第一章 概述

隨著現(xiàn)代化廠房對(duì)供冷、取暖及通風(fēng)要求的進(jìn)一步提高, 如何對(duì)空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行有效的控制管理, 如何在保證設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)控制能源的合理使用, 滿足生產(chǎn)工藝對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的要求，已成為現(xiàn)代廠房設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題。將樓宇控制系統(tǒng)的理念融合進(jìn)現(xiàn)代廠房暖通空調(diào)綜合控制系統(tǒng)中, 利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),管理軟件和節(jié)能程序, 使其能對(duì)各機(jī)電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)地控制和管理, 有效地解決了節(jié)能、節(jié)省維護(hù)管理工作量和運(yùn)行費(fèi)用的問(wèn)題^[5]。樓宇控制系統(tǒng)中大多采用專(zhuān)用的DDC控制器，它比較適合控制空調(diào)、風(fēng)閥等專(zhuān)用設(shè)備，隨著控制系統(tǒng)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，工廠中的各個(gè)控制系統(tǒng)漸漸的融合成一個(gè)整體，PLC控制器慢慢的進(jìn)入廠房空調(diào)的控制領(lǐng)域，PLC控制器適合大多數(shù)的工業(yè)控制領(lǐng)域，現(xiàn)在很多廠房空調(diào)系統(tǒng)采用了PLC控制器。廠房空調(diào)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，完成的功能越來(lái)越多，而PLC控制器通用性好，可以方便的擴(kuò)展各種功能，而且其通訊功能

根據(jù)空調(diào)、排風(fēng)系統(tǒng)的工藝要求，整個(gè)控制系統(tǒng)分為8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)分布控制站和1個(gè)主控站。硬件系統(tǒng)采用西門(mén)子的S7-300系列控制器作為數(shù)據(jù)采集及控制單元，利用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線PRFIBUS的實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，對(duì)廠房的空調(diào)機(jī)組和排氣風(fēng)機(jī)機(jī)組實(shí)現(xiàn)了整體聯(lián)控。本控制系統(tǒng)已在汽卡車(chē)涂裝廠投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好并且通過(guò)驗(yàn)收，達(dá)到了預(yù)期控制目的，受到了廠家的好評(píng)，給用戶帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

第二章 空調(diào)系統(tǒng)工藝流程及控制要求

涂裝廠房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其基本前提是廢氣的有效排除和治理，否則將直接影響系統(tǒng)效果。所以，在本項(xiàng)目中，將廢氣處理與空調(diào)通風(fēng)結(jié)合起來(lái)考慮，應(yīng)用分區(qū)理念，保持車(chē)間呈密封微正壓狀態(tài)，并且有效地將高清潔區(qū)與污染源、熱源隔離分開(kāi)，為正常生產(chǎn)創(chuàng)造條件。油漆車(chē)間需采取全室換氣通風(fēng)，除了改善工作環(huán)境之外，還必須滿足車(chē)間內(nèi)潔凈要求。由于車(chē)間面積大，同時(shí)考慮油漆工藝區(qū)劃布置及對(duì)空氣品質(zhì)的要求，針對(duì)性地劃分了幾個(gè)通風(fēng)區(qū)域，著力協(xié)調(diào)崗位送風(fēng)風(fēng)量與油漆工藝設(shè)備送排風(fēng)、車(chē)間全室通風(fēng)風(fēng)量平衡，使整個(gè)車(chē)間保持微正壓，氣流組織從清潔區(qū)域流向次清潔區(qū)域。車(chē)間通向外界的主要通道安裝風(fēng)幕機(jī)，將外界灰塵隔絕，保證室內(nèi)清潔和產(chǎn)品的油漆質(zhì)量。

