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基于PLC多臺(tái)空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

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(chǎng)所,在此環(huán)境下,通常有多臺(tái)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);诖,本文通過(guò)屋頂式空調(diào)機(jī)組的應(yīng)用實(shí)例,對(duì)采用PLC可編程模塊式實(shí)現(xiàn)多臺(tái)空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方法進(jìn)行相關(guān)探討和簡(jiǎn)要論述。
一、概述:
   屋頂式空調(diào)機(jī)組被廣泛應(yīng)用于電廠、醫(yī)藥、軍工、寫(xiě)字樓、商場(chǎng)等場(chǎng)所。對(duì)于電廠來(lái)說(shuō)通常有多臺(tái)屋頂式空調(diào)機(jī)組需要進(jìn)行集中控制,可以通過(guò)使用SIEMENS(西門(mén)子)公司生產(chǎn)的S7-200CN中CPU226控制器的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)功能,對(duì)多臺(tái)屋頂式空調(diào)機(jī)組進(jìn)行全天候自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)智能無(wú)人操作管理。華能某電廠工業(yè)空調(diào)項(xiàng)目使用了多臺(tái)吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組,本文以此項(xiàng)目為例,對(duì)基于PLC多臺(tái)空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)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(hào)標(biāo)準(zhǔn)9針D型連接器,同時(shí)西門(mén)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(tái)設(shè)備連接到一條總線上,這些連接器有一個(gè)開(kāi)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(jiàn)《s7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)》。)
  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(tái)觸摸屏KTP178直接與其中一臺(tái)PLC相連,以這臺(tái)PLC為橋梁,其他三臺(tái)PLC通過(guò)這臺(tái)PLC與KTP178交換數(shù)據(jù),通訊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令來(lái)實(shí)現(xiàn),程序既可獨(dú)立運(yùn)行又可以四臺(tái)相聯(lián)系。(這種方式在沒(méi)有使用中繼器的情況下,可以直接連接31臺(tái)PLC,如果加上中繼器則可以擴(kuò)展至125臺(tái)。)
  此方案的硬件配置為觸摸屏KTPl78一臺(tái)、CPU226四臺(tái),其中一臺(tái)屋頂式空調(diào)機(jī)組為主模塊單元。配有一個(gè)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(tái)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(guò)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)與其它PLC通訊,因此其優(yōu)勢(shì)在于成本相對(duì)較低,可以連多臺(tái)
PLC,結(jié)構(gòu)靈活,控制簡(jiǎn)便:但同時(shí)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(huì)相應(yīng)增加。 
三、輸入輸出信號(hào):
  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(duì)系統(tǒng)采取相應(yīng)控制措施。
  2、具有故障檢測(cè)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(shí)控制,能自動(dòng)開(kāi)/關(guān)機(jī)組。
  4、四臺(tái)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(duì)溫濕度設(shè)定等參數(shù)能進(jìn)行修改。
  5、能開(kāi)/關(guān)機(jī)組,并能進(jìn)行定時(shí)設(shè)定。
6、能對(duì)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(lái)的是0-5V的信號(hào),分別對(duì)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(xiě)上如下信息:
  0001機(jī)組1送風(fēng)機(jī)過(guò)載
  0002機(jī)組1風(fēng)壓故障
  0017機(jī)組2送風(fēng)機(jī)過(guò)載
  0018機(jī)組2風(fēng)壓過(guò)載
  對(duì)于歷史故障,在KTPl78里的list(history alarm)中寫(xiě)上:
  1 機(jī)組1送風(fēng)機(jī)過(guò)載
  2 機(jī)組1風(fēng)壓故障
  13 機(jī)組2送風(fēng)機(jī)過(guò)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(xiě)指令寫(xiě)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(xiě)指令將壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間寫(xiě)入主模塊,在主模塊中,根據(jù)每臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間,分別列出四種不同的壓縮機(jī)啟動(dòng)順序分別進(jìn)入四個(gè)不同的控制子程序。
  5、輸入、輸出狀態(tài)處理
  在每個(gè)從模塊中分別列出它的輸入輸出狀態(tài),再用網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令寫(xiě)入主模塊中。
  在KTPl78中再做一個(gè)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。
六、結(jié)論: 
   對(duì)于屋頂式空調(diào)機(jī)組,其特點(diǎn)在于現(xiàn)場(chǎng)安裝方式簡(jiǎn)易,組合方式靈活多樣,可以滿足不同用戶的不同需求,西門(mén)子
PLC可編程模塊式的設(shè)計(jì)、靈活多樣的組網(wǎng)方式恰好符合多臺(tái)屋頂式空調(diào)機(jī)組的控制要求。屋頂式空調(diào)機(jī)組采用西門(mén)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。

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