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

　　信捷FC系列PLC是功能強大，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，具有良好的擴展性，且低廉的價格以及強大的功能，寬電壓范圍以及基于Wind ows的編程工具，使人們更加靈活，方便地解決自動化任務(wù)。

　　本實例中的下位機采用國產(chǎn)FC系列PLC為現(xiàn)場控制器，它由主機FC-32R-E加上模擬量擴展模塊FC-8AD和Pt100溫度采集擴展模塊MD-16AD-PT組成。

　　機組的運行參數(shù)由傳感器或傳感器變送器來采集數(shù)據(jù)。筆者采集的運行參數(shù)有制冷劑排氣壓力，排氣溫度，吸氣壓力，吸氣溫度，壓縮機潤滑油溫度，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，其引線接至MD-16AD-PT擴展模塊，完成溫度電阻模擬電信號PLC數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，并保存至PLC主機的對應(yīng)的寄存器中。壓力參數(shù)的采集應(yīng)用擴散硅型應(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，輸入至FC-8AD模擬量擴展模塊，進行A/D轉(zhuǎn)換，*后保存至PLC主機對應(yīng)寄存器中。用靶式流量開關(guān)感應(yīng)冷凍水流量和冷卻水流量，作為機組運行的條件。

　　本實例中采用的觸摸屏是CoolmayHM系列HM-5A型觸摸屏。它是開放性的人機界面產(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；采用了強大的32位處理器，運算速度更快，功耗更小，運行更穩(wěn)定。觸摸精度準(zhǔn)確，經(jīng)久耐用，觸摸壽命長；具有很強的抗干擾能力，符合工業(yè)環(huán)境的電磁兼容要求。

　　本實例采用新型的聯(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)變得簡單，方便，經(jīng)濟。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（或集線器）或PC機的交叉網(wǎng)線，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)上任何一臺客戶端PC機上配置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，并變?yōu)镻C機的虛擬串口信號。把該虛擬串口設(shè)置為客戶端PC機上安裝的工業(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)存儲在組態(tài)軟件的實時數(shù)據(jù)庫中。反之，組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)可逆向由PC機以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)模塊PLC，現(xiàn)實雙向?qū)崟r通訊。

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

　　2PLC控制程序開發(fā)

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

　?。?）數(shù)據(jù)采集模塊：將傳感（變送）器采集到的參數(shù)依次存儲在W1792開始（**塊擴展模塊）和W1824開始（第二塊擴展模塊）的寄存器內(nèi)。

　　（2）制冷機組安全保護和報警模塊：包含水流保護，高低壓力保護，油溫保護和壓縮機繞組溫度保護等。當(dāng)這些參數(shù)超過安全值時，PLC緊急發(fā)出指令關(guān)停壓縮機及其它所有設(shè)備。

　　（3）開機模塊：當(dāng)按下現(xiàn)場的啟動按鈕或是接收到遠程開機信號后，PLC就先啟動冷卻塔風(fēng)機1min，接著開啟冷卻水泵3min，再啟動冷凍水泵3min，然后用Y-啟動方式空載啟動壓縮機。由于該空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機是一個三排六缸帶有由電磁閥控制的卸載機構(gòu)的往復(fù)活塞式壓縮機，可實現(xiàn)空載啟動，減少啟動電流及對電網(wǎng)的沖擊。

　?。?）溫度控制與能量調(diào)節(jié)模塊：冷水機組為上海開利的產(chǎn)品，壓縮機帶有卸載機構(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)。由于該機組有三個卸載機構(gòu)，故可以設(shè)計成三個能量級：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，壓縮機能節(jié)能降耗。

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

　?。?）停機模塊

　　這里是指正常停機。至于故障停機，結(jié)合到第（2）個模塊中去。當(dāng)按下停機按鈕或是計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的停機指令時，PLC先發(fā)出關(guān)停壓縮機的指令，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。

