【文章內(nèi)容簡介】 /熱源的工作才能控制室內(nèi)的溫度、濕度等空氣條件，使之按照人們的設定值變化。冷 /熱源可分為常規(guī)冷 /熱源和天然冷 /熱源 [7]。 （ 1）常規(guī)冷 /熱源。目前，在空調(diào)系統(tǒng)中，制冷設備使用的最多的就是利用“液體企劃制冷法”原理制造的設備，主要包括電驅(qū)動的蒸汽壓縮式和熱驅(qū)動的吸收式兩種方式。常用的制冷設備為制冷系統(tǒng)機組，該設備就是將制冷系統(tǒng)中的全部或部分設備在工作組裝在工作組裝成一個整體，該設備的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活，管理方便，而且質(zhì)量可靠，安裝簡便，能大大縮短施工周期，加快施工進度。 制冷機組按冷卻介質(zhì)的種類可分為空氣冷卻和水冷卻兩種形式；按壓縮機種類可分為活塞式、螺桿式、離心式等壓縮式冷 水機組或熱泵機組。制冷機組的冷量選擇與制冷壓縮機不同，制冷壓縮機是根據(jù)其內(nèi)在參數(shù)運行的，即通過冷凝器和冷卻介質(zhì)和被冷卻介質(zhì)的溫度或流量進行選擇。 （ 2）天然冷 /熱源。天然冷 /熱源主要包括蒸發(fā)冷卻、室外空氣供冷和太陽能供熱等幾個方面。蒸發(fā)冷卻是利用物理過程完成熱量的交換過程，誰在空氣中具有蒸發(fā)能力，在自然條件下，水與空氣進行熱量交換，使空氣的溫度降低，增加室內(nèi)濕度；室外空氣供冷是將室外的空氣直接用于室內(nèi)降溫的方法，主要包括兩種方式：一種方式是當室內(nèi)外溫度差滿足一定條件時，可以采用機械通風或自然通風的原理，利用 空氣流通帶走室內(nèi)多余的熱量，另一種方式是利用白天和夜晚的溫差，保持室內(nèi)溫度在一定范圍內(nèi)；太陽能供熱是指利用太陽的能量進行加熱的技術。利用太陽能供熱分為直接供熱和間接供熱兩種方式，直接供熱時通過 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX太陽光的直射，直接加熱室內(nèi)的各種物件和空氣，這個過程是不可控的，間接供熱系統(tǒng)則將太陽能的采集和利用分開，這就需要一種中間物質(zhì)先將太陽能儲存起來，這種物質(zhì)需要能夠長時間的保存熱能，以便在需要的時候釋放出來，滿足室內(nèi)加熱的需求。 模塊式空調(diào)控制系統(tǒng)的工作原理 采用模塊化的控制系統(tǒng)，其控制模塊可以自由組合，適應不同 的工作條件，以滿足不同的系統(tǒng)運行要求。某空調(diào)控制系統(tǒng)采用模塊化設計，該控制系統(tǒng)的功能是將溫度、濕度等空氣條件穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，采用模塊化控制，能調(diào)節(jié)大范圍內(nèi)的溫度變化，快速達到設定的目標值。模塊式空調(diào)控制系統(tǒng)的總體工作原理框圖如圖 3 所示。 接通電源后，通過按下控制面板上的啟動按鈕，整個系統(tǒng)開始工作，冷卻水模塊、冷凍水模塊，以及制冷模塊按照設定順序依次啟動，控制器模塊按照輸入的設定值控制制冷模塊的工作情況，同時反饋模塊將采集的數(shù)據(jù)輸入到控制模塊中，在控制器模塊中將該值與設定值進行比較運算后，輸出對應的控制命令 ，或減少制冷模塊的組數(shù)或者改變制冷模塊的工作狀態(tài) [8]。 圖 3 模塊式空調(diào)控制系統(tǒng)的總體工作原理圖 模塊式空調(diào)控制系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)圖如圖 4 所示，這個系統(tǒng)含有兩組制冷系統(tǒng)、兩個冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)，以及兩套傳感器系統(tǒng)。若系統(tǒng)啟動后，一組制冷系統(tǒng)先以變頻方式工作，若滿足設定值的要求，則另外一組制冷系統(tǒng)就作為備份系統(tǒng)；當?shù)谝唤M制冷系統(tǒng)在工頻狀態(tài)下仍無法滿足控制要求，則變頻啟動第二組制冷系統(tǒng)；若無法達到控制要求，就逐漸增加頻率直至兩組制 冷系統(tǒng)全部運行在工頻情況下。 