摘要：可编程控制器，简称为PLC，主要是以微处理器为核心，并且综合运用现代计算机技术，还有自动化控制技术，再到通信技术，从本质上来说属于新型工业化自动控制装置，在应用过程中显现出如下优势：结构简单、体积小、抗干扰能力较弱等，因而在工业中得到了极为广泛的应用。本文中借以展开PLC自动控制设计的要点分析，并为之后的研究给予参考依据。
关键词：中央空调；PLC自动控制；设计要点
1设计原理阐述
PLC控制系统，通常情况下是由两部分构成的，分别是微处理器、存储器，属于逻辑组成部分，主要构成是规模较大集成电路。从某种意义上来说，为药厂的用户给予电气控制逻辑部件，比如计数器、定时器等等，与此同时，还提供与之相关的语言及符号，也就是我们常说的编程语言。PLC在实际操作中，主要是借助PLC内部不同逻辑部件，然后依据工艺要求予以重新组合，从而实现逻辑功能。PLC输入采集信息之后，按照程序需求形成逻辑功能，最终输出达到控制要求。
2中央空调系统的PLC控制
2.1冷冻水系统控制
针对药厂空调控制而言，这其中非常重要的环节当属冷冻水系统，一般情况下，药厂应用空调的目的非常明确，即更好的调节室内空气温度，正是因为如此，必须要确保冷冻水系统具有足够的冷量。根据专业人士的多年研究可知，冷冻水出水温度相对比较固定，基本上保持在7℃，而其回水温度则控制在12℃，始终保持在节能状态。为了获得良好的冷冻水控制效果，需要借助触摸屏，以优化出水及回水温度设置，并且需要将两者温差控制在5℃，PLC主机借助FＲOM指令时，通过读取模拟模块输入的温度，然后运用实际回水温度，减去实际出水温度，然后将其和实际温度做对比，并且同时进行PID控制。在设定过程中，假设温差高于实际温差，这就说明实际控制冷量存在不足，无法满足空调房间实际需求，必须适当增加冷量。PLC借助TO指令控制，从而促使DA模块输出电流递增，这样能够推动冷冻泵的速度有所提升，继而推进实际供冷量，最终会减少实际温差值，直至接近实际设定温差；设定温差低于实际值时，由此表明，实际供冷量存在极大的富余，并且是超出空调房间实际应用量，这时就需要减少冷量。运用2个温度传感器检测目的则非常明确，为了确保冷冻水系统安全性，从而避免由于其中一个损坏而导致无法运作的情况。
2.2冷却水系统控制
冷却水控制也是中央空调PLC自动化控制的设计的关键部分，也是关系到中央空调的实际应用，促使冷主机能够更好的工作，由此可以看出，冷却水循环系统的正常工作的重要性。如若不然将会导致极为严重的后果，直接后果就是制冷机在实际工作中出现废热难以散去，同时导致热保护执行，这样制冷机将无法正常作业，甚至会出现停机情况。根据以往专业调研可知，冷却水出水温度相对比较固定，通常情况下是保持在37℃，回水温度则为32℃，保持在最节能的状态下。在冷却水系统中，温差基本上高于实际温差，这说明实际散热不足，针对制冷机中的废热难以做到及时散热，这时就需要借助冷却水泵，增加其循环速度，从而达到散出废热的目的，PLC控制主要是通过TO指令，由此增加DA模块输出电流，加速高冷却水泵转速，促使水循环能力有所增加，则实际温差会逐步缩小，最终接近设定温差；而当设定温差低于实际参考值，这就说明实际冷却水循环存在富余情况，超出设定废热需要，这时就需要降低冷却水循环水流量。
2.3冷却塔系统控制
针对冷冻水系统来说，是将冷却水水泵抽取的水，借助室外空气达到冷却目的，从而促使水温快速冷却，这主要归功于冷却塔系统。冷却塔工作机理极为简单，主要是借助室外空气的优势性，即低于冷却水抽出水的温度，然后利用空气流通，并且借助热传递以达到热量交换目的，与此同时，能够加快水蒸发。蒸发过程中则需要吸收热量，而通过吸热能够达到冷却水温的目的。值得注意的是，冷却水的温度需要控制在37℃，回水温度则控制在32℃，保持在节能状态，因而需要借助触摸屏，合理设置出水及回水温度，并且设置其之间的温差是5℃。
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3硬件连接
空调自动控制系统的核心是PLC S7-200，它接收触摸屏的操作信号与现场信息号，与MY2N-J继电器线圈、指示灯和电磁阀等连接，触摸屏与PLC的连接，是先在触摸屏里安装的Win CC flexible操作界面上将通讯速率、地址、通讯协议PPI等设置好，再由信号线相连即可。EM 231与测量冷冻与冷却水温RWC32温度变送器、水压QBE61.2压力变送器相连，还与末端设备温度变送器相连。EM 232与冷冻与冷却水泵变频器相连。由于冷水机组本身还有一套芯片化的单片机控制系统，所以冷水机组只有启动、停止和故障相应接入PLC，而平时冷水机组在正常启动运行过程中因恒温或冷水机组内部其它原因故障而造成停机的，则由冷水机组自带的单片机系统控制，只是将故障的信息信息反馈到PLC中，而信息中不包含具体的故障原因。
4程序设计
4.1自动控制模块
为了最大程度减轻管理人员的工作量，并实现无需专业人员运行操作，不仅设置了在触摸屏上点击自动运行系统，还设置了由末端设备控制系统自动运行系统的方式。当系统设置在自动运行状态下，PLC采集到来自触摸屏或系统末端设备运行的信号60 s后，开始投入系统自动运行，系统自动启动运行顺序为：末端设备（60 s后）→冷却水泵（30 s后）→冷冻水泵（30 s后）→冷却塔（30 s后）→冷水机组，完成以上动作以后，系统自动启动过程完成，正式投入系统供冷周期。在自动启动运行过程中，每台设备均设置有互锁，当前面的设备没有启动运行或出现故障时，后面的设备保持原状态不变。在设备正常运行供冷期间，当末端负荷需求减少时，冷水机组供冷量自动进行调节，冷冻与冷却水泵同步通过变频器调节转速以达到节能。自动停止，当PLC采集到来自系统末端设备停止的信号30 s后，进行入自动停止运行状态，自动停止顺序为：冷水机组（60 s后）→冷却塔（120 s后）→冷冻水泵（30 s后）→冷却水泵（60 s后）→末端设备。自动停止过程中只有冷水机组与后面设备有互锁，其它设备之间不设互锁，即当冷水机组没有停止时，后面设备不能停止，而其它设备只要记数时间到了就会自动停止运行。
4.2故障报警模块
报警模块只要是在设备使用过程中出现的一些异常情况进行报警预知设备的，主要有冷却塔风扇电机过载、冷却与冷冻水泵电机过载、水流开关信号、冷水机组故障与空气处理器电机过载等几部分，在报警故障没有解除之前系统处理停止工作状态，待故障排除后，PLC接收到了故障解除的按扭信号后，系统恢复工作状态
结束语
总体来说，药厂空调伴随社会经济发展速度逐步完善，并且在药厂的需求量方面有所递增，而在实际设计过程中，通过PLC自动化控制获得良好的控制效果，促使空调能够正常作业。文章针对PLC自动化控制要点进行了全面的分析，以促进药厂空调控制达到理想的状态。
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论文作者:张风合,张妍妍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签：温差论文; 冷却水论文; 温度论文; 设备论文; 水泵论文; 系统论文; 中央空调论文; 《基层建设》2018年第1期论文;