信息化控制改造方案具有經(jīng)濟(jì)，功能強(qiáng)大，控制方便的優(yōu)點(diǎn)。

　　信捷FC系列PLC是功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)小巧及具有豐富的指令集的小型可編程序控制器。它可以配多種特別模塊，具有良好的擴(kuò)展性，且低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的功能，寬電壓范圍以及基于Wind ows的編程工具，使人們更加靈活，方便地解決自動(dòng)化任務(wù)。

　　本實(shí)例中的下位機(jī)采用國(guó)產(chǎn)FC系列PLC為現(xiàn)場(chǎng)控制器，它由主機(jī)FC-32R-E加上模擬量擴(kuò)展模塊FC-8AD和Pt100溫度采集擴(kuò)展模塊MD-16AD-PT組成。

　　機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)由傳感器或傳感器變送器來(lái)采集數(shù)據(jù)。筆者采集的運(yùn)行參數(shù)有制冷劑排氣壓力，排氣溫度，吸氣壓力，吸氣溫度，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油溫度，冷凍水出水溫度，冷凍水回水溫度，冷卻水出水溫度，冷卻水回水溫度，冷凍水流量和冷卻水流量。溫度參數(shù)的采集采用Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，其引線(xiàn)接至MD-16AD-PT擴(kuò)展模塊，完成溫度電阻模擬電信號(hào)PLC數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，并保存至PLC主機(jī)的對(duì)應(yīng)的寄存器中。壓力參數(shù)的采集應(yīng)用擴(kuò)散硅型應(yīng)變片式壓力傳感變送器，它把壓力參數(shù)變?yōu)?~5V模擬量電信號(hào)，輸入至FC-8AD模擬量擴(kuò)展模塊，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，*后保存至PLC主機(jī)對(duì)應(yīng)寄存器中。用靶式流量開(kāi)關(guān)感應(yīng)冷凍水流量和冷卻水流量，作為機(jī)組運(yùn)行的條件。

　　本實(shí)例中采用的觸摸屏是CoolmayHM系列HM-5A型觸摸屏。它是開(kāi)放性的人機(jī)界面產(chǎn)品，提供了標(biāo)準(zhǔn)的串行接口與其它設(shè)備相連。支持的通訊方式主要是串行通訊，支持與當(dāng)今市面上主流PLC通信；采用了強(qiáng)大的32位處理器，運(yùn)算速度更快，功耗更小，運(yùn)行更穩(wěn)定。觸摸精度準(zhǔn)確，經(jīng)久耐用，觸摸壽命長(zhǎng)；具有很強(qiáng)的抗干擾能力，符合工業(yè)環(huán)境的電磁兼容要求。

　　本實(shí)例采用新型的聯(lián)網(wǎng)方式，就是應(yīng)用頂好麗祥RS232轉(zhuǎn)TCP/IP聯(lián)網(wǎng)模塊把PLC直接與局域網(wǎng)相連。有了該模塊，控制器，傳感變送器接至以太網(wǎng)變得簡(jiǎn)單，方便，經(jīng)濟(jì)。該模塊一端為連接PLC的RS232接頭，另一端為連接以太網(wǎng)交換機(jī)（或集線(xiàn)器）或PC機(jī)的交叉網(wǎng)線(xiàn)，它把PLC向外傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由串口通訊協(xié)議轉(zhuǎn)變成TCP/IP通訊協(xié)議，傳到以太網(wǎng)上；相反，也可以把以太網(wǎng)上傳輸?shù)腡CP/IP通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成串口通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)。那么，只要筆者在局域以太網(wǎng)上任何一臺(tái)客戶(hù)端PC機(jī)上配置SSVSPM虛擬串口軟件，就可以把PLC向外傳送的數(shù)據(jù)收接起來(lái)，并變?yōu)镻C機(jī)的虛擬串口信號(hào)。把該虛擬串口設(shè)置為客戶(hù)端PC機(jī)上安裝的工業(yè)控制組態(tài)軟件的外部設(shè)備，這樣從局域以太網(wǎng)接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在組態(tài)軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。反之，組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)可逆向由PC機(jī)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)模塊PLC，現(xiàn)實(shí)雙向?qū)崟r(shí)通訊。

　　局域以太網(wǎng)上作為上位機(jī)兼服務(wù)器的PC機(jī)，必須安裝有由網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)而成的組態(tài)工程應(yīng)用程序。這樣，局域網(wǎng)上其它客戶(hù)端經(jīng)授權(quán)在IE瀏覽器上輸入IP地址登錄上位機(jī)服務(wù)器，在IE瀏覽器上可以進(jìn)入組態(tài)工程，實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)控制。

