關(guān)機(jī)組，并能進(jìn)行定時設(shè)定。

6、能對顯示的溫濕度參數(shù)進(jìn)行校正。

(三)控制方法的實(shí)現(xiàn)

1、機(jī)組運(yùn)行控制程序的實(shí)現(xiàn)。

溫濕度探頭采樣進(jìn)來的是0-5V的信號，分別對應(yīng)0-50℃與0-100％。計(jì)算公式為：T=A／32000×50,H=A／32000×100(A表示采樣值)。然后根據(jù)溫濕度設(shè)定值控制壓縮機(jī)、加熱器、加濕器的運(yùn)行。

2、報(bào)警處理

在KTPl78的報(bào)警信息欄里寫上如下信息：

0001機(jī)組1送風(fēng)機(jī)過載

0002機(jī)組1風(fēng)壓故障

0017機(jī)組2送風(fēng)機(jī)過載

0018機(jī)組2風(fēng)壓過載

對于歷史故障，在KTPl78里的list(history alarm)中寫上：

1機(jī)組1送風(fēng)機(jī)過載

2機(jī)組1風(fēng)壓故障

13機(jī)組2送風(fēng)機(jī)過載

14機(jī)組2風(fēng)壓故障

48機(jī)組4積水報(bào)警

3、設(shè)定溫濕度等參數(shù)、當(dāng)前溫濕度讀取處理

在主模塊中，將采樣得到的溫濕度值用網(wǎng)絡(luò)寫指令寫入從模塊。在從模塊中。用網(wǎng)絡(luò)讀指令讀取溫濕度設(shè)定值等其他一些參數(shù)設(shè)定值。

4、壓縮機(jī)輪換處理

在從模塊中，用網(wǎng)絡(luò)寫指令將壓縮機(jī)運(yùn)行時間寫入主模塊，在主模塊中，根據(jù)每臺壓縮機(jī)運(yùn)行時間，分別列出四種不同的壓縮機(jī)啟動順序分別進(jìn)入四個不同的控制子程序。

5、輸入、輸出狀態(tài)處理

在每個從模塊中分別列出它的輸入輸出狀態(tài)，再用網(wǎng)絡(luò)寫指令寫入主模塊中。

在KTPl78中再做一個模塊選擇點(diǎn)，根據(jù)用戶選擇模塊，將相應(yīng)模塊的I／O狀態(tài)信息顯示在觸摸屏KTPI 78上。

五、流程圖

主模塊：

六、結(jié)論

對于屋頂式空調(diào)機(jī)組，其特點(diǎn)在于現(xiàn)場安裝方式簡易，組合方式靈活多樣，可以滿足不同用戶的不同需求，西門子PLC模塊式的設(shè)計(jì)、靈活多樣的組網(wǎng)方式恰好符合多臺屋頂式空調(diào)機(jī)組的控制要求。吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組采用西門子控制器及相應(yīng)組網(wǎng)方式后，能很好的達(dá)到控制要求，充分體現(xiàn)屋頂式空調(diào)機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)，完成其相應(yīng)的功能。