信息化控制改造方案具有經濟，功能強大，控制方便的優(yōu)點。

　　信捷FC系列PLC是功能強大，結構小巧及具有豐富的指令集的小型可編程序控制器。它可以配多種特別模塊，具有良好的擴展性，且低廉的價格以及強大的功能，寬電壓范圍以及基于Wind ows的編程工具，使人們更加靈活，方便地解決自動化任務。

　　本實例中的下位機采用國產FC系列PLC為現場控制器，它由主機FC-32R-E加上模擬量擴展模塊FC-8AD和Pt100溫度采集擴展模塊MD-16AD-PT組成。

　　機組的運行參數由傳感器或傳感器變送器來采集數據。筆者采集的運行參數有制冷劑排氣壓力，排氣溫度，吸氣壓力，吸氣溫度，壓縮機潤滑油溫度，冷凍水出水溫度，冷凍水回水溫度，冷卻水出水溫度，冷卻水回水溫度，冷凍水流量和冷卻水流量。溫度參數的采集采用Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，其引線接至MD-16AD-PT擴展模塊，完成溫度電阻模擬電信號PLC數字量的轉化，并保存至PLC主機的對應的寄存器中。壓力參數的采集應用擴散硅型應變片式壓力傳感變送器，它把壓力參數變?yōu)?~5V模擬量電信號，輸入至FC-8AD模擬量擴展模塊，進行A/D轉換，*后保存至PLC主機對應寄存器中。用靶式流量開關感應冷凍水流量和冷卻水流量，作為機組運行的條件。

　　本實例中采用的觸摸屏是CoolmayHM系列HM-5A型觸摸屏。它是開放性的人機界面產品，提供了標準的串行接口與其它設備相連。支持的通訊方式主要是串行通訊，支持與當今市面上主流PLC通信；采用了強大的32位處理器，運算速度更快，功耗更小，運行更穩(wěn)定。觸摸精度準確，經久耐用，觸摸壽命長；具有很強的抗干擾能力，符合工業(yè)環(huán)境的電磁兼容要求。

　　本實例采用新型的聯網方式，就是應用頂好麗祥RS232轉TCP/IP聯網模塊把PLC直接與局域網相連。有了該模塊，控制器，傳感變送器接至以太網變得簡單，方便，經濟。該模塊一端為連接PLC的RS232接頭，另一端為連接以太網交換機（或集線器）或PC機的交叉網線，它把PLC向外傳輸的數據由串口通訊協(xié)議轉變成TCP/IP通訊協(xié)議，傳到以太網上；相反，也可以把以太網上傳輸的TCP/IP通訊協(xié)議的數據轉變成串口通訊協(xié)議的數據。那么，只要筆者在局域以太網上任何一臺客戶端PC機上配置SSVSPM虛擬串口軟件，就可以把PLC向外傳送的數據收接起來，并變?yōu)镻C機的虛擬串口信號。把該虛擬串口設置為客戶端PC機上安裝的工業(yè)控制組態(tài)軟件的外部設備，這樣從局域以太網接收到的數據存儲在組態(tài)軟件的實時數據庫中。反之，組態(tài)軟件的數據可逆向由PC機以太網聯網模塊PLC，現實雙向實時通訊。

　　局域以太網上作為上位機兼服務器的PC機，必須安裝有由網絡版組態(tài)軟件開發(fā)而成的組態(tài)工程應用程序。這樣，局域網上其它客戶端經授權在IE瀏覽器上輸入IP地址登錄上位機服務器，在IE瀏覽器上可以進入組態(tài)工程，實現多地點網絡控制。

　　2PLC控制程序開發(fā)

　　在完成PLC輸入輸出接口的配置后，筆者先進行PLC控制策略的編寫和整理，再進行PLC控制程序的開發(fā)。為了使程序調試直觀明晰，方便系統(tǒng)調試及修改以及功能擴展，PLC的控制程序采用模塊化結構設計。根據冷水機組的工作要求，筆者將控制程序分成以下若干子程序模塊：

　?。?）數據采集模塊：將傳感（變送）器采集到的參數依次存儲在W1792開始（**塊擴展模塊）和W1824開始（第二塊擴展模塊）的寄存器內。

　　（2）制冷機組安全保護和報警模塊：包含水流保護，高低壓力保護，油溫保護和壓縮機繞組溫度保護等。當這些參數超過安全值時，PLC緊急發(fā)出指令關停壓縮機及其它所有設備。

　?。?）開機模塊：當按下現場的啟動按鈕或是接收到遠程開機信號后，PLC就先啟動冷卻塔風機1min，接著開啟冷卻水泵3min，再啟動冷凍水泵3min，然后用Y-啟動方式空載啟動壓縮機。由于該空調系統(tǒng)的壓縮機是一個三排六缸帶有由電磁閥控制的卸載機構的往復活塞式壓縮機，可實現空載啟動，減少啟動電流及對電網的沖擊。