廠房為三層全封閉式現(xiàn)澆鋼筋砼排框架結(jié)構(gòu)，車(chē)間寬度60m，長(zhǎng)度300m，建筑面積約54000m²。該建筑一層為生活、辦公、輔助部門(mén)和共用動(dòng)力設(shè)施；二層設(shè)噴漆烘干區(qū)；三層設(shè)有空調(diào)機(jī)房和為其供電的變電間廠房通風(fēng)系統(tǒng)是由5臺(tái)大空間送風(fēng)的組合式空調(diào)機(jī)組、19臺(tái)屋面排風(fēng)機(jī)、1臺(tái)排風(fēng)機(jī)箱和3臺(tái)區(qū)域送排風(fēng)機(jī)組成，負(fù)責(zé)廠房約10萬(wàn)立方米空間的空氣調(diào)節(jié)。

5臺(tái)送風(fēng)空調(diào)機(jī)組中，4臺(tái)機(jī)組每臺(tái)的送風(fēng)量為17.5萬(wàn)立方米/小時(shí)，1臺(tái)為1.1萬(wàn)立方米/小時(shí)。有20臺(tái)屋面風(fēng)機(jī)和3臺(tái)區(qū)域排風(fēng)機(jī)，分布在廠房的各個(gè)角落。

2.1 空調(diào)系統(tǒng)組成及各部分功能介紹

本系統(tǒng)采用集中式空調(diào)機(jī)組，共5臺(tái)（S-1、S-2、S-3、S-4、S-5），沿廠房縱向分布，由廠方統(tǒng)一向空調(diào)系統(tǒng)提供高溫水。S-1、S-3機(jī)組各包括2臺(tái)75KW的風(fēng)機(jī)，1臺(tái)15KW的噴淋泵，1臺(tái)5KW的循環(huán)泵，風(fēng)機(jī)、噴淋泵采用變頻調(diào)速的方式。S-2、S-4機(jī)組各包括2臺(tái)75KW的風(fēng)機(jī)，1臺(tái)15KW的噴淋泵，1臺(tái)5KW的循環(huán)泵，2臺(tái)風(fēng)機(jī)采取星/三角啟動(dòng)，工頻運(yùn)行的方式，噴淋泵采取變頻調(diào)速的方式。S-5機(jī)組包括3臺(tái)15KW的風(fēng)機(jī)（2用1備），1臺(tái)5KW的噴淋泵，1臺(tái)5KW的循環(huán)泵，風(fēng)機(jī)采取直接啟動(dòng)，工頻運(yùn)行的方式。所有的循環(huán)泵都是直接啟動(dòng)，工頻運(yùn)行。

空調(diào)機(jī)組平面簡(jiǎn)圖如圖1所示：

圖1 空調(diào)機(jī)組平面簡(jiǎn)圖

空調(diào)機(jī)組采用的是定風(fēng)量全空氣處理系統(tǒng),夏季東北地區(qū)氣溫比較涼爽，采用全新風(fēng)運(yùn)行，冬季東北地區(qū)空氣最低達(dá)零下30℃，氣溫很低，故冬季采用120℃以上的高溫高壓熱水，由廠方集中供熱系統(tǒng)直接提供,高溫?zé)崴腿肟照{(diào)機(jī)組的熱盤(pán)管中。室外的新風(fēng)和室內(nèi)的回風(fēng)在機(jī)組的前端混合后，經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾，通過(guò)熱盤(pán)管進(jìn)行熱交換，因?yàn)槎臼彝庑嘛L(fēng)溫度太低，故空調(diào)采用2級(jí)加熱，換熱后空氣再經(jīng)過(guò)中效過(guò)濾送到需要使用的工作間，利用后的室內(nèi)空氣再通過(guò)排氣風(fēng)機(jī)系統(tǒng)排掉一部分，（排風(fēng)要根據(jù)工藝要求，保持工作間正壓運(yùn)行）一部分再和新風(fēng)混合后返回空調(diào)系統(tǒng)中，這樣一來(lái)可以利用室內(nèi)回風(fēng)降低能量消耗，達(dá)到較好的節(jié)能效果。

