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1、 基于基于 PLC 的中央空调水处理的中央空调水处理控制系统设计控制系统设计基于基于 PLC 的中央空调水处理的中央空调水处理控制系统设计控制系统设计一 工作原理1.1 系统构成中央空调水处理控制系统由小水箱、大水箱、热交换器组成。循环水在小水箱中通过加热，加热后的循环水打入到大水箱中，通过循环水泵将热水打入各个热交换器，经过热交换后回水返回到小水箱中，加热后打入到大水箱中。其结构图如图所示：中央空调水处理控制系统结构图1.2 工作过程1、打开进水泵，往小水箱打入冷水，水高度到达高水位，浮球开关动作，进水泵停止。2、加热器加热（加热器有开关控制） ，水加热到一定温度（可以用时间模拟） ，打开大
2、水箱进水泵，将热水打入到大水箱中，小水箱水位到低水位，低水位浮球开关闭合，大水箱进水泵停止。3、重复 1，2 两步。直到将大水箱的水位达到高水位（即高水位浮球开关动作） 。4、打开水循环泵，热水开始循环，回水到小水箱，加热器打开，回水到高 水位，即高水位浮球开关动作，打开大水箱进水泵。一直循环加热二 控制要求要求采用 PLC 作为控制中心，采用触摸屏或上位机（组态软件编程）监控。1. 控制系统应有防止误操作的电路联锁和保护功能。2. 操作界面要求有动作效果，可以显示操作的进度。3. 检测、控制信号要准确，安全、可靠三 功能分析中央空调水处理控制系统由小水箱、大水箱、热交换器组成。循环水在小 水
3、箱中通过加热，加热后的循环水打入到大水箱中，通过循环水泵将热水打入 各个热交换器，经过热交换后回水返回到小水箱中，加热后打入到大水箱中LX1X5X2初始化脉冲X4X3小水箱注水加热并定时大水箱注水水开始循环加热X5abcdefgh图 1 功能流程图四 总体方案整个系统用可编程控制器 PLC 控制，通过开关量采集现场信号，经 PLC 处 理后，输出控制继电器线圈，从而控制电机工作。其总体方案框图如下所示：PLC开关量驱动器线圈电机上位机 InTouch图 2 总体方框图五五 硬件设计硬件设计MMM加热 器FR2FR1FR3FR4KM1KM2KM3KM4FU1FU2FU3FU4SB0I0.0 I0
4、.1I0.2 I0.3I0.4 I0.52MQ0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.31M1L2LLM L+NKA1 KA2 KA3 KA4KA1KA2KA3KA4KM1KM2KM3KM4FR1FR2FR3FR4HL1HL2HL3HL4SB1SB2LH1LH2LL1LL2Q图 3 硬件电路总图表 1 元器件清单序号符号名称数量1Q空气开关12FU1FU4 熔断器43 KM1KM4 接触器44 KA1KA4中间继电器45SB0SB2 按钮36HL1HL4 指示灯47FR1FR4热继电器48LH1/LL1小水箱高低水位29LH2/LL2大水箱高低水位210 PLC 可编程控制器1表 2 I/O 分配I
5、/O 点作用名称I0.0启动按钮SB1I0.5停止按钮SB2I0.1小水箱高水位浮球开关SQ1I0.2小水箱低水位浮球开关SQ2I0.3大水箱高水位浮球开关SQ3输入点I0.4大水箱低水位浮球开关SQ4Q0.0进水泵控制FA1Q0.1大水箱进水泵控制FA2Q0.2水循环泵控制FA3输出点Q0.3加热器控制FA4六 软件设计6.1 控制流程图图 4 控制流程图6.2 PLC 软件设计ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1 TITLE=程序注释 BEGIN Network 1 LD SM0.1 CALL SBR1, 1, 1, 9600, 2, 0, 128, 32, 1000, &
6、VB0, M0.1, VB1 Network 2 LD SM0.0 CALL SBR2, M0.2, VB2 Network 3 / 关闭 LD I0.4 O M1.6 = M1.6 Network 4 / 启动，小水箱开始注水 LD SM0.0 A I0.0 LD M1.3 AN I0.3 OLD O M1.0 AN M1.6 AN M1.1 = M1.0 = Q0.0 Network 5 / 到达小水箱上限位，开始50秒的加热 LD M1.0 A I0.1 O M1.1 AN M1.6 AN M1.2 = M1.1 = Q0.1 TON T50, 500 Network 6 / 加热时间到
