摘 要 本文介紹了HOLLiAS LM系列小型PLC在組合式空調(diào)機(jī)組上的應(yīng)用。利用HOLLiAS LM系列小型PLC進(jìn)行信號(hào)采集和處理并通過觸摸屏完成控制監(jiān)視和參數(shù)設(shè)定,達(dá)到了恒溫、恒濕的控制目的。
關(guān)鍵詞 組合式空調(diào)機(jī)組; PLC;觸摸屏
1 引言
組合式空調(diào)機(jī)組,又稱非獨(dú)立式空調(diào)機(jī)組,是指不帶冷、熱源,其冷媒為水,熱媒為水或蒸汽,以功能段為組合單元,能夠完成空氣輸送、混合、加熱、冷卻、去濕、加濕、過濾、消聲等功能中幾種處理功能的機(jī)組。組合式空調(diào)機(jī)組通常按照箱體材料分為金屬空調(diào)箱式和非金屬空調(diào)箱式兩大類,風(fēng)量常介于2000m3/h至200000m3/h之間。
組合式空調(diào)機(jī)組是中央空調(diào)控制系統(tǒng)(集中供熱或供冷系統(tǒng))中空氣處理的重要設(shè)備。組合式空調(diào)器以其技術(shù)參數(shù)可選范圍大、性能價(jià)格比適中、功能段組合靈活等優(yōu)點(diǎn),在近幾年的國內(nèi)市場中有很大發(fā)展。
PLC以其體積小,功能齊全,價(jià)格低廉,可靠性高等優(yōu)點(diǎn),在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。利用PLC對(duì)模擬量處理的優(yōu)越性能和觸摸屏簡便、快捷的操作功能,使得組合式空調(diào)機(jī)組的性能得以很大程度提高。
2 組合式空調(diào)機(jī)組介紹
2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)
組合式空調(diào)機(jī)組根據(jù)不同使用需求,設(shè)有新、回風(fēng)混合段、初效過濾段、袋式過濾段(分初、中效)、中間段、表冷段、熱水加熱段、蒸汽加熱段、電加熱段、風(fēng)機(jī)段、消聲段、加濕段、排風(fēng)段、出風(fēng)段等十幾種功能段,用戶可以根據(jù)需要靈活選擇部分功能段進(jìn)行組合使用,可按水平方向組合稱臥式空調(diào)機(jī)組,也可疊置成立式機(jī)組。一般情況下,組合式空調(diào)機(jī)組常用的功能段有新、回風(fēng)混合段、初效、中效過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和風(fēng)機(jī)段等,系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)圖如圖2所示: 2.2 控制要求
本系統(tǒng)要求能夠進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)控制,溫度、濕度控制精度為:±1%左右。
自動(dòng)控制:系統(tǒng)啟動(dòng)后,首先打開新風(fēng)閥,然后,根據(jù)設(shè)定的溫度、濕度要求,自動(dòng)控制加熱器、加濕器工作,達(dá)到恒溫、恒濕的控制目的。
手動(dòng)控制:系統(tǒng)要求對(duì)加熱器、加濕器、新風(fēng)閥能夠進(jìn)行手動(dòng)控制。
閉鎖功能:對(duì)加熱器、加濕器、新風(fēng)閥的控制必須在風(fēng)機(jī)運(yùn)行的前提下進(jìn)行。
3 控制系統(tǒng)介紹
3.1 控制系統(tǒng)方案
控制系統(tǒng)上位機(jī)采用和利時(shí)HT6600L觸摸屏,下位機(jī)選用和利時(shí)LM3107E PLC控制器,上、下位機(jī)之間通過基于MODBUS協(xié)議的RS232串口進(jìn)行通訊。通過LM3107E進(jìn)行溫度、濕度信號(hào)的采集和處理,并同設(shè)定的溫度、濕度值進(jìn)行比較,當(dāng)設(shè)定溫度和實(shí)際溫度差值大于設(shè)定的限值時(shí),啟動(dòng)加熱器;低于設(shè)定的限值時(shí)停止加熱器,濕度控制方法同溫度。同時(shí),系統(tǒng)通過自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)入口風(fēng)門的開度來調(diào)節(jié)新、回風(fēng)的比例。
觸摸屏用來切換系統(tǒng)的工作模式,包括手動(dòng)、自動(dòng)和停止,顯示風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),以及溫、濕度信號(hào)值。同時(shí),通過觸摸屏設(shè)定溫、濕度值,溫、濕度差值的限值等。圖3為控制系統(tǒng)配置圖。
混合段:混合段的上部和側(cè)部開有風(fēng)管接口,用以接收新風(fēng)回風(fēng),通過入口風(fēng)門的開度自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)新、回風(fēng)的比例。
過濾段:主要是對(duì)空氣中的灰塵雜質(zhì)進(jìn)行過濾,通常包含初效過濾段和中效過濾段。
表冷段:該段主要功能是對(duì)空氣進(jìn)行冷卻去濕。
加熱段:該段主要功能是對(duì)空氣進(jìn)行加熱。
加濕段:該段主要功能是對(duì)空氣進(jìn)行加濕。
風(fēng)機(jī)段:該段主要功能是利用風(fēng)機(jī)給空氣提供流動(dòng)動(dòng)力,以克服系統(tǒng)管道阻力。
3.2控制系統(tǒng)硬件
3.2.1可編程邏輯控制器-PLC
本系統(tǒng)采用本體自帶2路模擬量輸入(0~10V/0~20mA可選)/1路模擬量輸出(0~10V/0~20mA可選),10路DC24V輸入(源型/漏型可選)/8路繼電器輸出的CPU模塊LM3107E。利用兩路模擬量輸入分別采集溫度和濕度信號(hào),精度可達(dá)1%。同時(shí),該款CPU還集成1個(gè)RS232通訊接口,支持專有協(xié)議(僅RS232)/Modbus RTU協(xié)議/自由協(xié)議。
下表1為系統(tǒng)I/O分配表。
3.2.2 人機(jī)界面-HMI
人機(jī)監(jiān)控部分采用和利時(shí)HT6600L觸摸屏,配以監(jiān)控軟件來完成。觸摸屏上可以進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)操作,完成參數(shù)設(shè)定和顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。圖4-圖6為觸摸屏部分監(jiān)控畫面。
4 結(jié)論
采用LM系列PLC和HT6600系列觸摸屏對(duì)組合式空調(diào)機(jī)組進(jìn)行控制之后,整個(gè)組合式空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮出了優(yōu)異的空氣調(diào)節(jié)性能,其穩(wěn)定的工作性能,極大程度地保障了組合式空調(diào)機(jī)組應(yīng)用在醫(yī)藥倉庫、實(shí)驗(yàn)室等對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量要求嚴(yán)格場合的可靠運(yùn)行。
參 考 文 獻(xiàn)
[ 1 ] 《HOLLiAS LM系列PLC硬件手冊(cè)》. 北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司, 2007.1
[ 2 ] 《HOLLiAS LM系列PLC軟件手冊(cè)》. 北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司, 2008.1
[ 3 ] 《HOLLiAS LM系列PLC指令手冊(cè)》. 北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司, 2007.5
作者簡介 孟醒(1982-),男,江蘇南京,學(xué)士,研究方向:工業(yè)自動(dòng)化。