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140ACI03000
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控制系統硬件設計
該水源熱泵中央空調系統主要是根據蒸發器和冷凝器進出水溫度的變化來控制4臺壓縮機的啟停，使水溫穩定在設 定的范圍內。4臺壓縮機分成A和B兩組，每組各有2臺壓縮機。系統的I/O點分配如表2所示，其中開關量輸入點6個，模擬量輸入點4個，開關量輸出點5 個，模擬量輸出點1個。
根據輸入和輸出的要求，該水源熱泵中央空調系統的控制器選用和利時公司具有自主知識產權的HOLLiAS- LEC G3小型一體化PLC。考慮到此系統需要一定的備用I/O點，CPU模塊選擇帶有24點開關量的LM3107，其中開關量輸入14點，開關量輸出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控制系統及相關設備的組成如圖1所示，這些配置wq能夠滿足系統的要求[4][5]。
控制系統軟件設計
控制系 統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，顯示壓縮機的工作狀態，記錄設備的運行時間和故障原因，實現對水源熱泵中央空調系統 的智能控制。從控制系統的主要功能出發，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用功能塊、功能塊調用函數的程序結構。PLC程序由 1個主程序、11個功能塊子程序和1個函數組成，其調用關系如圖2所示。程序編譯碼占用空間為30K。
程序設計的思路是，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。如果相關參數均無異常，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。如果溫度達到了設定值，則進入調節功能塊子程序，停止開機功能塊子程序，完成開機。根據溫度的變 化，調節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用加載程序和降載程序來實現。
在這些程序中，為了滿足壓縮機的使用要 求，調節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不要超過5次等。為了平衡壓縮機的運行時間，增加空調的使用 壽命，傳統的程序設計采用先啟先停、先停先啟、開機過程中啟動次序輪換等控制方法，來協調壓縮機的運行時間。但是，如果本系統采用這種方法，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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