　　2PLC控制程序開(kāi)發(fā)

　　在完成PLC輸入輸出接口的配置后，筆者先進(jìn)行PLC控制策略的編寫(xiě)和整理，再進(jìn)行PLC控制程序的開(kāi)發(fā)。為了使程序調(diào)試直觀(guān)明晰，方便系統(tǒng)調(diào)試及修改以及功能擴(kuò)展，PLC的控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)冷水機(jī)組的工作要求，筆者將控制程序分成以下若干子程序模塊：

　　（1）數(shù)據(jù)采集模塊：將傳感（變送）器采集到的參數(shù)依次存儲(chǔ)在W1792開(kāi)始（**塊擴(kuò)展模塊）和W1824開(kāi)始（第二塊擴(kuò)展模塊）的寄存器內(nèi)。

　?。?）制冷機(jī)組安全保護(hù)和報(bào)警模塊：包含水流保護(hù)，高低壓力保護(hù)，油溫保護(hù)和壓縮機(jī)繞組溫度保護(hù)等。當(dāng)這些參數(shù)超過(guò)安全值時(shí)，PLC緊急發(fā)出指令關(guān)停壓縮機(jī)及其它所有設(shè)備。

　　（3）開(kāi)機(jī)模塊：當(dāng)按下現(xiàn)場(chǎng)的啟動(dòng)按鈕或是接收到遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)信號(hào)后，PLC就先啟動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)1min，接著開(kāi)啟冷卻水泵3min，再啟動(dòng)冷凍水泵3min，然后用Y-啟動(dòng)方式空載啟動(dòng)壓縮機(jī)。由于該空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)是一個(gè)三排六缸帶有由電磁閥控制的卸載機(jī)構(gòu)的往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，可實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)，減少啟動(dòng)電流及對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

　　（4）溫度控制與能量調(diào)節(jié)模塊：冷水機(jī)組為上海開(kāi)利的產(chǎn)品，壓縮機(jī)帶有卸載機(jī)構(gòu)。筆者把冷凍水出水溫度作為被調(diào)參數(shù)，采用階梯式能量調(diào)節(jié)。由于該機(jī)組有三個(gè)卸載機(jī)構(gòu)，故可以設(shè)計(jì)成三個(gè)能量級(jí)：33%，66%，100%.隨著冷凍水出水溫度的變化，PLC決定相應(yīng)能量的氣缸投入工作。階梯式能量調(diào)節(jié)法比雙位調(diào)節(jié)相比，調(diào)節(jié)精度較高，壓縮機(jī)能節(jié)能降耗。

　　在冷凍水出水泵達(dá)到下限值6時(shí)，冷水機(jī)組處于恒溫待機(jī)狀態(tài)。此時(shí)冷凍水泵保持供冷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。而冷卻塔和冷卻水泵運(yùn)轉(zhuǎn)2min后停轉(zhuǎn)，目的是將冷卻水余熱完全散發(fā)，為冷水機(jī)組的下一輪啟動(dòng)提供良好的條件，又比冷卻塔和冷卻水泵一直不停運(yùn)轉(zhuǎn)方式節(jié)能。

　　（1）停機(jī)模塊

　　這里是指正常停機(jī)。至于故障停機(jī)，結(jié)合到第（2）個(gè)模塊中去。當(dāng)按下停機(jī)按鈕或是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的停機(jī)指令時(shí)，PLC先發(fā)出關(guān)停壓縮機(jī)的指令，1min后關(guān)停冷凍水泵，2min后再關(guān)停冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)。

　　筆者設(shè)定，壓縮機(jī)停機(jī)后，必須經(jīng)3min后才再次開(kāi)機(jī)。這是因?yàn)閴嚎s機(jī)停機(jī)后，制冷系統(tǒng)高低壓力尚未平衡，如果馬上開(kāi)機(jī)，將使壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)大，起動(dòng)電流也過(guò)大，有燒壞電動(dòng)機(jī)和造成電網(wǎng)沖擊的危險(xiǎn)。