在空氣處理過(guò)程中，為了滿足空氣中的濕度要求，采用加濕器在送風(fēng)時(shí)進(jìn)行加濕處理。加濕時(shí)啟動(dòng)噴淋泵，水經(jīng)過(guò)噴淋頭向外噴灑，一旦噴淋槽水位低時(shí)噴淋泵無(wú)法啟動(dòng)，此時(shí)只有將噴淋槽的水注入到高于低水位時(shí)，噴淋泵才能啟動(dòng)。噴淋泵不允許長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)。

空調(diào)啟動(dòng)時(shí)，必須先打開(kāi)新風(fēng)風(fēng)門(mén)，調(diào)整回風(fēng)風(fēng)門(mén)按適當(dāng)比例打開(kāi)，同時(shí)將循環(huán)泵啟動(dòng)，讓熱水先進(jìn)入加熱器，把里面的熱盤(pán)管預(yù)熱一下，隨后啟動(dòng)2臺(tái)75KW風(fēng)機(jī)，將新風(fēng)抽入。加熱器上面有進(jìn)水閥控制熱水的進(jìn)入，下面有回水閥控制熱水流回管道系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的溫度控制主要控制回水閥，進(jìn)水閥一般不做控制。

在初效和中效過(guò)濾網(wǎng)處安裝有差壓開(kāi)關(guān)，當(dāng)過(guò)濾網(wǎng)阻塞，過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)的壓差增大，增大到200PA時(shí)，差壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作，此時(shí)要及時(shí)報(bào)警通知操作人員更換過(guò)濾布。

空調(diào)的中部安裝有風(fēng)速傳感器，可以檢測(cè)風(fēng)速的大小，進(jìn)行風(fēng)量的記錄，保證系統(tǒng)送風(fēng)量滿足工藝要求，同時(shí)可以檢測(cè)風(fēng)道內(nèi)有沒(méi)有阻塞。

加熱器價(jià)格很高，而且東北地區(qū)氣溫低，如果熱水供給的不足，很容易在短時(shí)間內(nèi)將加熱器內(nèi)部的熱盤(pán)管凍裂，造成嚴(yán)重的設(shè)備事故，一般加熱器的內(nèi)側(cè)裝有防凍保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)測(cè)得換熱后的空氣溫度小于5℃時(shí)，立刻切斷電氣回路，使風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，關(guān)閉新風(fēng)風(fēng)門(mén)，完全打開(kāi)回水閥。

節(jié)能措施：

空調(diào)機(jī)組的節(jié)能有多方面要求，回風(fēng)和新風(fēng)的比例在最佳狀態(tài)運(yùn)行，是空調(diào)機(jī)組節(jié)能必不可少的措施。由于涂裝廠的空調(diào)機(jī)組容量比較大，其能耗也比較大，采用一些必要的節(jié)能措施，可以降低日常運(yùn)行的成本。

對(duì)涂裝廠空調(diào)系統(tǒng)，采用如下節(jié)能手段：

• 回/新風(fēng)的比例調(diào)節(jié)

在新風(fēng)口和回風(fēng)口設(shè)置模擬量風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器，冬季根據(jù)室內(nèi)外的溫差，適當(dāng)調(diào)整新風(fēng)回風(fēng)比例，充分提高節(jié)能效果。

• 夏季采用全新風(fēng)運(yùn)行模式
• 最小新風(fēng)量控制

當(dāng)室外新風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度差別較大的條件時(shí)，我們對(duì)系統(tǒng)新風(fēng)和回風(fēng)比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，即減小新風(fēng)閥，對(duì)新風(fēng)量做最小控制。當(dāng)室外新風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度差別較小的條件時(shí)，我們對(duì)系統(tǒng)新風(fēng)和回風(fēng)比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，即減小回風(fēng)閥，對(duì)回風(fēng)量做最小控制。

