摘要：本文主要介绍基于可编程逻辑控制（PLC）的地铁的中央空调系统，这种系统通过数字化的操作向我们展示了现在城市地铁空调监控系统的优良化。通过计算机可以实现远程控制，状态监控，检测报警等。
关键词：PLC；中央空调；监控系统；组态软件
前言
城市地铁交通是现代化城市的重要组成部分，因此地铁的空调系统收到非常大的重视。为了改善空调的性能，提高空调工作效率，国家大力投资这个项目，将空调的监控搭建在PLC技术之上，通过可编程逻辑控制，控制空调各部分开关，使用各种传感器对数据进行采集，并通过组态软件进行设计，从而实现地铁中央空调的监控，进而让乘客在地铁可以有一个舒适的环境。
一、PLC的涵义
可编程逻辑控制（Programmable Logic Controller）简称PLC，是一种专用于工业环境的数字运算操作系统。它采用了可以进行编程的存储器，并在其内部嵌入运算器和控制器，用于执行逻辑运算、算数运算、基本控制、定时等操作的指令，通过数字化的输入输出来控制各种工业设备的工作。
PLC的特点：
1、可靠性高，抗干扰能力强
2、硬件配套齐全，功能完善，适用性强
3、易学易用，深受工程技术人员欢迎
4、系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造
5、体积小，重量轻，能耗低
二、系统简介
2.1中央空调系统简介
所谓中央空调就是通过风力或者冷热水等连接多个输出排出冷气或者暖气，以用来调节改善地铁室内温度的设备。中央空调系统有主机和末端系统。负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统、制冷剂系统。按空气处理设备的集中程度可分为集中式和半集中式。按被处理空气的来源可分为封闭式、直流式、混合式（一次回风 二次回风）。主要组成设备有空调主机（冷热源）、组合式空调机组（风柜）、风机盘管等等。
2.2系统设计方案
空调监控系统以单片机为主要控制器，单片机控制温度采集模块、所有阀门、加热制冷开关、报警模块等。首先通过各种传感器对数据进行采集，再通过PC机进行空调系统的参数设置并 将数据传输给单片机用来控制其他模块。
软件设计：监控软件是空调监控系统的重要组成部分，用户主要通过软件来实现空调监控系统的检测与监控，软件主要由三部分组成：配置模块、显示模块、后台处理模块。界面采用windows 98平台下VC6.0开发工具设置人机交互画面。
硬件设计：地铁情况复杂多变，故要采用西门子冗余性PLC和远程输入输出设备等具有极高的处理速度的设备。冗余性高的PLC具有很好的扩展性，可以在一台设备故障的情况下迅速切换，防止整个系统崩溃。
2.3空调系统监控原理
城市地铁作为城市主要的交通枢纽，其空调系统必须有非常好的性能。普遍的车站冷水机房都设置有冷却组、水泵、集水器等设备。整个系统是庞大而复杂的。为了更好的监控整个系统，在每一个重要的点都设置温度传感器，水位感知器等监测设备监控整个地铁空调系统的工作。在基于PLC的监控系统中，必须将所有水泵，阀门的启动和停止通过输入输出模块接入PLC系统中。
2.3监控对象和功能
（1）新风机组的监控
新风机组是用来通过换热器调节水温进而调节外界温度的，对于新风机组要时刻监视这风机是否转动，并检测其排气口的温度，使出口的空气湿度合理。在监控中还要尽量保证设备的正常运行，防止排风系统在遇到过低或者过高的温度时而遭到冻裂和屏障。
（2）空调机组的监控
空调机组是用与检测区域的温湿度的，因此要对当前区域的温度进行实时得监控与检测，并将信号通过PLC的系统总线传入空调的控制系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当然了这种空调机组具有范围限制，对于一些较大的地铁点，要多设置几组测试系统。这种监控方式受到风力，人流量等外界因素影响，监控数据会存在一定的误差，因此区域温湿度一定要根据实时实地传。
（3）冷热源及其水系统的监控
地铁中的冷热源主要包括冷冻水，热水制备系统等。因此冷水系统的监控主要是同感监控冷却塔风机，水泵等保证冷水系统安全运行，确保制冷机有足够的冷气去改善地铁温度。而热水主要通过交换器来提供热水，可以提供空调所需要的供暖热水。针对这一设备监控的主要目的之检测热水系统的正常工作。
（3）报警系统监控
地铁是城市人流量非常大的区域，所以地铁的基础设施的稳定性非常重要，国家也对其进行了改善。但是还是会有一些故障产生，对于地铁空调系统出现的故障时，中央空调监控系统可以非常迅速的做出反应，并将故障传输给工作人员，保证故障及时排出。例如水流开关报警、水位溢出报警、设备负荷过大报警等等。
三、监控系统设计
3.1组态设计
为了符合现在的时代要求，对于空调系统的组态功能的设置必须有模块化的特点，保证了即使整个系统中有一部分故障也不会影响其他部件正常工作，而且整个设计的操作必须简洁明了，所以在监控方面必须设置友好的人机交互画面。本设计的中央空调系统主要是针对水系统的监控，因此组态画面由空调监控的主画面、温湿度、阀门开关组成。在组态与PCL进行连接的时候，使用者需要定义各种变量，因此一定要设置操作简答的界面。整个组态设计的步骤如下：
（1）建立一个系统工程文件
（2）在工程下，设置中央空调系统的监控画面
（3）对检测的数据进行处理
（4）根据数据进行运行和调试
3.2监控系统设计方案
监视系统由监视站和数据采集PLC构成。现场数据的采集是采用可编程控制器（PLC），通过串口与内核相连，实现数据实时采集和上传。将所采集的数据传入客户端，最终传入中央监视系统。
3.3监控系统特点及其功能
地铁空调监控系统必须就有易操作性、实时性、可靠性等特点。中央空调监控系统的功能如下：
a、控制系统首先要根据预先设定的启停时间控制空调的启停，还要在启停时检测每个设备的状态。主要包括制冷机、水泵、塔风机的工作状态检测。
b、当系统出现故障的时候，总控制室将出现声光报警，并对这些出现的故障进行记录，以便预防之后可能出现故障。
3.4运行与调试
本系统设计成功之后已经在重庆的地铁进行了试应用，初步来看，本系统在地铁的运行调试中都很好的满足了现代人们对城市轨道的要求，各个设备调试结果良好。
结束语
综上所述，基于PLC的地铁中央空调系统无论是从对整个系统的监控，还是对设备的控制都是非常方便简洁的，通过这种方式任何一个工作人员都可以在很短的时间内掌握整个系统的情况，增大了地铁中央空调站点的可扩展性。此系统可以有效的对数据进行实时得检测、监控和控制，并且这个系统将检测结果进行处理之后与报警系统相结合，可以有效防止设备故障，为城市轨道交通的安全稳定运行提供了良好的保障，也为建设美丽城市创造了更多的有力条件。
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论文作者:黄华坤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：地铁论文; 系统论文; 监控系统论文; 空调论文; 空调系统论文; 设备论文; 组态论文; 《基层建设》2019年第14期论文;