PLC在組合式恒溫恒濕空調控制系統中的應用
恒溫恒濕空調廣泛應用在對環(huán)境要求較高的博物館、實(shí)驗室以及精密儀器生產(chǎn)線(xiàn)等場(chǎng)合。本文討論組合式恒溫恒濕空調控制系統。組合式恒溫恒濕空調是對一體式恒溫恒濕空調的改進(jìn)主要體現在空調的結構形式上。所謂組合式空調,是指將空調機組拆分成兩個(gè)部分,一部分為室內機,一部分為室外機。這樣,不僅能夠節省機組的安裝空間,而且還可以使機組的運輸和安裝等工作更加方便。本系統的另一項改進(jìn)是在室內機與室外機上各采用一個(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。與單控制器系統相比,本系統能夠將減少大量的遠距離接線(xiàn),不僅符合節約環(huán)保的設計思想,而且大大提高了系統的可靠性,節省了安裝時(shí)間,減少了系統維護的工作量。
2 組合式恒溫恒濕空調控制系統設計
組合式恒溫恒濕空調系統分為室內機與室外機兩個(gè)部分。室外機的主要部件包括壓縮機、冷凝器、冷凝風(fēng)機、四通閥和冷凝壓力開(kāi)關(guān)等。室內機的主要部件包括送風(fēng)機、表冷器、熱水盤(pán)管、電加熱、加濕器和過(guò)濾段等。室外機包括4個(gè)渦旋式壓縮機、2個(gè)冷凝風(fēng)機和4個(gè)四通閥。每?jì)蓚€(gè)壓縮機對應一個(gè)冷凝風(fēng)機,每個(gè)壓縮機對應一個(gè)四通閥。切換四通閥能夠完成空調機組從制冷工況到制熱工況的切換。室內機主要完成空調機組送風(fēng)和調濕過(guò)程。為了減少室內機和室外機之間的連接電纜,本系統在室內機與室外機上分別采用一個(gè)LM控制器LM3109,兩個(gè)控制器通過(guò)自帶的RS485接口連接,并把室內機作為主機,向從機發(fā)送控制指令和狀態(tài)查詢(xún)指令。主機上的RS232接口連接一個(gè)5.6英寸的彩色觸摸屏HT6000,用于空調工況監視、用戶(hù)參數和廠(chǎng)家參數的設置。組合式恒溫恒濕空調控制系統結構圖如圖1所示。

圖1組合式恒溫恒濕空調控制系統結構圖
3 控制器的通訊處理
為了采用兩個(gè)LM3109控制器實(shí)現室內機與室外機的數據交換,需要在控制器中進(jìn)行通訊配置和程序編寫(xiě)??刂破鞯某绦蜷_(kāi)發(fā)軟件帶有通訊功能庫,并且完全支持IEC61131-3的六種語(yǔ)言,可以使比較復雜的通訊過(guò)程能夠在控制器中方便地實(shí)現。室外機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,首先初始化RS485接口的波特率、數據位、校驗位、停止位等參數,再初始化其為Modbus從站,并且設置Modbus從站地址。調用圖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中的狀態(tài)信息有規律的放到控制器的可尋址區M區中,以備主機讀取??刂破鞯木幊誊浖С諷T語(yǔ)言,可以方便的處理需要交換的數據。圖4位采用ST語(yǔ)言編寫(xiě)的程序,作用是把壓縮機和四通閥的狀態(tài)信息賦值給數據位%MX1300.0~%MX1300.7,主機通過(guò)讀取這些地址內的數值就可以獲得室外機的狀態(tài)信息。從圖4可見(jiàn),數據處理很方便,程序的可讀性也很高,在調試時(shí)各個(gè)數據的狀態(tài)一目了然。

圖2室外機的通訊程序流程圖

圖3控制器通訊初始化功能塊

圖4控制器通訊數據處理
圖5為室內機通訊程序流程圖。室內機控制器為Modbus主站。在沒(méi)有控制命令時(shí),室內機向室外機發(fā)送Modbus查詢(xún)指令,查詢(xún)室外機的運行狀態(tài)。當有開(kāi)機、停機或加降載等需求時(shí),室內機向室外機發(fā)送控制指令。室內機還對室外機返回的數據做CRC校驗,校驗成功后才進(jìn)行下一次控制命令的發(fā)送,從而避免了外界干擾對室外機的誤操作,保證了系統具有較高的可靠性。CRC校驗只需要調用一個(gè)功能塊即可,如圖6所示。

圖5室內機通訊程序流程圖
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