2.2 排風(fēng)系統(tǒng)的組成及各部分功能介紹

排風(fēng)系統(tǒng)包括19臺(tái)屋面排風(fēng)機(jī)、1臺(tái)排風(fēng)機(jī)箱和3臺(tái)區(qū)域排風(fēng)機(jī)組成。這些設(shè)備分為4組，由4個(gè)控制柜AC1－AC4進(jìn)行控制。AC1包括P163.73KW，P173.73KW，P183.73KW，P193.73KW，P201.49KW，S65.59KW，S75.59KW，S85.59KW這8臺(tái)設(shè)備；AC2包括P15.59KW，P23.73KW，P33.73KW，P112.24KW，P135.59KW，P145.59KW，P155.59KW這7臺(tái)設(shè)備；AC3包括1臺(tái)90KW的送風(fēng)機(jī)箱；AC4包括P45.59KW，P55.59KW，P62.24KW，P75.59KW，P85.59KW，P95.59KW，P105.59KW這7臺(tái)設(shè)備。

排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)控制比較簡(jiǎn)單，每臺(tái)風(fēng)機(jī)只有啟?？刂坪惋L(fēng)機(jī)過(guò)流檢測(cè)，此外在排風(fēng)機(jī)處安裝有壓差開(kāi)關(guān)，以便檢測(cè)風(fēng)機(jī)是否阻塞，及時(shí)保護(hù)風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的控制根據(jù)排風(fēng)系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行手動(dòng)控制和自動(dòng)群控。

2.3 本控制系統(tǒng)的具體控制要求

2.3.1 系統(tǒng)總體監(jiān)控要求

每臺(tái)組合式空調(diào)設(shè)1臺(tái)本地控制柜，設(shè)4臺(tái)屋面風(fēng)機(jī)和區(qū)域送風(fēng)機(jī)控制柜，其中1臺(tái)控制柜作為主控柜，可以統(tǒng)一監(jiān)控所有的空調(diào)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)組。

本地控制柜有手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)本地、遠(yuǎn)程控制，本地控制柜可以看到溫度、濕度、送風(fēng)速度、風(fēng)機(jī)狀態(tài)等各種參數(shù)；主控柜可以監(jiān)控5臺(tái)空調(diào)機(jī)組和23臺(tái)排氣風(fēng)機(jī)狀態(tài)，并可以群控各個(gè)設(shè)備；主控柜設(shè)有本地/遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)，當(dāng)打到遠(yuǎn)程時(shí)，涂裝廠主控室可以獲得控制權(quán)，從上位機(jī)監(jiān)控空調(diào)風(fēng)機(jī)；主控柜設(shè)有冬/夏季模式開(kāi)關(guān)，夏季模式高溫水停送，加熱閥不參與調(diào)節(jié)。

2.3.2 S-1至S-4組合式空調(diào)機(jī)組的控制要求

主要檢測(cè)控制以下內(nèi)容：

• 初效和中效過(guò)濾網(wǎng)阻塞報(bào)警檢測(cè)

兩個(gè)過(guò)濾網(wǎng)處安裝兩個(gè)差壓開(kāi)關(guān)，當(dāng)過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)差壓達(dá)到一定數(shù)值，證明過(guò)濾網(wǎng)被灰塵阻塞，需要及時(shí)報(bào)警，以便維護(hù)人員更換。

• 熱水供水和回水溫度檢測(cè)報(bào)警

了解機(jī)組熱媒的工況，回水溫度過(guò)低需要及時(shí)報(bào)警，以防加熱器凍裂。

• 室外新風(fēng)溫度檢測(cè)

由于東邊地區(qū)冬季溫度很低，新風(fēng)溫度傳感器測(cè)溫范圍－50～＋50℃。

• 空調(diào)送風(fēng)溫度檢測(cè)

送風(fēng)溫度采用PT100標(biāo)準(zhǔn)熱電阻進(jìn)行檢測(cè)，它是溫度控制的重要參數(shù)。

• 送風(fēng)風(fēng)速檢測(cè)