　　（2）冷卻塔節(jié)能控制模塊

　　考慮到空調(diào)季節(jié)較長(zhǎng)，在氣溫較低時(shí)還需要運(yùn)行空調(diào)機(jī)組。為此設(shè)置：當(dāng)冷卻水進(jìn)水溫度低于25時(shí)，冷卻塔風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻水進(jìn)水高于30時(shí)，冷卻塔風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣設(shè)置的作用是能夠保證冷水機(jī)組的冷凝壓力不至于很低而影響蒸發(fā)器的制冷劑供液量，而且能降低機(jī)組運(yùn)行能耗。

　　3觸摸屏組態(tài)開(kāi)發(fā)

　　CoolmayHM系列觸摸屏的組態(tài)軟件是CoolDRAW，CoolDRAW為用戶(hù)提供畫(huà)面組態(tài)配制，驅(qū)動(dòng)設(shè)置，報(bào)警，配方等功能。筆者用CoolDRAW觸摸屏組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的畫(huà)面有：?jiǎn)?dòng)畫(huà)面，參數(shù)監(jiān)視畫(huà)面，報(bào)警畫(huà)面等。啟動(dòng)畫(huà)面是觸摸屏一運(yùn)行時(shí)首先出現(xiàn)在屏幕上的畫(huà)面，在該畫(huà)面上組態(tài)有機(jī)組設(shè)備圖形和壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)觸摸鍵和停機(jī)觸摸鍵，以及顯示冷凍水出水溫度和冷卻水進(jìn)水溫度等幾個(gè)主要參數(shù)。系統(tǒng)通電后，可以在啟動(dòng)畫(huà)面手指按開(kāi)機(jī)觸摸鍵和停機(jī)觸摸鍵進(jìn)行機(jī)組的開(kāi)，停機(jī)操作。當(dāng)然在PLC的電氣柜的門(mén)板上也設(shè)置了硬件的開(kāi)，停機(jī)按鈕，作為冗余備份。在參數(shù)監(jiān)視畫(huà)面上，把傳感（變送）器所采集到的參數(shù)全部顯示出來(lái)。在報(bào)警畫(huà)面上，能顯示當(dāng)前發(fā)生的報(bào)警信息和警燈的閃爍，并設(shè)置在有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。在每個(gè)畫(huà)面上，均有切換到其它畫(huà)面的切換鍵，并均設(shè)置動(dòng)態(tài)報(bào)警條，顯示當(dāng)前發(fā)生報(bào)警信息。

　　4總結(jié)

　　經(jīng)過(guò)按上述方案進(jìn)行硬件的構(gòu)建和軟件組態(tài)開(kāi)發(fā)設(shè)置，空調(diào)系統(tǒng)成功運(yùn)行，PLC，觸摸屏和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和控制達(dá)到預(yù)期要求。經(jīng)過(guò)改造后，冷水機(jī)組工作情況大大優(yōu)于改造前，冷凍水出水溫度波動(dòng)范圍小，負(fù)載根據(jù)水溫自動(dòng)加減載，減少冷量浪費(fèi)，有效避免了一些無(wú)用功耗的產(chǎn)生，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。操作人員在局域網(wǎng)客戶(hù)端就能進(jìn)行多地點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)操作和監(jiān)控，改善了工作環(huán)境。如果將局域網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，我們能在互聯(lián)網(wǎng)任一臺(tái)客戶(hù)端上用IE瀏覽器經(jīng)授權(quán)進(jìn)入組態(tài)工程，跟上位機(jī)一樣對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控。

　　本實(shí)例中，所采用的PLC，觸摸屏，聯(lián)網(wǎng)模塊及虛擬串口軟件，組態(tài)軟件等軟硬件設(shè)備均為國(guó)產(chǎn)，質(zhì)量可靠，性能強(qiáng)大且價(jià)格低廉，改造成本低，經(jīng)濟(jì)性好?？梢岳棉k公室的PC機(jī)作為上位機(jī)，既節(jié)約設(shè)備，又同時(shí)操作，監(jiān)控多地點(diǎn)靈活布置?，F(xiàn)在局域以太網(wǎng)的構(gòu)建成本也很低，而且可以將冷水機(jī)組的控制并入樓宇自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)或物業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)。所以，本實(shí)例為舊中央空調(diào)系統(tǒng)的樓宇智能化改造提供了很好的借鑒和有價(jià)值的參考。

　　當(dāng)然本例的空調(diào)系統(tǒng)控制還可以進(jìn)一步擴(kuò)展功能，即可把空調(diào)房間的溫度監(jiān)控，操作在現(xiàn)有基礎(chǔ)上通過(guò)擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)，使該系統(tǒng)的功能更加完善。