LM在組合式恒溫恒濕空調中的應用

劉雍

北京和利時自動化驅動技術有限公司

摘  要：恒溫恒濕空調廣泛應用在對環境要求較高的博物館、實驗室以及精密儀器生產線等場合。本文討論的為組合式恒溫恒濕空調控制系統，所謂組合式是將空調機組拆分成兩個部分，一部分為室內機一部分為室外機。室內機、室外機分別配有一個控制器，兩個控制器通過串口通訊的方式傳遞控制信息以及機組狀態信息。這樣做不僅能夠節省機組的安裝空間，而且可以使機組的運輸、接線等工作更加方便。本系統采用和利時公司的LM系列PLC，利用CPU上自帶的串口組成通訊網絡，并采用軟件自帶的功能庫完成了通訊程序的編寫，方便、可靠的實現了系統功能。

關鍵詞：LM PLC；恒溫恒濕空調；組合式；室內機室外機

1 引言

組合式恒溫恒濕空調是對一體式恒溫恒濕空調的改進，主要體現在空調的結構形式。組合式空調機組分類兩個部分，一部分為室內機、一部分為室外機，這樣做不僅能夠節省空調機組的安裝空間，而且空調的運輸、安裝也更加方便。本系統另一項改進是在室內機與室外機上各采用一個控制器，兩個控制器通過通訊的方式交換信息，通訊只需要一根2芯的屏蔽通訊電纜。與單控制器系統相比，本系統能夠將減少大量遠距離接線，不僅符合節約環保的設計思想，而且大大提高了系統的可靠性、節省安裝時間、減少系統維護的工作量。

2 控制系統設計

組合式恒溫恒濕空調系統分為室內機與室外機兩個部分。室外機的主要部件包括：壓縮機，冷凝器，冷凝風機，四通閥，冷凝壓力開關等；室內機的主要部件包括：送風機，表冷器，熱水盤管，電加熱，加濕器，過濾段等。室外機共包括4個渦旋式壓縮機，2個冷凝風機、4個四通閥。每兩個壓縮機對應一個冷凝風機，每個壓縮機對應一個四通閥，切換四通閥能夠完成空調機組從制冷工況到制熱工況的切換。室內機主要完成空調機組送風調濕等過程。為了減少室內外機之間的連接電纜，此系統在室內機與室外機上分別采用一個LM控制器LM3109，兩個控制器通過自帶的RS485接口連接，并把室內機作為主機向從機發送控制指令以及狀態查詢指令。主機上的RS232接口連接一個5.6英寸的彩色觸摸屏HT6000，用于空調工況監視、用戶參數以及廠家參數的設置。系統結構圖如下所示：

圖 2-1 恒溫恒濕空調控制系統結構圖

3 調通訊處理

采用兩個LM3109實現室內機與室外機的數據交換需要進行通訊方面的配置以及程序編寫，PowerPro2.1.4帶有通訊功能庫，并且完全支持IEC61131-3的六種語言，使得這種比較復雜的通訊過程，能夠在PLC中方便的實現。通訊程序的流程圖如下所示，這里采用Modbus RTU通訊協議，在室外機首先初始化RS485接口的波特率、數據位、校驗位、停止位等參數，再初始化其為Modbus從站，并且設置Modbus從站地址。調用圖3-2中的通訊初始化功能塊即可完成Modbus從站的初始化工作。較后要做的就是把從機中的狀態信息有規律的放到LM的可尋址區M區中，以備主機讀取。LM的編程軟件PowerPro支持ST語言，可以方便的處理需要交換的數據。在圖3-3中程序采用ST語言編寫，作用是把壓縮機、四通閥的狀態信息賦值給了%MX1300.0~%MX1300.7這些數據位，主機通過讀取這些地址內的數值就可以獲得室外機的狀態信息，可以看到數據處理很方便，程序的可讀性也很高，在調試的時候各個數據的狀態一目了然。

圖        3-1 室外機通訊程序流程圖

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