根據(jù)風(fēng)道中的風(fēng)速可以估算出送風(fēng)量情況，由于所有機(jī)組都向一個(gè)大空間送風(fēng)，工頻機(jī)組可以保持風(fēng)量恒定，不一定要通過(guò)風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)風(fēng)量，空間總的風(fēng)量調(diào)節(jié)通過(guò)變頻機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)。

• 送風(fēng)區(qū)域溫濕度檢測(cè)
• 送風(fēng)區(qū)域室內(nèi)外壓差檢測(cè)
• 空調(diào)風(fēng)機(jī)變頻器電流、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)
• 空調(diào)風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)

S-1、S-3風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速方式，故障點(diǎn)取自變頻器；S-2、S-4風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行，故障點(diǎn)取自熱繼電器。

• 噴淋泵變頻電流、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)

噴淋泵需要和風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)，噴淋泵自動(dòng)停止。

• 噴淋泵變頻故障檢測(cè)
• 熱水循環(huán)泵狀態(tài)檢測(cè)
• 熱水循環(huán)泵故障檢測(cè)
• 低溫防凍保護(hù)、報(bào)警

東北地區(qū)冬季溫度能達(dá)到零下20～30℃，室外新風(fēng)溫度很低容易凍壞加熱器，因此防凍保護(hù)非常重要，當(dāng)熱盤(pán)管后的空氣溫度低于報(bào)警溫度值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出防凍報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷電氣回路，使空調(diào)停機(jī)，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)機(jī)、關(guān)閉新風(fēng)風(fēng)門(mén)、熱水閥開(kāi)到100％、啟動(dòng)熱水循環(huán)泵、停止噴淋泵。

• 消防信號(hào)聯(lián)動(dòng)

空調(diào)的出風(fēng)口處安裝消防栓，當(dāng)溫度過(guò)高，消防栓動(dòng)作，需要空調(diào)停止運(yùn)行、加熱水閥關(guān)閉、新風(fēng)閥關(guān)閉、噴淋泵和循環(huán)泵都停止。

• 新風(fēng)風(fēng)門(mén)和送風(fēng)風(fēng)門(mén)驅(qū)動(dòng)器聯(lián)鎖

為了保證空調(diào)箱體不會(huì)出現(xiàn)過(guò)壓，新風(fēng)風(fēng)門(mén)和送風(fēng)風(fēng)門(mén)需要聯(lián)鎖，以防在空調(diào)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)新風(fēng)風(fēng)門(mén)打開(kāi)而送風(fēng)風(fēng)門(mén)關(guān)閉的事故。

• 新風(fēng)風(fēng)門(mén)和空調(diào)風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖

新風(fēng)風(fēng)門(mén)必須打開(kāi)后，空調(diào)風(fēng)機(jī)才能運(yùn)行，空調(diào)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行或出現(xiàn)故障時(shí)新風(fēng)風(fēng)門(mén)必須關(guān)閉，以免凍壞加熱器。

• 熱水循環(huán)水泵聯(lián)鎖

循環(huán)泵和空調(diào)風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，冬季模式下，循環(huán)泵先開(kāi)20s后，空調(diào)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，循環(huán)泵立刻停止運(yùn)行。

• 熱水調(diào)節(jié)閥門(mén)控制

依靠對(duì)熱水閥門(mén)的調(diào)節(jié)，控制高溫高壓熱水進(jìn)入空調(diào)加熱器的流量，從而達(dá)到對(duì)送風(fēng)溫度的控制，其控制誤差±1℃。

• 加濕噴淋泵變頻控制

送風(fēng)區(qū)域相對(duì)濕度控制在55％±5％，加濕槽有上下限浮球開(kāi)關(guān)，槽子水位必須在一定范圍內(nèi)，過(guò)高或過(guò)低噴淋泵不能運(yùn)行，一般需要每隔半個(gè)小時(shí)放一次水。

• 風(fēng)機(jī)變頻控制

根據(jù)送風(fēng)區(qū)域室內(nèi)外的空氣壓差，控制風(fēng)機(jī)的變頻，調(diào)整送風(fēng)量，達(dá)到控制室內(nèi)微正壓的目的。

