主頁 > 技術(shù)文章 > 基于ＰＬＣ多臺空調(diào)機(jī)組的自動控制設(shè)計 2024-10-18

基于ＰＬＣ多臺空調(diào)機(jī)組的自動控制設(shè)計

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。基于此，本文通過屋頂式空調(diào)機(jī)組的應(yīng)用實例，對采用PLC可編程模塊式實現(xiàn)多臺空調(diào)機(jī)組的自動控制設(shè)計方法進(jìn)行相關(guān)探討和簡要論述。
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，實現(xiàn)智能無人操作管理。華能某電廠工業(yè)空調(diào)項目使用了多臺吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組，本文以此項目為例，對基于PLC多臺空調(diào)機(jī)組的自動化設(shè)計方法進(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)上述特點以及吉榮牌屋頂式空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)控制特點，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/寫指令來實現(xiàn)，程序既可獨立運(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)前報警和歷史報警。
　　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)控制方法的實現(xiàn)
　　1、機(jī)組運(yùn)行控制程序的實現(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、報警處理
　　在KTPl78的報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，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：
　　對于屋頂式空調(diào)機(jī)組，其特點在于現(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可編程模塊式的設(shè)計、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。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，完成其相應(yīng)的功能。

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