主頁 > 技術文章 > 基于ＰＬＣ多臺空調機組的自動控制設計 2024-10-18

基于ＰＬＣ多臺空調機組的自動控制設計

摘要：當前屋頂式空調機組被電廠等使用單位廣泛應用于集控宣，電子設備間等場所，在此環(huán)境下，通常有多臺屋頂式空調機組需要進行集中控制，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機組的應用實例，對采用PLC可編程模塊式實現(xiàn)多臺空調機組的自動控制設計方法進行相關探討和簡要論述。
一、概述：
　　　屋頂式空調機組被廣泛應用于電廠、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機組需要進行集中控制，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)絡讀寫功能，對多臺屋頂式空調機組進行全天候自動控制，實現(xiàn)智能無人操作管理。華能某電廠工業(yè)空調項目使用了多臺吉榮牌屋頂式空調機組，本文以此項目為例，對基于PLC多臺空調機組的自動化設計方法進行相關探討和論述。
二、系統(tǒng)硬件配置
　　S7-200CN通訊端口采用RS-485信號標準9針D型連接器，同時西門子公司提供了兩種類型的網(wǎng)絡連接器，你可以很輕松的把多臺設備連接到一條總線上，這些連接器有一個開關，可以選擇網(wǎng)絡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機組的結構控制特點，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)絡讀/寫指令來實現(xiàn)，程序既可獨立運行又可以四臺相聯(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機組為主模塊單元。配有一個模擬量擴展模塊EM235、溫濕度傳感器及相應的電器控制部分，其余三臺屋頂式空調機組作為從模塊單元。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，結構靈活，控制簡便：但同時隨著PLC數(shù)量的增加，網(wǎng)絡通訊速率降低，出現(xiàn)異常的可能性也會相應增加。
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)當前溫濕度及設定溫濕度對系統(tǒng)采取相應控制措施。
　　2、具有故障檢測與報警功能，能查詢當前故障和歷史故障。
　　3、系統(tǒng)具有定時控制，能自動開／關機組。
　　4、四臺壓縮機要求有輪換功能。
　　(二)觸摸屏KTPl 78要求
　　1、能查看各模塊的輸入輸出狀態(tài)。
　　2、查看當前報警和歷史報警。
　　3、顯示當前溫濕度，并能查看溫濕度曲線。
　　4、對溫濕度設定等參數(shù)能進行修改。
　　5、能開／關機組，并能進行定時設定。
6、能對顯示的溫濕度參數(shù)進行校正。
　　(三)控制方法的實現(xiàn)
　　1、機組運行控制程序的實現(xiàn)。
　　溫濕度探頭采樣進來的是0-5V的信號，分別對應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)溫濕度設定值控制壓縮機、加熱器、加濕器的運行。
　　2、報警處理
　　在KTPl78的報警信息欄里寫上如下信息：
　　0001機組1送風機過載
　　0002機組1風壓故障
　　0017機組2送風機過載
　　0018機組2風壓過載
　　對于歷史故障，在KTPl78里的list(history alarm)中寫上：
　　1　機組1送風機過載
　　2　機組1風壓故障
　　13　機組2送風機過載
　　14　機組2風壓故障
　　48　機組4積水報警
　　3、設定溫濕度等參數(shù)、當前溫濕度讀取處理
　　在主模塊中，將采樣得到的溫濕度值用網(wǎng)絡寫指令寫入從模塊。在從模塊中。用網(wǎng)絡讀指令讀取溫濕度設定值等其他一些參數(shù)設定值。
　　4、壓縮機輪換處理
　　在從模塊中，用網(wǎng)絡寫指令將壓縮機運行時間寫入主模塊，在主模塊中，根據(jù)每臺壓縮機運行時間，分別列出四種不同的壓縮機啟動順序分別進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，將相應模塊的I／O狀態(tài)信息顯示在觸摸屏KTPI 78上。
六、結論：
　　對于屋頂式空調機組，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可編程模塊式的設計、靈活多樣的組網(wǎng)方式恰好符合多臺屋頂式空調機組的控制要求。屋頂式空調機組采用西門子控制器及相應組網(wǎng)方式后，能很好的達到控制要求，充分體現(xiàn)屋頂式空調機組的優(yōu)點，完成其相應的功能。

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