7、，大水箱开始注水 LD M1.1 A T50 LD M0.6 A I0.1 OLD O M1.2AN M1.6 AN M1.3 = M1.2 = Q0.2 Network 7 / 检测小水箱低位开关 LD M1.2 A I0.2 O M1.3 AN M1.6 AN M1.0 AN M1.4 = M1.3 Network 8 / 到达大水箱上限位，循环泵开始工作 LD M1.3 A I0.3 O M1.4 AN M1.6 AN M1.5 = M1.4 = Q0.3 TON T38, 50 Network 9 / 水循环到小水箱，开始加热 LD M1.4 A T38 O M1.5 AN M1.6
8、= M1.5 = Q0.1 END_ORGANIZATION_BLOCK6.3 上位机软件设计我们可以用上位机 InTouch 远程干预系统的运行，比如说改变浮球开关的参 数以控制水箱内的水位，改变加热时间以控制水的温度。下面是上位机的标记 名字典设计：表 3 Intouch 标记名字典标记名类型注释最大值最小值初始值I00I/O 离散启动开关100I01I/O 离散小水箱高浮球开关100I02I/O 离散小水箱低浮球开关100I03I/O 离散大水箱高浮球开关100I04I/O 离散大水箱低浮球开关100I05I/O 离散停止开关100Q00I/O 离散进水泵控制100Q01I/O 离散大水
9、箱进水泵控制100Q02I/O 离散循环泵控制100Q03I/O 离散加热器控制100Level2内存实形大水箱高度80000Level1内存实形小水箱高度10000Shejian1内存实形加热时间10000jiare内存实形加热时间给定50000Shejian2内存实形延迟时间10000Yanchi 内存实形延迟时间给定10000Dashang 内存实形大水箱高浮球高度80000daxia 内存实形大水箱低浮球高度20000Xiaoshang 内存实形小水箱高浮球高度10000xiaoxia内存实形小水箱高浮球高度2000七七 运行调试运行调试第一步 把编好的 PLC 程序下载到 PLC 内
10、，同时下载的还有通信协议。第二步把上位机遇 InTouch 与 PLC 建立联结第三步 打开运行界面，设置小、大水箱上下浮球开关参数，加热器加热时间及水 循环管道延迟时间。 第四步按下启动按钮，小水箱开始注水，注水满后，开始加热计时。第五步加热时间到，小水箱的水开始向大水箱注入。第六步大水箱注水满，水开始循环，又向小水箱开始注水。第七步水经延迟到达小水箱，加热器开始加热。八 结果分析先按设计要求安装好各个设备，检查并保证正确安装，这是能够运行调试成功的保障。确定没有问题后进行调试。通过调试，其结果基本上实现了设计目标，但还是出现了很多问题。程序开始运行时，总是有一个电机的指示灯自动亮起，经分析
11、程序后知道，是一个线圈一上电就自锁了。通过改进，解决了此问题。小水箱的出水量应等于大水箱的入水量，但调试时发现小水箱高度增减和大水箱的增减一样，现实中由于两水箱的直径不一样而增减也不一样，检查发现，原来是假脚本程序设置的失误，但是它只涉及到观察的动画效果，不会对PLC 的运行结果有任何影响。九 总结 但在自己不断的努力和老师和同学们的帮助下弥补了自己的不足之处。一个月的 ASEA 培训很辛苦，但收获颇多。 。掌握了两种控制软硬件：Intouch和西门子 PLC，这对于以后参加工作有不可估量的作用。测试已完成，其结果表明：基本达到了要求。通过对调试结果的分析，自己更加地了解到科学的严谨性，感到从中受益匪浅，扩大了我的视野，并学会了通过各种渠道查取相关质料在了解的基础上加以灵活运用，将其变为自己的东西。最后，我要在此感谢此次培训和测试中给于我热心帮助和辅导的张杰张老师、于心俊于老师、张晓东张老师，我们付出了汗水，收获的是成功，他们付出了汗水，收获的是我们的成长。
