LM在组合式恒温恒湿空调中的应用

刘雍

北京和利时自动化驱动技术有限公司

摘  要：恒温恒湿空调广泛应用在对环境要求较高的博物馆、实验室以及精密仪器生产线等场合。本文讨论的为组合式恒温恒湿空调控制系统，所谓组合式是将空调机组拆分成两个部分，一部分为室内机一部分为室外机。室内机、室外机分别配有一个控制器，两个控制器通过串口通讯的方式传递控制信息以及机组状态信息。这样做不仅能够节省机组的安装空间，而且可以使机组的运输、接线等工作更加方便。本系统采用和利时公司的LM系列PLC，利用CPU上自带的串口组成通讯网络，并采用软件自带的功能库完成了通讯程序的编写，方便、可靠的实现了系统功能。

关键词：LM PLC；恒温恒湿空调；组合式；室内机室外机

1 引言

组合式恒温恒湿空调是对一体式恒温恒湿空调的改进，主要体现在空调的结构形式。组合式空调机组分类两个部分，一部分为室内机、一部分为室外机，这样做不仅能够节省空调机组的安装空间，而且空调的运输、安装也更加方便。本系统另一项改进是在室内机与室外机上各采用一个控制器，两个控制器通过通讯的方式交换信息，通讯只需要一根2芯的屏蔽通讯电缆。与单控制器系统相比，本系统能够将减少大量远距离接线，不仅符合节约环保的设计思想，而且大大提高了系统的可靠性、节省安装时间、减少系统维护的工作量。

2 控制系统设计

组合式恒温恒湿空调系统分为室内机与室外机两个部分。室外机的主要部件包括：压缩机，冷凝器，冷凝风机，四通阀，冷凝压力开关等；室内机的主要部件包括：送风机，表冷器，热水盘管，电加热，加湿器，过滤段等。室外机共包括4个涡旋式压缩机，2个冷凝风机、4个四通阀。每两个压缩机对应一个冷凝风机，每个压缩机对应一个四通阀，切换四通阀能够完成空调机组从制冷工况到制热工况的切换。室内机主要完成空调机组送风调湿等过程。为了减少室内外机之间的连接电缆，此系统在室内机与室外机上分别采用一个LM控制器LM3109，两个控制器通过自带的RS485接口连接，并把室内机作为主机向从机发送控制指令以及状态查询指令。主机上的RS232接口连接一个5.6英寸的彩色触摸屏HT6000，用于空调工况监视、用户参数以及厂家参数的设置。系统结构图如下所示：

图 2-1 恒温恒湿空调控制系统结构图

3 调通讯处理

采用两个LM3109实现室内机与室外机的数据交换需要进行通讯方面的配置以及程序编写，PowerPro2.1.4带有通讯功能库，并且完全支持IEC61131-3的六种语言，使得这种比较复杂的通讯过程，能够在PLC中方便的实现。通讯程序的流程图如下所示，这里采用Modbus RTU通讯协议，在室外机首先初始化RS485接口的波特率、数据位、校验位、停止位等参数，再初始化其为Modbus从站，并且设置Modbus从站地址。调用图3-2中的通讯初始化功能块即可完成Modbus从站的初始化工作。较后要做的就是把从机中的状态信息有规律的放到LM的可寻址区M区中，以备主机读取。LM的编程软件PowerPro支持ST语言，可以方便的处理需要交换的数据。在图3-3中程序采用ST语言编写，作用是把压缩机、四通阀的状态信息赋值给了%MX1300.0~%MX1300.7这些数据位，主机通过读取这些地址内的数值就可以获得室外机的状态信息，可以看到数据处理很方便，程序的可读性也很高，在调试的时候各个数据的状态一目了然。

图        3-1 室外机通讯程序流程图

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