摘要：本文介紹了HOLLIAS-LEC G3 PLC在中央空調控制系統中的應用。
關鍵詞： PLC，中央空調
Abstract：The application of HOLLiAS-LEC G3 PLC in Control System of Central Air Conditioning is presented in this paper.
Keyword：PLC，central air conditioning
1 引言
中央空調是對建筑物內空氣進行調節的專用系統，它通過對風機、閥門、泵等設備的開、關及連續調節來控制室內溫度、濕度，使之滿足一定要求，從而提高人體的舒適度。隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的大、中型建筑采用中央空調系統，以達到夏季致冷、冬季取暖的目的。
為提高中央空調系統的經濟性、可靠性及可維護性，需采用控制產品對中央空調系統的各個設備進行控制。早期的中央空調控制器多為就地式專用控制器和DDC控制器，它們具有控制功能簡單、不易聯網及信息集成度不高等缺點。隨著計算機技術、控制技術和網絡技術的發展，現在的中央空調系統都傾向于采用先進、實用、可靠的可編程控制器(PLC)來進行控制。本文介紹用和利時公司小型一體化PLC產品HOLLiAS-LEC G3控制中央空調的實例。

2 系統介紹
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
控制系統包括上位機集中監控和各機組本地PLC控制兩部分，結構框圖如圖1所示。

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。
4 控制系統主要功能與特點
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?？梢酝ㄟ^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?？刂葡到y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-LEC G3 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-LEC G3 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。
5 結束語
該方案已經成功應用于中央空調的控制系統中，運行效果良好。實現了對空調主機的控制及三臺主機之間的協調控制，具有先進、可靠、經濟、靈活的顯著特色。監控人員可以對中央空調進行遠程監控，提高了中央空調的可靠性。
參考文獻
[2] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC硬件手冊. 杭州和利時自動化有限公司
[3] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC軟件手冊. 杭州和利時自動化有限公司