PLC結合人機界面與變頻器在恒溫恒濕空調風(fēng)柜上的應用———PLC結合人機界面與變頻器在

PLC結合人機界面與變頻器在恒溫恒濕空調風(fēng)柜上的應用———PLC結合人機界面與變頻器在

　　【摘要】本文介紹了PLC結合人機界面與變頻器在恒溫恒濕空調風(fēng)柜上的應用，并給出了恒溫恒濕空調風(fēng)柜的監控系統硬件結構圖、系統控制方法以及人機界面操作圖?！娟P(guān)鍵字】變頻器PLC人機界面RS-485串行通訊【前言】本人一直從事工控產(chǎn)品（如PLC、變頻器、人機界面）方面的技術(shù)支持，并為很多行業(yè)的設備進(jìn)行編程調試。下面是我做的其中一項恒溫恒濕空調風(fēng)柜控制系統。系統基本配置：臺達程控器DVP20EX00R2、臺達變頻器VFD150F43A人機界面TD210PLC是空調風(fēng)柜的主控器，完成機組的參數采集、故障檢測和流程控制功能，這款PLC的特殊之處在于開(kāi)關(guān)量為8入6出、模擬量為4入2出，是一種混合型的PLC，能直接采集溫度模擬信號，即可直接連接溫濕度傳感器（0~10V或4~20mA），實(shí)現根據現場(chǎng)采集的溫濕度值對蒸汽閥、冷水閥進(jìn)行控制，并根據室內正壓差的變動(dòng)調節變頻器的頻率（即調節風(fēng)機轉速）；人機界面采用文本顯示器TD210（黑白3寸），可進(jìn)行控制系統起停、參數修改、故障報警、系統狀態(tài)信息顯示等功能。一、簡(jiǎn)介首先根據系統結構圖（圖1）選擇PLC、變頻器、人機界面以及各種電氣元件，然后繪出電氣接線(xiàn)圖（圖2），并編制PLC程序，最后根據所需要的控制、監控功能設計人機界面畫(huà)面。由圖1可知，PLC所需的開(kāi)關(guān)量點(diǎn)數為3入2出、模擬量點(diǎn)數為3入1出，因此我選擇了臺達PLCDVP20EX00R2。選定好PLC后，根據給出的電氣接線(xiàn)圖（圖2）用WPL2.08軟件編輯程序（見(jiàn)附件程序）；然后使用TD210V36軟件編輯人機界面。二、流程簡(jiǎn)述1、初始狀態(tài)主風(fēng)機、變頻器、蒸汽閥、冷水閥為關(guān)閉狀態(tài)。2、啟動(dòng)㈠根據新風(fēng)溫度與界面設定的新風(fēng)換季溫度對比：①當新風(fēng)溫度大于新風(fēng)換季溫度時(shí)為夏季工況；②當新風(fēng)溫度小于新風(fēng)換季溫度時(shí)為冬季工況；㈡按下“開(kāi)機”按鈕后，變頻器帶動(dòng)主風(fēng)機起動(dòng)，變頻器頻率以界面所設定的下限頻率運行，30秒后所有電氣元件根據冬季/夏季工況的不同進(jìn)入不同的自動(dòng)調節狀態(tài)；3、運行狀態(tài)㈠變頻器頻率由室內正壓差P控制，當P=設定值Po±范圍值△P內時(shí)，變頻器頻率在下限頻率和上限頻率之間自動(dòng)調節；㈡冷水電動(dòng)閥由送風(fēng)濕度RH控制，當送風(fēng)濕度RH=設定值RHo±范圍值△RH內時(shí)，自動(dòng)調節比例積分電動(dòng)閥，冬季工況不開(kāi)冷水閥；㈢蒸汽比例積分電動(dòng)閥由送風(fēng)溫度Ts控制，當送風(fēng)溫度Ts=設定值Tso±范圍值△t內時(shí)，自動(dòng)調節再生蒸汽比例積分電動(dòng)閥；4、報警控制當主風(fēng)機過(guò)流報警或室內正壓差報警發(fā)生時(shí)，執行故障停機程序，人機界面自動(dòng)進(jìn)入故障報警畫(huà)面，且相應的報警指示燈亮，當故障解除后，按“復位”鍵報警指示燈熄滅。5、停機㈠正常停機停機時(shí)，先關(guān)閉冷水閥和蒸汽閥，延時(shí)4分鐘后停止風(fēng)機和變頻器。