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國內某主要空調設備制造商為一建筑面積2.5萬平方米的辦公樓提供了一套中央空調系統，該中央空調系統包括1250000kcal/h蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機3臺、吊頂式新風空調器11臺、立式空氣處理機組18臺、風機盤管327臺、管道式通風扇180臺、消聲型管道斜流風機2臺、吊頂式空氣處理機組32臺。該中央空調系統的全套控制產品采用和利時公司生產的G3系列小型一體化PLC，采用40點的晶體管輸出型CPU模塊LM3108和其它擴展模塊。

3. 系統組成

圖1 控制系統結構圖

上位監控系統由一臺計算機和相應的監控軟件組成，用于監控各機組的運行參數，并對PLC發出各種控制指令，以控制三臺機組的協調運行。上位組態軟件選用和利時公司的組態軟件Focsoft3.1，上位機通過RS-485串口與各機組的PLC進行聯網。上位機不僅顯示各機組的運行參數及狀態，還保存相關歷史數據。

各機組PLC的I/O點數均為DI 20點、DO 20點、AI 14點、AO 1點，PLC在數據采集的基礎上對相關設備發出控制指令，控制各機組的安全、經濟運行。同時，PLC將機組運行數據實時送往與之連接的人機界面(HMI)和上位監控計算機。另外，PLC需接收上位計算機的協調控制命令。

為了滿足以上控制要求，每套PLC包括一個40點CPU模塊LM3108、一個8點DO模塊LM3220、4個4點AI模塊LM3310和1個2點AO模塊LM3320。CPU模塊自帶2個串行通訊口，一個串口(RS-232)用于連接人機界面，采用標準的Modbus從站協議。另一個串口(RS-485)組成網絡，與上位監控機進行通訊。

上位機監控系統主要完成對工藝參數的檢測、各機組的協調控制以及數據的處理、分析等任務，下位PLC主要完成數據采集、現場設備的控制及連鎖等功能。

4.1 系統主要功能

·數據顯示

顯示3臺機組的運行參數，包括冷水出口溫度、冷水入口溫度、冷卻水出口溫度、冷卻水入口溫度、蒸汽壓力、蒸汽閥門開度，以及溶液泵、冷劑泵等所有屏蔽泵的運行狀態和各種故障報警的詳細信息。

·歷史數據的存儲及檢索

對重要的數據進行在線存儲，數據的存儲時間最長為10年。可以通過歷史報表或者歷史趨勢曲線的方式檢索歷史數據。

·控制

根據設定的參數，并考慮經驗運行數據，PLC應用反饋數據 (如室內溫度)進行PID調節，以保證運行參數滿足系統要求。控制系統有三種運行方式：就地手動、軟手動和自動。就地手動就是通過就地手動操作設備對機組進行控制，軟手動是通過PLC對機組進行手動控制，自動則是根據編好的控制程序自動控制相關設備的啟、停及調節量。采用程序控制方式，杜絕冷劑污染，有效便捷地實現冷水、冷卻水的變頻控制。通過有效合理地開、停控制，達到啟動速度快、停機時間短的目的，即能節省能耗，還能避免結晶，從而提高中央空調系統的安全性和經濟性。

·連鎖與保護

各機組相關設備的啟、停具有一定的連鎖關系和時間順序，該功能由PLC的連鎖程序完成。同時，為保證機組的可靠運行，對相關參數的越限采取保護措施，如冷水、冷卻水與機組的連鎖控制、冷卻水系統與冷卻塔的連鎖控制等。

　　4.2 系統特點

·靈活性

本控制系統選用和利時公司的小型一體化PLC代替傳統空調主機控制系統中的單片機，較大程度地提高了系統配置及控制的靈活性，能更好地滿足不同用戶的不同需求。同時，明顯縮短了程序開發周期。

·高可靠性

控制核心HOLLiAS LM系列PLC能夠在惡劣的環境中長期可靠、無故障運行，并且易接線、易維護、隔離性好、抗腐蝕能力強，能適應較寬的溫度變化范圍，平均無故障時間間隔（MTBF）大于15年。

·強大的功能

HOLLiAS LM系列PLC的編程語言遵從IEC61131-3標準，易學、易懂、易用。除了具備傳統PLC的助記符和梯形圖編程功能外，還具有結構化語言和順序功能圖編程功能。PLC提供各種功能模塊，包括各種通訊功能選擇、通訊參數設置，以及可以具體到某年、某月、某日、某個時刻的多種定時器和超長定時器等，方便了各種功能的實現，有利于縮短開發周期和節省程序容量。

·優良的開放性

上位軟件Focsoft3.1支持DDE、OPC、ODBC、SQL，并提供豐富的API編程接口，方便接入其它系統。