PLC在組合式恒溫恒濕空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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恒溫恒濕空調(diào)廣泛應(yīng)用在對(duì)環(huán)境要求較高的博物館、實(shí)驗(yàn)室以及精密儀器生產(chǎn)線等場(chǎng)合。本文討論組合式恒溫恒濕空調(diào)控制系統(tǒng)。組合式恒溫恒濕空調(diào)是對(duì)一體式恒溫恒濕空調(diào)的改進(jìn)主要體現(xiàn)在空調(diào)的結(jié)構(gòu)形式上。所謂組合式空調(diào)，是指將空調(diào)機(jī)組拆分成兩個(gè)部分，一部分為室內(nèi)機(jī)，一部分為室外機(jī)。這樣，不僅能夠節(jié)省機(jī)組的安裝空間，而且還可以使機(jī)組的運(yùn)輸和安裝等工作更加方便。本系統(tǒng)的另一項(xiàng)改進(jìn)是在室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)上各采用一個(gè)控制器，兩個(gè)控制器通過(guò)通訊的方式交換信息，通訊只需要一根2芯的屏蔽通訊電纜。與單控制器系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)能夠?qū)p少大量的遠(yuǎn)距離接線，不僅符合節(jié)約環(huán)保的設(shè)計(jì)思想，而且大大提高了系統(tǒng)的可靠性，節(jié)省了安裝時(shí)間，減少了系統(tǒng)維護(hù)的工作量。
2 組合式恒溫恒濕空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
組合式恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)分為室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)兩個(gè)部分。室外機(jī)的主要部件包括壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝風(fēng)機(jī)、四通閥和冷凝壓力開(kāi)關(guān)等。室內(nèi)機(jī)的主要部件包括送風(fēng)機(jī)、表冷器、熱水盤管、電加熱、加濕器和過(guò)濾段等。室外機(jī)包括4個(gè)渦旋式壓縮機(jī)、2個(gè)冷凝風(fēng)機(jī)和4個(gè)四通閥。每?jī)蓚€(gè)壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)冷凝風(fēng)機(jī)，每個(gè)壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)四通閥。切換四通閥能夠完成空調(diào)機(jī)組從制冷工況到制熱工況的切換。室內(nèi)機(jī)主要完成空調(diào)機(jī)組送風(fēng)和調(diào)濕過(guò)程。為了減少室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間的連接電纜，本系統(tǒng)在室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)上分別采用一個(gè)LM控制器LM3109，兩個(gè)控制器通過(guò)自帶的RS485接口連接，并把室內(nèi)機(jī)作為主機(jī)，向從機(jī)發(fā)送控制指令和狀態(tài)查詢指令。主機(jī)上的RS232接口連接一個(gè)5.6英寸的彩色觸摸屏HT6000，用于空調(diào)工況監(jiān)視、用戶參數(shù)和廠家參數(shù)的設(shè)置。組合式恒溫恒濕空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1組合式恒溫恒濕空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3 控制器的通訊處理
為了采用兩個(gè)LM3109控制器實(shí)現(xiàn)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的數(shù)據(jù)交換，需要在控制器中進(jìn)行通訊配置和程序編寫?？刂破鞯某绦蜷_(kāi)發(fā)軟件帶有通訊功能庫(kù)，并且完全支持IEC61131-3的六種語(yǔ)言，可以使比較復(fù)雜的通訊過(guò)程能夠在控制器中方便地實(shí)現(xiàn)。室外機(jī)的通訊程序流程圖如圖2所示，采用ModbusRTU通訊協(xié)議。在室外機(jī)，首先初始化RS485接口的波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位等參數(shù)，再初始化其為Modbus從站，并且設(shè)置Modbus從站地址。調(diào)用圖3中的通訊初始化功能塊即可完成Modbus從站的初始化工作。最后要做的就是把從機(jī)中的狀態(tài)信息有規(guī)律的放到控制器的可尋址區(qū)M區(qū)中，以備主機(jī)讀取。控制器的編程軟件支持ST語(yǔ)言，可以方便的處理需要交換的數(shù)據(jù)。圖4位采用ST語(yǔ)言編寫的程序，作用是把壓縮機(jī)和四通閥的狀態(tài)信息賦值給數(shù)據(jù)位%MX1300.0~%MX1300.7，主機(jī)通過(guò)讀取這些地址內(nèi)的數(shù)值就可以獲得室外機(jī)的狀態(tài)信息。從圖4可見(jiàn)，數(shù)據(jù)處理很方便，程序的可讀性也很高，在調(diào)試時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)一目了然。
圖2室外機(jī)的通訊程序流程圖
圖3控制器通訊初始化功能塊
圖4控制器通訊數(shù)據(jù)處理
圖5為室內(nèi)機(jī)通訊程序流程圖。室內(nèi)機(jī)控制器為Modbus主站。在沒(méi)有控制命令時(shí)，室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送Modbus查詢指令，查詢室外機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)有開(kāi)機(jī)、停機(jī)或加降載等需求時(shí)，室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送控制指令。室內(nèi)機(jī)還對(duì)室外機(jī)返回的數(shù)據(jù)做CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)成功后才進(jìn)行下一次控制命令的發(fā)送，從而避免了外界干擾對(duì)室外機(jī)的誤操作，保證了系統(tǒng)具有較高的可靠性。CRC校驗(yàn)只需要調(diào)用一個(gè)功能塊即可，如圖6所示。
圖5室內(nèi)機(jī)通訊程序流程圖
評(píng)論