摘要：當前屋頂式空調機組被電廠等使用單位廣泛應用于集控室、電子設備間等場所，在此環境下，通常有多臺屋頂式空調機組需要進行集中控制，控制系統需要安全可靠、性能優越、操作方便等特點。基于此，本文通過吉榮牌屋頂式空調機組的應用實例，對采用PLC模塊式實現多臺空調機組的自動控制設計方法進行相關探討和簡要論述。
　　關鍵詞：PLC；硬件配置；控制要求；控制方法；網絡讀寫
　　一、概述
　　吉榮牌屋頂式空調機組被廣泛應用于電廠、醫藥、軍工、寫字樓、商場等場所。對于電廠來說通常有多臺屋頂式空調機組需要進行集中控制，可以通過使用SIEMENS（西門子）公司生產的S7-200CN中CPU226控制器的網絡讀寫功能，對多臺屋頂式空調機組進行全天候自動控制，實現智能無人操作管理。華能某電廠工業空調項目使用了多臺吉榮牌屋頂式空調機組，本文以此項目為例，對基于PLC多臺空調機組的自動化設計方法進行相關探討和論述。
　　二、系統硬件配置
　　S7-200CN通訊端口采用RS-485信號標準9針D型連接器，同時西門子公司提供了兩種類型的網絡連接器，你可以很輕松的把多臺設備連接到一條總線上，這些連接器有一個開關，可以選擇網絡所需的合適終端匹配。（具體連接方式見《S7-200可編程序控制器系統手冊》。）
　　根據上述特點以及吉榮牌屋頂式空調機組的結構控制特點，我們采取如下的控制方案：一臺觸摸屏KTP178直接與其中一臺PLC相連，以這臺PLC為橋梁，其他三臺PLC通過這臺PLC與KTP178交換數據，通訊通過網絡讀/寫指令來實現，程序既可獨立運行又可以四臺相聯系。（這種方式在沒有使用中繼器的情況下，可以直接連接31臺PLC，如果加上中繼器則可以擴展至125臺。）
　　此方案的硬件配置為觸摸屏KTP178一臺、CPU226四臺，其中一臺屋頂式空調機組為主模塊單元，配有一個模擬量擴展模塊EM235、溫濕度傳感器及相應的電器控制部分，其余三臺屋頂式空調機組作為從模塊單元。由于此方案中KTP178直接與主模塊單元交換數據，主模塊單元的PLC通過網絡讀寫與其它PLC通訊，因此其優勢在于成本相對較低，可以連多臺PLC，結構靈活，控制簡便；但同時隨著PLC數量的增加，網絡通訊速率降低，出現異常的可能性也會相應增加。
　　具體連接方式如下圖：
　　
　　
　　    
　　
　　三、輸入輸出信號
　　I0.0風機過載   I0.1風壓故障    I0.2防火閥故障連鎖
　　I0.3壓縮機過載   I0.4壓縮機高低壓保護 I0.5壓縮機油壓保護
　　I0.6冷凝風機過載  I1.3整機溫度過高   I1.4加濕器故障
　　Q0.0送風機啟動   Q0.1壓縮機啟動   Q0.2冷凝風機啟動
　　Q0.3壓縮機調節閥25% Q0.4壓縮機調節閥50%
　　Q0.5壓縮機調節閥75% Q0.7加熱器1    Q1.0加熱器2
　　Q1.2加濕器    Q1.3加濕器手動排水  Q1.4總故障輸出
　　四、控制要求及方法
　　1、系統控制要求
　　⑴根據當前溫濕度及設定溫濕度對系統采取相應控制措施。
　　⑵具有故障檢測與報警功能，能查詢當前故障和歷史故障。
　　⑶系統具有定時控制，能自動開/關機組。
　　⑷四臺壓縮機要求有輪換功能。
　　2、觸摸屏KTP178要求
　　(1)能查看各模塊的輸入輸出狀態。
　　(2)查看當前報警和歷史報警。
　　(3)顯示當前溫濕度，并能查看溫濕度曲線。
　　(4)對溫濕度設定等參數能進行修改。
　　(5)能開/關機組，并能進行定時設定。
　　(6)能對顯示的溫濕度參數進行校正。
　　3、控制方法的實現
　　⑴機組運行控制程序的實現。
　　溫濕度探頭采樣進來的是0-5V的信號，分別對應0-50℃與0-100%。計算公式為：T=A/32000×50；H=A/32000×100（A表示采樣值）。然后根據溫濕度設定值控制壓縮機、加熱器、加濕器的運行。
　　⑵報警處理
　　在KTP178的報警信息欄里寫上如下信息：
　　0001 機組1送風機過載
　　0002 機組1風壓故障
　　……
　　0017 機組2送風機過載
　　0018 機組2風壓過載
　　……
　　對于歷史故障，在KTP178里的list（historyalarm）中寫上：
　　1 機組1送風機過載
　　2 機組1風壓故障
　　……
　　13 機組2送風機過載
　　14 機組2風壓故障
　　……
　　48 機組4積水報警
　　⑶設定溫濕度等參數、當前溫濕度讀取處理
　　在主模塊中，將采樣得到的溫濕度值用網絡寫指令寫入從模塊。在從模塊中，用網絡讀指令讀取溫濕度設定值等其他一些參數設定值。
　　⑷壓縮機輪換處理
　　在從模塊中，用網絡寫指令將壓縮機運行時間寫入主模塊，在主模塊中，根據每臺壓縮機運行時間，分別列出四種不同的壓縮機啟動順序分別進入四個不同的控制子程序。
　　⑸輸入、輸出狀態處理
　　在每個從模塊中分別列出它的輸入輸出狀態，再用網絡寫指令寫入主模塊中。
　　在KTP178中再做一個模塊選擇點，根據用戶選擇模塊，將相應模塊的I/O狀態信息顯示在觸摸屏KTP178上。
　　五、流程圖
　　                                         　　
　　六、結論
　　對于屋頂式空調機組，其特點在于現場安裝方式簡易，組合方式靈活多樣，可以滿足不同用戶的不同需求，西門子PLC模塊式的設計、靈活多樣的組網方式恰好符合多臺屋頂式空調機組的控制要求。吉榮牌屋頂式空調機組采用西門子控制器及相應組網方式后，能很好的達到控制要求，充分體現屋頂式空調機組的優點，完成其相應的功能。
　　參考文獻：
　　(1)德國西門子公司S7-200可編程序控制器系統手冊
　　(2)朱瑞琪，制冷裝置自動化，西安交通大學出版社,1995.4