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【摘 要】如今中央空调系统已广泛应用在办公大厦、酒店等场所，如果再用传统的控制系统来控制适宜温度，将消耗大量的能量，现在人们越来越重视小型中央空调的舒适性和节能性。所以采用PLC控制系统实现小型中央空调系统的自动控制已成为中央空调行业又一个热点。本文对中央空调系统的组成及特点、系统中冷冻水系统、制冷系统（冷水机组）等主要设备的工作特性进行分析。阐述如何将FX系列PLC运用于小型中央空调自动控制系统中，实现对小型中央空调的自动控制，达到方便节能的效用。
【关键词】小型中央空调系统；PLC控制；FX系列；自动控制
1.引言
随着科学技术的发展，人们的生活日益富裕，中央空调这一名词变得家喻户晓，走进了更多的家庭。然而为了提高中央空调的经济型，可靠性及维护性，需要采用控制系统对空调的各个设备进行控制。
直接数字式控制器（DDC）与电气控制（PLC）相比较，前者功能更强于PLC， PLC控制集成度低于DDC，可以自由编写，价格低，功能强大且易于操作、使用维护均很方便，这些优点使其得到广泛应用。本课题将采用PLC实现对小型中央空调模型的控制，进行相应的应用设计。
2.小型中央空调系统的组成及特点
小型中央空调系统组成主要由冷冻水系统和制冷系统（冷水机组）二个系统组成，制冷系统由压缩机、冷凝器、节流部件与蒸发器组成。压缩机压缩制冷剂，产生高温高压的气体进入冷凝器后，由冷凝器风扇吹动空气，使之成为低温高压的液体，降温后的液态制冷剂，通过节流部件变成低温低压制冷剂，在蒸发器中与冷冻水进行热交换，降过温的冷冻水进入风机盘管吸收空气中的热量。依此循环，把室内的热量带出，达到降低环境温度的目的。
如图1如示：
图1 风冷式小型中央空调运行原理图
图2 FX2N PLC控制系统设计步骤
2.1 冷冻水系统
冷冻水系统由冷冻水循环泵、管道系统等组成。冷冻水系统的作用是把制冷系统中蒸发器提供的冷量通过冷冻水（冷媒）输送到各类冷水用户（如空调机和风机盘管）。
2.2 制冷系统
制冷系统又由压缩机、节流部件、冷凝器与蒸发器组成。制冷系统运行时，通过蒸发器中的制冷剂吸收冷冻水的热量，使冷冻水保持低温。在冷凝器中制冷剂需通过冷却水向室外环境排出热量。因此，在制冷系统开启时，必须首先开启冷却水和冷冻水系统的阀门和水泵、风机。保证冷凝器和蒸发器中有一定的水量流过，制冷系统才能启动。否则，会造成制冷机高压超高、低压过低，直接引起电机过流，易造成对机组的损害。
3. FX2N PLC控制原理
3.2 PLC点位设计
①对压缩机实现运行状态和故障状态的监测和启停控制
②对冷冻水泵实现运行状态和故障状态的监测和启停控制
③对风机实现运行状态和故障状态的监测和启停
④对回水温度实现运行状态和故障监测
⑤对供回水温度实现运行状态和故障监测
3.3点位分析图
3.4 PLC监控I/O点位统计
如下：
表1
3.5 PLC选型
据表1，该系统的输入输出监控点合计22.据此，本项目选用三菱PLC的中小型可编程控制器FX2N-32MR-001.该PLC的输入输出点总数为32点，其中输入点11个，输出点为11个，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字 I/O点或35路模拟量I/O点；有13K字节程序和数据存储空间，6个独立的30KHZ高速计算器，2路独立的20KHZ高数脉冲输出，具有PID控制；1个RSB485通讯/编程口，具有PPI通讯协议.MPI通讯协议和自由方式通讯能力；I/O端子排可很容易地整体拆卸；该PLC是具有较强控制能力的控制器。
3.6梯形图
本文只给出PLC控制小型中央空调部分的编程梯形图，如图4、图5所示：
图4 实现小型中央空调压缩机、冷冻泵的运行和故障报警
图5 实现FX2N-4-AD-PT特殊功能模块ID获取
图5功能如下：当Y0（压缩机）得电时，PLC开始检测FX2N-4AD-PT特殊功能模块的ID号，故ID正确，即M11接通，M11的常开触点闭合FX2N-4AD-PT，开始正常进行下一步工作。
4、小结
通过阐述PLC控制小型中央空调系统的组成及工作原理，如何将PLC FX2N-32MR-001运用于小型中央空调自动控制系统中，让读者对PLC控制小型中央空调系统设计有了整体的概念。PLC控制小型中央控制系统设计的核心就是通过集成的PLC控制器，对整个小型中央空调系统实现自动化控制，既节省了成本，又实现了人性化的一面，且PLC控制系统方式能更好地为人们提供舒适、安全、方便的居住环境。
参考文献：
[1] 郭顺山.中央空调的自动控制方案.新工艺新技术.2004年6期.
[2] 赵俊生. 电气控制与PLC技术项目化理论与实训. 电子工业出版社. 2009年 2期
[3] 三菱电器有限公司. 三菱FX 2N PLC选型手册. 2007年 8期.
