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摘 要 本文介紹了 LM系列小型PLC在組合式空調機組上的應用。利用 LM系列小型PLC進行信號采集和處理并通過觸摸屏完成控制監視和參數設定，達到了恒溫、恒濕的控制目的。

關鍵詞 組合式空調機組; PLC;觸摸屏

1 引言

    組合式空調機組，又稱非獨立式空調機組，是指不帶冷、熱源，其冷媒為水，熱媒為水或蒸汽，以功能段為組合單元，能夠完成空氣輸送、混合、加熱、冷卻、去濕、加濕、過濾、消聲等功能中幾種處理功能的機組。組合式空調機組通常按照箱體材料分為金屬空調箱式和非金屬空調箱式兩大類，風量常介于2000m3/h至200000m3/h之間。

    組合式空調機組是中央空調控制系統（集中供熱或供冷系統）中空氣處理的重要設備。組合式空調器以其技術參數可選范圍大、性能價格比適中、功能段組合靈活等優點，在近幾年的國內市場中有很大發展。

    PLC以其體積小，功能齊全，價格低廉，可靠性高等優點，在各個領域獲得了廣泛應用。利用PLC對模擬量處理的優越性能和觸摸屏簡便、快捷的操作功能，使得組合式空調機組的性能得以很大程度提高。

2 組合式空調機組介紹

2.1設備結構

    組合式空調機組根據不同使用需求，設有新、回風混合段、初效過濾段、袋式過濾段（分初、中效）、中間段、表冷段、熱水加熱段、蒸汽加熱段、電加熱段、風機段、消聲段、加濕段、排風段、出風段等十幾種功能段，用戶可以根據需要靈活選擇部分功能段進行組合使用，可按水平方向組合稱臥式空調機組，也可疊置成立式機組。一般情況下，組合式空調機組常用的功能段有新、回風混合段、初效、中效過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和風機段等，系統的結構圖如圖2所示：
                  
                               圖1 設備外形圖

    混合段：混合段的上部和側部開有風管接口，用以接收新風回風，通過入口風門的開度自動或手動調節新、回風的比例。

    過濾段：主要是對空氣中的灰塵雜質進行過濾，通常包含初效過濾段和中效過濾段。

    表冷段：該段主要功能是對空氣進行冷卻去濕。

    加熱段：該段主要功能是對空氣進行加熱。

    加濕段：該段主要功能是對空氣進行加濕。

    風機段：該段主要功能是利用風機給空氣提供流動動力，以克服系統管道阻力。


                                         圖2 系統結構圖

2.2 控制要求

    本系統要求能夠進行手動和自動控制，溫度、濕度控制精度為：±1%左右。

    自動控制：系統啟動后，首先打開新風閥，然后，根據設定的溫度、濕度要求，自動控制加熱器、加濕器工作，達到恒溫、恒濕的控制目的。

    手動控制：系統要求對加熱器、加濕器、新風閥能夠進行手動控制。

    閉鎖功能：對加熱器、加濕器、新風閥的控制必須在風機運行的前提下進行。

3 控制系統介紹

3.1 控制系統方案

    控制系統上位機采用和利時HT6600L觸摸屏，下位機選用和利時LM3107E PLC控制器，上、下位機之間通過基于MODBUS協議的RS232串口進行通訊。通過LM3107E進行溫度、濕度信號的采集和處理，并同設定的溫度、濕度值進行比較，當設定溫度和實際溫度差值大于設定的限值時，啟動加熱器；低于設定的限值時停止加熱器，濕度控制方法同溫度。同時，系統通過自動或手動調節入口風門的開度來調節新、回風的比例。

     觸摸屏用來切換系統的工作模式，包括手動、自動和停止，顯示風機的運行狀態，以及溫、濕度信號值。同時，通過觸摸屏設定溫、濕度值，溫、濕度差值的限值等。圖3為控制系統配置圖。

                        
                                    圖3 控制系統配置圖

3.2控制系統硬件

3.2.1可編程邏輯控制器-PLC

   本系統采用本體自帶2路模擬量輸入（0~10V/0~20mA可選）/1路模擬量輸出（0~10V/0~20mA可選），10路DC24V輸入（源型/漏型可選）/8路繼電器輸出的CPU模塊LM3107E。利用兩路模擬量輸入分別采集溫度和濕度信號，精度可達1%。同時，該款CPU還集成1個RS232通訊接口，支持專有協議（僅RS232）/Modbus RTU協議/自由協議。
下表1為系統I/O分配表。

表1 系統I/O分配表
                       

3.2.2 人機界面-HMI

    人機監控部分采用和利時HT6600L觸摸屏，配以監控軟件來完成。觸摸屏上可以進行手動和自動操作，完成參數設定和顯示設備運行狀態。圖4-圖6為觸摸屏部分監控畫面。
                          

4 結論 

    采用LM系列PLC和HT6600系列觸摸屏對組合式空調機組進行控制之后，整個組合式空調系統發揮出了優異的空氣調節性能，其穩定的工作性能，極大程度地保障了組合式空調機組應用在醫藥倉庫、實驗室等對空氣環境質量要求嚴格場合的可靠運行。

參考文獻

[ 1 ] 《 LM系列PLC硬件手冊》. 北京和利時自動化驅動技術有限公司, 2007.1
[ 2 ] 《 LM系列PLC軟件手冊》. 北京和利時自動化驅動技術有限公司, 2008.1
[ 3 ] 《 LM系列PLC指令手冊》. 北京和利時自動化驅動技術有限公司, 2007.5