　　筆者設(shè)定，壓縮機停機后，必須經(jīng)3min后才再次開機。這是因為壓縮機停機后，制冷系統(tǒng)高低壓力尚未平衡，如果馬上開機，將使壓縮機電動機起動轉(zhuǎn)矩過大，起動電流也過大，有燒壞電動機和造成電網(wǎng)沖擊的危險。

　?。?）冷卻塔節(jié)能控制模塊

　　考慮到空調(diào)季節(jié)較長，在氣溫較低時還需要運行空調(diào)機組。為此設(shè)置：當(dāng)冷卻水進水溫度低于25時，冷卻塔風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻水進水高于30時，冷卻塔風(fēng)機恢復(fù)運轉(zhuǎn)。這樣設(shè)置的作用是能夠保證冷水機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，而且能降低機組運行能耗。

　　3觸摸屏組態(tài)開發(fā)

　　CoolmayHM系列觸摸屏的組態(tài)軟件是CoolDRAW，CoolDRAW為用戶提供畫面組態(tài)配制，驅(qū)動設(shè)置，報警，配方等功能。筆者用CoolDRAW觸摸屏組態(tài)軟件開發(fā)的畫面有：啟動畫面，參數(shù)監(jiān)視畫面，報警畫面等。啟動畫面是觸摸屏一運行時首先出現(xiàn)在屏幕上的畫面，在該畫面上組態(tài)有機組設(shè)備圖形和壓縮機開機觸摸鍵和停機觸摸鍵，以及顯示冷凍水出水溫度和冷卻水進水溫度等幾個主要參數(shù)。系統(tǒng)通電后，可以在啟動畫面手指按開機觸摸鍵和停機觸摸鍵進行機組的開，停機操作。當(dāng)然在PLC的電氣柜的門板上也設(shè)置了硬件的開，停機按鈕，作為冗余備份。在參數(shù)監(jiān)視畫面上，把傳感（變送）器所采集到的參數(shù)全部顯示出來。在報警畫面上，能顯示當(dāng)前發(fā)生的報警信息和警燈的閃爍，并設(shè)置在有報警產(chǎn)生時，會發(fā)出報警聲。在每個畫面上，均有切換到其它畫面的切換鍵，并均設(shè)置動態(tài)報警條，顯示當(dāng)前發(fā)生報警信息。

　　4總結(jié)

　　經(jīng)過按上述方案進行硬件的構(gòu)建和軟件組態(tài)開發(fā)設(shè)置，空調(diào)系統(tǒng)成功運行，PLC，觸摸屏和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和控制達到預(yù)期要求。經(jīng)過改造后，冷水機組工作情況大大優(yōu)于改造前，冷凍水出水溫度波動范圍小，負(fù)載根據(jù)水溫自動加減載，減少冷量浪費，有效避免了一些無用功耗的產(chǎn)生，達到節(jié)能降耗的效果。操作人員在局域網(wǎng)客戶端就能進行多地點網(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)任一臺客戶端上用IE瀏覽器經(jīng)授權(quán)進入組態(tài)工程，跟上位機一樣對冷水機組進行監(jiān)控。

　　本實例中，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)備均為國產(chǎn)，質(zhì)量可靠，性能強大且價格低廉，改造成本低，經(jīng)濟性好。可以利用辦公室的PC機作為上位機，既節(jié)約設(shè)備，又同時操作，監(jiān)控多地點靈活布置?，F(xiàn)在局域以太網(wǎng)的構(gòu)建成本也很低，而且可以將冷水機組的控制并入樓宇自動化網(wǎng)絡(luò)或物業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)。所以，本實例為舊中央空調(diào)系統(tǒng)的樓宇智能化改造提供了很好的借鑒和有價值的參考。

　　當(dāng)然本例的空調(diào)系統(tǒng)控制還可以進一步擴展功能，即可把空調(diào)房間的溫度監(jiān)控，操作在現(xiàn)有基礎(chǔ)上通過擴展來實現(xiàn)，使該系統(tǒng)的功能更加完善。