[4] 巫莉. 电气控制与PLC应用. 中国电力出版社. 2008年5期.
[5]姜周曙，赵建. 制冷空调制动化. 西安电子科技大学出版社. 2009年5期.
项目来源：
2012年浙江工商职业技术学院大学生科技创新资助项目。
【关键词】小型中央空调系统；PLC控制；FX系列；自动控制
1.引言
随着科学技术的发展，人们的生活日益富裕，中央空调这一名词变得家喻户晓，走进了更多的家庭。然而为了提高中央空调的经济型，可靠性及维护性，需要采用控制系统对空调的各个设备进行控制。
直接数字式控制器（DDC）与电气控制（PLC）相比较，前者功能更强于PLC， PLC控制集成度低于DDC，可以自由编写，价格低，功能强大且易于操作、使用维护均很方便，这些优点使其得到广泛应用。本课题将采用PLC实现对小型中央空调模型的控制，进行相应的应用设计。
2.小型中央空调系统的组成及特点
小型中央空调系统组成主要由冷冻水系统和制冷系统（冷水机组）二个系统组成，制冷系统由压缩机、冷凝器、节流部件与蒸发器组成。压缩机压缩制冷剂，产生高温高压的气体进入冷凝器后，由冷凝器风扇吹动空气，使之成为低温高压的液体，降温后的液态制冷剂，通过节流部件变成低温低压制冷剂，在蒸发器中与冷冻水进行热交换，降过温的冷冻水进入风机盘管吸收空气中的热量。依此循环，把室内的热量带出，达到降低环境温度的目的。
如图1如示：
图1 风冷式小型中央空调运行原理图
图2 FX2N PLC控制系统设计步骤
2.1 冷冻水系统
冷冻水系统由冷冻水循环泵、管道系统等组成。冷冻水系统的作用是把制冷系统中蒸发器提供的冷量通过冷冻水（冷媒）输送到各类冷水用户（如空调机和风机盘管）。
2.2 制冷系统
制冷系统又由压缩机、节流部件、冷凝器与蒸发器组成。制冷系统运行时，通过蒸发器中的制冷剂吸收冷冻水的热量，使冷冻水保持低温。在冷凝器中制冷剂需通过冷却水向室外环境排出热量。因此，在制冷系统开启时，必须首先开启冷却水和冷冻水系统的阀门和水泵、风机。保证冷凝器和蒸发器中有一定的水量流过，制冷系统才能启动。否则，会造成制冷机高压超高、低压过低，直接引起电机过流，易造成对机组的损害。
3. FX2N PLC控制原理
3.2 PLC点位设计
①对压缩机实现运行状态和故障状态的监测和启停控制
②对冷冻水泵实现运行状态和故障状态的监测和启停控制
③对风机实现运行状态和故障状态的监测和启停
④对回水温度实现运行状态和故障监测
⑤对供回水温度实现运行状态和故障监测
3.3点位分析图
3.4 PLC监控I/O点位统计
如下：
表1
3.5 PLC选型
据表1，该系统的输入输出监控点合计22.据此，本项目选用三菱PLC的中小型可编程控制器FX2N-32MR-001.该PLC的输入输出点总数为32点，其中输入点11个，输出点为11个，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字 I/O点或35路模拟量I/O点；有13K字节程序和数据存储空间，6个独立的30KHZ高速计算器，2路独立的20KHZ高数脉冲输出，具有PID控制；1个RSB485通讯/编程口，具有PPI通讯协议.MPI通讯协议和自由方式通讯能力；I/O端子排可很容易地整体拆卸；该PLC是具有较强控制能力的控制器。
3.6梯形图
本文只给出PLC控制小型中央空调部分的编程梯形图，如图4、图5所示：
图4 实现小型中央空调压缩机、冷冻泵的运行和故障报警
图5 实现FX2N-4-AD-PT特殊功能模块ID获取
图5功能如下：当Y0（压缩机）得电时，PLC开始检测FX2N-4AD-PT特殊功能模块的ID号，故ID正确，即M11接通，M11的常开触点闭合FX2N-4AD-PT，开始正常进行下一步工作。
4、小结
通过阐述PLC控制小型中央空调系统的组成及工作原理，如何将PLC FX2N-32MR-001运用于小型中央空调自动控制系统中，让读者对PLC控制小型中央空调系统设计有了整体的概念。PLC控制小型中央控制系统设计的核心就是通过集成的PLC控制器，对整个小型中央空调系统实现自动化控制，既节省了成本，又实现了人性化的一面，且PLC控制系统方式能更好地为人们提供舒适、安全、方便的居住环境。
参考文献：
[1] 郭顺山.中央空调的自动控制方案.新工艺新技术.2004年6期.
[2] 赵俊生. 电气控制与PLC技术项目化理论与实训. 电子工业出版社. 2009年 2期
[3] 三菱电器有限公司. 三菱FX 2N PLC选型手册. 2007年 8期.
[4] 巫莉. 电气控制与PLC应用. 中国电力出版社. 2008年5期.
[5]姜周曙，赵建. 制冷空调制动化. 西安电子科技大学出版社. 2009年5期.
项目来源：
2012年浙江工商职业技术学院大学生科技创新资助项目。