㈡故障現象①出現主風(fēng)機過(guò)流報警時(shí)，執行正常停機程序，人機界面自動(dòng)顯示報警畫(huà)面，且相應的指示燈亮，故障解除后按“復位”鍵，報警指示燈熄滅；②當室內正壓差>上限值（界面設定）時(shí)，執行正常停機程序，人機界面自動(dòng)顯示報警畫(huà)面，且相應的指示燈亮，故障解除后按“復位”鍵，報警指示燈熄滅；③出現初效過(guò)濾網(wǎng)壓差報警和中效過(guò)濾網(wǎng)壓差報警時(shí)，系統不停機，人機界面自動(dòng)顯示報警畫(huà)面，且相應的指示燈亮，故障解除后按“復位”鍵，報警指示燈熄滅。6、人機界面顯示要求㈠在界面上可進(jìn)行開(kāi)機、停機、變頻器手動(dòng)選擇的操作；㈡顯示送風(fēng)溫度Ts（℃）、送風(fēng)相對濕度RH（%）、新風(fēng)溫度Tx（℃）、室內正壓差P、冷水閥開(kāi)度和蒸汽閥狀態(tài)；㈢可設定新風(fēng)換季溫度Txo、送風(fēng)相對濕度RHo,夏季/冬季送風(fēng)溫度Tso、變頻器下限/上限頻率、壓差上限報警值Po；㈣可校正送風(fēng)溫度Ts、送風(fēng)濕度RH、新風(fēng)溫度Tx、室內正壓差P。㈤可設定△t、△RH、△P、t1、t2、t3、t47、RS-485串行通訊功能利用PLC上的RS-485通訊口與變頻器RS-485通訊口進(jìn)行數據交換，實(shí)現變頻器控制方式的變換及頻率的自動(dòng)調節。手動(dòng)：變頻器設定頻率由變頻器面板給定；自動(dòng)：變頻器設定頻率由PLC給定；三、變頻器參數設定參考01-00：此參數設定變頻器最大操作頻率命令范圍，以鍵盤(pán)設定的主頻率命令以此參數設定為限制；01-07：此參數設定值會(huì )限制變頻器的最大輸出頻率；01-08：此參數設定值會(huì )限制變頻器的最低輸出頻率，當變頻器的頻率命令小于此設定值時(shí)，變頻器的輸出頻率會(huì )保持在此下限頻率設定；01-09：此參數為變頻器由0.00Hz加速至最大操作頻率01-00所需的時(shí)間，即為加速時(shí)間；01-10：此參數為變頻器由最大操作頻率01-00減速至0.00Hz所需時(shí)間，即減速時(shí)間；02-00：此參數設定變頻器的主頻率來(lái)源；02-01：此參數設定變頻器運轉信號來(lái)源；02-06：此參數設定當變頻器設定由外部端子控制，且變頻器上電時(shí)外部端子已經(jīng)處于運轉狀態(tài)下，驅動(dòng)器是否要執行運轉命令；03-00：此參數設定變頻器上的多功能輸出端子1（RA1-RC1）的功能；09-00：此參數設定變頻器串行通訊時(shí)的位址；09-01：此參數用來(lái)設定PLC與變頻器彼此的傳輸速率；09-04：此參數用來(lái)設定通訊資料格式；09-05：此參數用來(lái)設定奇偶位元及停止位元；09-07：此參數用來(lái)設定變頻器的運行頻率，僅在通訊時(shí)可設定，鍵盤(pán)設定無(wú)效，即利用PLC修改此參數可改變變頻器頻率?！咀⒁狻吭谡麄€(gè)操作界面中，“▼”鍵和“▲”鍵為畫(huà)面跳轉的操作鍵（報警畫(huà)面除外），按“▼”進(jìn)入下一畫(huà)面，按“▲”回到前一畫(huà)面。參考文獻1、《VFD-F系列變頻器使用手冊》臺達電子工業(yè)股份有限公司2、《DVP-PLC可編程序控制器使用說(shuō)明書(shū)》臺達電子工業(yè)股份有限公司3、《DVP-PLC應用技術(shù)手冊.程式篇》臺達電子工業(yè)股份有限公司4、《TD210使用說(shuō)明書(shū)》