　?。?）溫度控制與能量調節(jié)模塊：冷水機組為上海開利的產品，壓縮機帶有卸載機構。筆者把冷凍水出水溫度作為被調參數，采用階梯式能量調節(jié)。由于該機組有三個卸載機構，故可以設計成三個能量級：33%，66%，100%.隨著冷凍水出水溫度的變化，PLC決定相應能量的氣缸投入工作。階梯式能量調節(jié)法比雙位調節(jié)相比，調節(jié)精度較高，壓縮機能節(jié)能降耗。

　　在冷凍水出水泵達到下限值6時，冷水機組處于恒溫待機狀態(tài)。此時冷凍水泵保持供冷運轉狀態(tài)。而冷卻塔和冷卻水泵運轉2min后停轉，目的是將冷卻水余熱完全散發(fā)，為冷水機組的下一輪啟動提供良好的條件，又比冷卻塔和冷卻水泵一直不停運轉方式節(jié)能。

　　（1）停機模塊

　　這里是指正常停機。至于故障停機，結合到第（2）個模塊中去。當按下停機按鈕或是計算機網絡發(fā)來的停機指令時，PLC先發(fā)出關停壓縮機的指令，1min后關停冷凍水泵，2min后再關停冷卻水泵和冷卻塔風機。

　　筆者設定，壓縮機停機后，必須經3min后才再次開機。這是因為壓縮機停機后，制冷系統(tǒng)高低壓力尚未平衡，如果馬上開機，將使壓縮機電動機起動轉矩過大，起動電流也過大，有燒壞電動機和造成電網沖擊的危險。

　　（2）冷卻塔節(jié)能控制模塊

　　考慮到空調季節(jié)較長，在氣溫較低時還需要運行空調機組。為此設置：當冷卻水進水溫度低于25時，冷卻塔風機停止運轉；當冷卻水進水高于30時，冷卻塔風機恢復運轉。這樣設置的作用是能夠保證冷水機組的冷凝壓力不至于很低而影響蒸發(fā)器的制冷劑供液量，而且能降低機組運行能耗。

　　3觸摸屏組態(tài)開發(fā)

　　CoolmayHM系列觸摸屏的組態(tài)軟件是CoolDRAW，CoolDRAW為用戶提供畫面組態(tài)配制，驅動設置，報警，配方等功能。筆者用CoolDRAW觸摸屏組態(tài)軟件開發(fā)的畫面有：啟動畫面，參數監(jiān)視畫面，報警畫面等。啟動畫面是觸摸屏一運行時首先出現在屏幕上的畫面，在該畫面上組態(tài)有機組設備圖形和壓縮機開機觸摸鍵和停機觸摸鍵，以及顯示冷凍水出水溫度和冷卻水進水溫度等幾個主要參數。系統(tǒng)通電后，可以在啟動畫面手指按開機觸摸鍵和停機觸摸鍵進行機組的開，停機操作。當然在PLC的電氣柜的門板上也設置了硬件的開，停機按鈕，作為冗余備份。在參數監(jiān)視畫面上，把傳感（變送）器所采集到的參數全部顯示出來。在報警畫面上，能顯示當前發(fā)生的報警信息和警燈的閃爍，并設置在有報警產生時，會發(fā)出報警聲。在每個畫面上，均有切換到其它畫面的切換鍵，并均設置動態(tài)報警條，顯示當前發(fā)生報警信息。

　　4總結

　　經過按上述方案進行硬件的構建和軟件組態(tài)開發(fā)設置，空調系統(tǒng)成功運行，PLC，觸摸屏和網絡監(jiān)視和控制達到預期要求。經過改造后，冷水機組工作情況大大優(yōu)于改造前，冷凍水出水溫度波動范圍小，負載根據水溫自動加減載，減少冷量浪費，有效避免了一些無用功耗的產生，達到節(jié)能降耗的效果。操作人員在局域網客戶端就能進行多地點網絡操作和監(jiān)控，改善了工作環(huán)境。如果將局域網接入互聯網，我們能在互聯網任一臺客戶端上用IE瀏覽器經授權進入組態(tài)工程，跟上位機一樣對冷水機組進行監(jiān)控。

　　本實例中，所采用的PLC，觸摸屏，聯網模塊及虛擬串口軟件，組態(tài)軟件等軟硬件設備均為國產，質量可靠，性能強大且價格低廉，改造成本低，經濟性好。可以利用辦公室的PC機作為上位機，既節(jié)約設備，又同時操作，監(jiān)控多地點靈活布置。現在局域以太網的構建成本也很低，而且可以將冷水機組的控制并入樓宇自動化網絡或物業(yè)管理網絡。所以，本實例為舊中央空調系統(tǒng)的樓宇智能化改造提供了很好的借鑒和有價值的參考。

　　當然本例的空調系統(tǒng)控制還可以進一步擴展功能，即可把空調房間的溫度監(jiān)控，操作在現有基礎上通過擴展來實現，使該系統(tǒng)的功能更加完善。