PLC在組合式恒溫恒濕空調控制系統中的應用
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恒溫恒濕空調廣泛應用在對環境要求較高的博物館、實驗室以及精密儀器生產線等場合。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是在室內機與室外機上各采用一個控制器，兩個控制器通過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，不僅符合節約環保的設計思想，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部分。室外機的主要部件包括壓縮機、冷凝器、冷凝風機、四通閥和冷凝壓力開關等。室內機的主要部件包括送風機、表冷器、熱水盤管、電加熱、加濕器和過濾段等。室外機包括4個渦旋式壓縮機、2個冷凝風機和4個四通閥。每兩個壓縮機對應一個冷凝風機，每個壓縮機對應一個四通閥。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和調濕過程。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LM控制器LM3109，兩個控制器通過自帶的RS485接口連接，并把室內機作為主機，向從機發送控制指令和狀態查詢指令。主機上的RS232接口連接一個5.6英寸的彩色觸摸屏HT6000，用于空調工況監視、用戶參數和廠家參數的設置。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LM3109控制器實現室內機與室外機的數據交換，需要在控制器中進行通訊配置和程序編寫?？刂破鞯某绦蜷_發軟件帶有通訊功能庫，并且完全支持IEC61131-3的六種語言，可以使比較復雜的通訊過程能夠在控制器中方便地實現。室外機的通訊程序流程圖如圖2所示，采用ModbusRTU通訊協議。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語言，可以方便的處理需要交換的數據。圖4位采用ST語言編寫的程序，作用是把壓縮機和四通閥的狀態信息賦值給數據位%MX1300.0~%MX1300.7，主機通過讀取這些地址內的數值就可以獲得室外機的狀態信息。從圖4可見，數據處理很方便，程序的可讀性也很高，在調試時各個數據的狀態一目了然。
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。在沒有控制命令時，室內機向室外機發送Modbus查詢指令，查詢室外機的運行狀態。當有開機、停機或加降載等需求時，室內機向室外機發送控制指令。室內機還對室外機返回的數據做CRC校驗，校驗成功后才進行下一次控制命令的發送，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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