2.3.3 S-5機(jī)組的控制要求

S-5機(jī)組除了完成S-1至S-4機(jī)組相同的參數(shù)檢測(cè)、控制外，當(dāng)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，備用風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行，3臺(tái)風(fēng)機(jī)2用1備。

2.3.4 排風(fēng)系統(tǒng)控制要求

• 風(fēng)機(jī)起?？刂?/li>
• 排風(fēng)系統(tǒng)的控制柜上必須有手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)的就地手動(dòng)控制和在主站觸摸屏的遠(yuǎn)程群控。
• S6風(fēng)機(jī)與潔凈間聯(lián)鎖，必須檢測(cè)到潔凈間的允許啟動(dòng)信號(hào)，S6風(fēng)機(jī)才能啟動(dòng)。
• P12與強(qiáng)冷室聯(lián)鎖，當(dāng)檢測(cè)到強(qiáng)冷室的允許信號(hào)，P12才能啟動(dòng)。
• P1－P6，P11－P20和S1－S4空調(diào)機(jī)組聯(lián)鎖，即在主站自動(dòng)啟動(dòng)/停止S1－S4風(fēng)機(jī)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)/停止以上風(fēng)機(jī)。P7－P9風(fēng)機(jī)與S5空調(diào)機(jī)組聯(lián)鎖。
• 微正壓控制

微正壓控制時(shí)，當(dāng)室內(nèi)壓力達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，需要停止一部分風(fēng)機(jī)才能保證正壓要求，這時(shí)可以順序停掉P6、P10、P11、P13、P14、P18，當(dāng)室內(nèi)正壓恢復(fù)時(shí)可以再反方向順序啟動(dòng)以上風(fēng)機(jī)。

第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

要構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)，首先要根據(jù)控制要求配備各種硬件，然后把各個(gè)部件之間用網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，這樣便形成了控制系統(tǒng)的框架。再通過(guò)軟件編程、組網(wǎng)，從而形成一個(gè)能實(shí)現(xiàn)一定功能要求的系統(tǒng)。目前采用PC機(jī)做為上位機(jī)，配合現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏、操作屏與多臺(tái)PLC控制單元為核心組成分布式測(cè)控系統(tǒng)在當(dāng)今的許多生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，這種系統(tǒng)利用了可編程控制器（PLC）、觸摸屏、操作屏的性價(jià)比高，控制通訊功能強(qiáng)，操作靈活，抗干擾能力好的特點(diǎn)，組建適用于分布式現(xiàn)場(chǎng)控制的前端控制單元，同時(shí)也利用了PC計(jì)算機(jī)軟硬件資源豐富、管理控制功能強(qiáng)大和用戶界面友好的特點(diǎn)。

本項(xiàng)目共9個(gè)電控柜，5個(gè)組合式空調(diào)各對(duì)應(yīng)1個(gè)電控柜（S1～S5），其余排氣風(fēng)機(jī)系統(tǒng)按照優(yōu)化分組控制的原則選用4個(gè)電控（AC1～AC4）柜分組控制，其中AC1還要做為主控柜對(duì)所有通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行群控。我們選用SIEMENS公司S7-313CPLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制單元即控制分站，將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表信號(hào)及控制、采集信號(hào)接入各遠(yuǎn)程分站；選用S7-315PLC做為控制主站。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將控制主站、遠(yuǎn)程分站相連。由于涂裝廠引進(jìn)的ESENMAN的整條涂裝線的各個(gè)控制系統(tǒng)與涂裝廠主控室的網(wǎng)絡(luò)通訊都是采用工業(yè)以太網(wǎng)，通風(fēng)系統(tǒng)做為主控室的一個(gè)分站系統(tǒng)，其控制主站與涂裝廠中央控制室也通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接，這樣做一是考慮到兼容性，二是工業(yè)以太網(wǎng)有其自身的優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成SCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition)系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)采集、處理、監(jiān)視及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制的功能?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 空調(diào)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

