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　　控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　該水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)主要是根據(jù)蒸發(fā)器和冷凝器進出水溫度的變化來控制4臺壓縮機的啟停，使水溫穩(wěn)定在設(shè) 定的范圍內(nèi)。4臺壓縮機分成A和B兩組，每組各有2臺壓縮機。系統(tǒng)的I/O點分配如表2所示，其中開關(guān)量輸入點6個，模擬量輸入點4個，開關(guān)量輸出點5 個，模擬量輸出點1個。

　　根據(jù)輸入和輸出的要求，該水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的控制器選用和利時公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的HOLLiAS- LEC G3小型一體化PLC?？紤]到此系統(tǒng)需要一定的備用I/O點，CPU模塊選擇帶有24點開關(guān)量的LM3107，其中開關(guān)量輸入14點，開關(guān)量輸出10點。 模擬量輸入模塊選用四通道熱電阻輸入模塊LM3312，模擬量輸出模塊選用兩通道模擬量輸出模塊LM3320。PLC的人機界面選用EView觸摸屏。 PLC控制系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的組成如圖1所示，這些配置wq能夠滿足系統(tǒng)的要求[4][5]。

　　控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　控制系 統(tǒng)的主要功能是對熱泵進行自動啟停，顯示溫度、壓力、流量等運行參數(shù)，顯示壓縮機的工作狀態(tài)，記錄設(shè)備的運行時間和故障原因，實現(xiàn)對水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng) 的智能控制。從控制系統(tǒng)的主要功能出發(fā)，為了增加程序可讀性和減少程序代碼，PLC程序采用了主程序調(diào)用功能塊、功能塊調(diào)用函數(shù)的程序結(jié)構(gòu)。PLC程序由 1個主程序、11個功能塊子程序和1個函數(shù)組成，其調(diào)用關(guān)系如圖2所示。程序編譯碼占用空間為30K。

　　程序設(shè)計的思路是，當PLC上電 后，一直進行溫度、壓力、流量等運行參數(shù)的檢測，這些檢測主要在檢測程序、故障程序和A/B組故障停機程序中完成。如果相關(guān)參數(shù)均無異常，則開機功能塊子 程序運行，啟動壓縮機。在開機過程中，同時進行溫度判斷。如果溫度達到了設(shè)定值，則進入調(diào)節(jié)功能塊子程序，停止開機功能塊子程序，完成開機。根據(jù)溫度的變 化，調(diào)節(jié)功能塊子程序控制壓縮機的啟停。變頻器的控制則是通過調(diào)用加載程序和降載程序來實現(xiàn)。

　　在這些程序中，為了滿足壓縮機的使用要 求，調(diào)節(jié)功能塊子程序是最繁瑣的，例如壓縮機的啟動時間要小于30秒、壓縮機每小時的啟動次數(shù)不要超過5次等。為了平衡壓縮機的運行時間，增加空調(diào)的使用 壽命，傳統(tǒng)的程序設(shè)計采用先啟先停、先停先啟、開機過程中啟動次序輪換等控制方法，來協(xié)調(diào)壓縮機的運行時間。但是，如果本系統(tǒng)采用這種方法，則仍然存在某 一臺壓縮機運行時間過長的問題。因此決定對傳統(tǒng)方法進行改進，采用隨機啟停的控制方法代替先啟先停、先停先啟的控制方法，解決了壓縮機的運行時間不平衡的 問題。

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