控制面板 控制器 模塊 制冷模塊 冷凍水 模塊 反饋模塊 冷卻水 模塊 7 圖 4 模塊式空調(diào)控制系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)圖 2 硬件系統(tǒng)配置 PLC 選型 根據(jù)控制系統(tǒng)的功能要求 ,從經(jīng)濟性、可靠性等方面考慮，選擇西門子S7200 系列 PLC 作為此中央空調(diào)控制系統(tǒng)的控制主機。此中央空調(diào)系統(tǒng)總共有15 個數(shù)字輸入， 10 個數(shù)字量輸出，共需要 25 個數(shù)字量 I/O， 4 個模擬量輸入，根據(jù) I/O 點數(shù)，以及程序容量和控制的要求，選擇 CPU 226 作為該控制系統(tǒng)的主機 [9]。 在這個控制系統(tǒng)中， 主 PLC 單元的 I/O 能足夠滿足數(shù)字輸入 /輸出控制的需求，但是由于需要采集模擬量，所以僅靠 PLC 的基本單元式無法完成控制功能的，因此需要擴展模擬量輸入 /輸出模塊。 在西門子 S7200 系列 PLC 中有專門的模擬量輸入 /輸出擴展模塊 EM235，因此選用 EM235 模塊進行模擬量輸入的擴展。 EM235 擴展模塊具有以下特性。 （ 1）具有 4 路模擬量差分輸入， 1 路模擬量輸出。 （ 2）輸入范圍，單極性電壓為 0～ +5V， 0～ +10V；雙極性電壓為 ～ +，5～ +5V。 （ 3）電流為 0～ 20mA。 （ 4）輸入阻抗大 于等于 10MΩ 冷卻水泵 冷卻水泵 冷水機組 2 冷卻機組 1 冷凍水泵 1 冷凍水泵 2 室內(nèi) 冷卻風機 1 冷卻風機 2 回水 回水 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX（ 5）具有 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器。 （ 6）數(shù)據(jù)字格式，單極性時為 32021～ +32021，雙極性時為 0～ +32021。 （ 7）最大輸入電壓為 30V DC。 （ 8）最大輸入電流為 32mA。 （ 9）輸出穩(wěn)定時間，電壓輸出最小為 5000Ω，電流輸出最大為 500Ω。 （ 10）輸出分辨率，電壓位為 12 位，電流為 11 位。 （ 11）功耗為 2W。 （ 12）輸出驅(qū)動能力，電壓輸出最小為 5000Ω，電流輸出最大為 500Ω。 EM235 與 PLC 主機連接時，不需要進行特殊設置，只要將擴展模塊的排線插入到主機的擴展槽上 即可，需要注意的是擴展模塊的位置順序決定了 I/O 地址編號。 PLC 的 I/O資源配置 數(shù)字量輸入部分 在這個控制系統(tǒng)中，輸入量包括急停、手動 /自動、冷卻水系統(tǒng)啟動按鈕，冷凍水系統(tǒng)啟動按鈕、冷卻泵和冷凍泵啟動按鈕等共 15 個輸入點，如表 1 所示。 表 1 數(shù)字量輸入地址分配表 輸入地址 輸入設備 輸入地址 輸入設備 急停按鈕 制冷機組 2啟動按鈕 手動 /自動按鈕 冷卻泵 1啟動按鈕 啟動按鈕 冷卻泵 2啟動按鈕 冷卻水風 機 1啟動按鈕 冷卻水風機 1加速按鈕 冷卻水風機 2啟動按鈕 冷卻水風機 2減速按鈕 冷凍泵 1啟動按鈕 冷凍泵 1加速按鈕 冷凍泵 2啟動按鈕 冷凍泵 2減速按鈕 制冷機組 1啟動按鈕 模擬量輸入部分 由于需要輸入四個溫度傳感器所采集的數(shù)據(jù)，因此擴展了一個模擬量輸入 /輸出模塊，具體 I/O 分配如表 2 所示。 表 2 模擬量輸入地址分配表 輸入地址 輸入設備 輸入地址 輸入設備 AIW0 溫度傳感器 1 AIW4 溫度傳感器 3 AIW2 溫度傳感器 2 AIW6 溫度傳感器 4 9 數(shù)字量輸出部分 該控制系統(tǒng)的輸出主要集中在對各類泵的控制，共 10 個輸出點，其分配情況如表 3 表 3 數(shù)字量輸出地址分配表 輸出地址 輸出設備 輸出地址 輸出設備 冷卻水風機 1連接到工頻 冷卻水風機 2連接到變頻器 1 冷卻水風機 2連接到工頻 冷凍泵 1連接到變頻器 2 冷凍泵 1連接到工頻 冷凍泵 2連接到變頻器 2 冷凍泵 2連接到工頻 制冷機 組 1線圈 冷卻水風