第四章 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 MPI網(wǎng)絡(luò)

在S1-S5五個(gè)空調(diào)機(jī)組中，需要通過(guò)OP3與各個(gè)機(jī)組的控制器進(jìn)行通信，在主站AC1中，需要通過(guò)觸摸屏TP270和主站的控制器進(jìn)行通信。OP3和TP270與進(jìn)行通信的控制器都在在一個(gè)控制柜上，它們間的通訊數(shù)據(jù)量不大，故采用MPI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

要完成同信，需要通過(guò)STEP7中的NetPro軟件對(duì)控制器CPU進(jìn)行必要的設(shè)置組態(tài)，通過(guò)Protools軟件對(duì)操作面板進(jìn)行必要的設(shè)置。具體設(shè)置如下：

1、S1機(jī)組中OP3和S7-313C的通信

圖3 OP3和S7-313C的通信硬件組態(tài)

在NetPro軟件中先建立一個(gè)MPI網(wǎng)絡(luò)，將OP3的MPI地址設(shè)為1，將PLC1的CPU的MPI地址設(shè)為2，然后選擇OP3和PLC1的網(wǎng)絡(luò)通訊速率為187.5kbit/s，如上圖3所示。

圖4 MPI配置

在Protools軟件中，需要選擇先前建立的MPI（1）網(wǎng)絡(luò)，寫(xiě)入OP3和PLC1的MPI地址，選擇通訊速率，同時(shí)還要寫(xiě)入與OP3連接的CPU所在PLC1站的槽號(hào)和導(dǎo)軌號(hào)，如上圖4所示。

2、其它機(jī)組的OP3和S7-313C的連接以及主站TP270和S7-315-2DP的MPI網(wǎng)絡(luò)連接的組態(tài)與上面類(lèi)似，在此不再贅述。

4.2 以太網(wǎng)

1、點(diǎn)擊桌面的SIMATICManager圖標(biāo)，進(jìn)入step7應(yīng)用程序，打開(kāi)原來(lái)建好的項(xiàng)目，進(jìn)入硬件組態(tài)窗口，在左邊的窗口中選中cp343－1如下圖5所示：

圖5 硬件組態(tài)中以太網(wǎng)配置

雙擊此圖標(biāo)，彈出以太網(wǎng)模塊屬性窗口，點(diǎn)擊上面的屬性按鈕進(jìn)入以太網(wǎng)接口配置窗口，如下圖6：

圖6 以太網(wǎng)屬性

點(diǎn)擊圖上的new按鈕新建一個(gè)以太網(wǎng)，如上圖所示，配置好343－1的IP地址和子網(wǎng)掩碼，由于廠區(qū)的網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有使用路由，因此在右邊的網(wǎng)關(guān)欄選擇donotuserouter，然后確定退出。在硬件配置中編譯保存，然后將硬件組態(tài)下載到300控制站中。

2、在中心控制室上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)上的控制面板中，選中下面的setpg/pcinterface選項(xiàng)彈出窗口如下7：

圖7 通訊驅(qū)動(dòng)配置

選中其中的TCP/IP(auto)->sis900-base接口，然后確定退出。這樣以太網(wǎng)的組態(tài)就完成了，我們就可以通過(guò)上位機(jī)完成與300控制站的以太網(wǎng)通訊了。

第五 章結(jié)束語(yǔ)

本課題所研究的系統(tǒng)是一個(gè)涉及面較廣，較為完整的測(cè)控系統(tǒng)，綜合運(yùn)用了通信、網(wǎng)絡(luò)、PLC、計(jì)算機(jī)、智能檢測(cè)及自動(dòng)化等現(xiàn)代化信息技術(shù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行空調(diào)機(jī)組和排氣風(fēng)機(jī)監(jiān)控、溫濕度控制等，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)分布控制、中央集中控制、上位監(jiān)督控制的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。