PLC結(jié)合人機(jī)界面與變頻器在恒溫恒濕空調(diào)風(fēng)柜上的應(yīng)用———PLC結(jié)合人機(jī)界面與變頻器在

　　【摘要】本文介紹了PLC結(jié)合人機(jī)界面與變頻器在恒溫恒濕空調(diào)風(fēng)柜上的應(yīng)用，并給出了恒溫恒濕空調(diào)風(fēng)柜的監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖、系統(tǒng)控制方法以及人機(jī)界面操作圖。【關(guān)鍵字】變頻器PLC人機(jī)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(jī)界面）方面的技術(shù)支持，并為很多行業(yè)的設(shè)備進(jìn)行編程調(diào)試。下面是我做的其中一項(xiàng)恒溫恒濕空調(diào)風(fēng)柜控制系統(tǒng)。系統(tǒng)基本配置：臺達(dá)程控器DVP20EX00R2、臺達(dá)變頻器VFD150F43A人機(jī)界面TD210PLC是空調(diào)風(fēng)柜的主控器，完成機(jī)組的參數(shù)采集、故障檢測和流程控制功能，這款PLC的特殊之處在于開關(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(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場采集的溫濕度值對蒸汽閥、冷水閥進(jìn)行控制，并根據(jù)室內(nèi)正壓差的變動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的頻率（即調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速）；人機(jī)界面采用文本顯示器TD210（黑白3寸），可進(jìn)行控制系統(tǒng)起停、參數(shù)修改、故障報(bào)警、系統(tǒng)狀態(tài)信息顯示等功能。一、簡介首先根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖1）選擇PLC、變頻器、人機(jī)界面以及各種電氣元件，然后繪出電氣接線圖（圖2），并編制PLC程序，最后根據(jù)所需要的控制、監(jiān)控功能設(shè)計(jì)人機(jī)界面畫面。由圖1可知，PLC所需的開關(guān)量點(diǎn)數(shù)為3入2出、模擬量點(diǎn)數(shù)為3入1出，因此我選擇了臺達(dá)PLCDVP20EX00R2。選定好PLC后，根據(jù)給出的電氣接線圖（圖2）用WPL2.08軟件編輯程序（見附件程序）；然后使用TD210V36軟件編輯人機(jī)界面。二、流程簡述1、初始狀態(tài)主風(fēng)機(jī)、變頻器、蒸汽閥、冷水閥為關(guān)閉狀態(tài)。2、啟動(dòng)㈠根據(jù)新風(fēng)溫度與界面設(shè)定的新風(fēng)換季溫度對比：①當(dāng)新風(fēng)溫度大于新風(fēng)換季溫度時(shí)為夏季工況；②當(dāng)新風(fēng)溫度小于新風(fēng)換季溫度時(shí)為冬季工況；㈡按下“開機(jī)”按鈕后，變頻器帶動(dòng)主風(fēng)機(jī)起動(dòng)，變頻器頻率以界面所設(shè)定的下限頻率運(yùn)行，30秒后所有電氣元件根據(jù)冬季/夏季工況的不同進(jìn)入不同的自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)；3、運(yùn)行狀態(tài)㈠變頻器頻率由室內(nèi)正壓差P控制，當(dāng)P=設(shè)定值Po±范圍值△P內(nèi)時(shí)，變頻器頻率在下限頻率和上限頻率之間自動(dòng)調(diào)節(jié)；㈡冷水電動(dòng)閥由送風(fēng)濕度RH控制，當(dāng)送風(fēng)濕度RH=設(shè)定值RHo±范圍值△RH內(nèi)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)比例積分電動(dòng)閥，冬季工況不開冷水閥；㈢蒸汽比例積分電動(dòng)閥由送風(fēng)溫度Ts控制，當(dāng)送風(fēng)溫度Ts=設(shè)定值Tso±范圍值△t內(nèi)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)再生蒸汽比例積分電動(dòng)閥；4、報(bào)警控制當(dāng)主風(fēng)機(jī)過流報(bào)警或室內(nèi)正壓差報(bào)警發(fā)生時(shí)，執(zhí)行故障停機(jī)程序，人機(jī)界面自動(dòng)進(jìn)入故障報(bào)警畫面，且相應(yīng)的報(bào)警指示燈亮，當(dāng)故障解除后，按“復(fù)位”鍵報(bào)警指示燈熄滅。5、停機(jī)㈠正常停機(jī)停機(jī)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(jī)和變頻器。㈡故障現(xiàn)象①出現(xiàn)主風(fēng)機(jī)過流報(bào)警時(shí)，執(zhí)行正常停機(jī)程序，人機(jī)界面自動(dòng)顯示報(bào)警畫面，且相應(yīng)的指示燈亮，故障解除后按“復(fù)位”鍵，報(bào)警指示燈熄滅；②當(dāng)室內(nèi)正壓差>上限值（界面設(shè)定）時(shí)，執(zhí)行正常停機(jī)程序，人機(jī)界面自動(dòng)顯示報(bào)警畫面，且相應(yīng)的指示燈亮，故障解除后按“復(fù)位”鍵，報(bào)警指示燈熄滅；③出現(xiàn)初效過濾網(wǎng)壓差報(bào)警和中效過濾網(wǎng)壓差報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)不停機(jī)，人機(jī)界面自動(dòng)顯示報(bào)警畫面，且相應(yīng)的指示燈亮，故障解除后按“復(fù)位”鍵，報(bào)警指示燈熄滅。6、人機(jī)界面顯示要求㈠在界面上可進(jìn)行開機(jī)、停機(jī)、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(nèi)正壓差P、冷水閥開度和蒸汽閥狀態(tài)；㈢可設(shè)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(bào)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(nèi)正壓差P。㈤可設(shè)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(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)變頻器控制方式的變換及頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)。手動(dòng)：變頻器設(shè)定頻率由變頻器面板給定；自動(dòng)：變頻器設(shè)定頻率由PLC給定；三、變頻器參數(shù)設(shè)定參考01-00：此參數(shù)設(shè)定變頻器最大操作頻率命令范圍，以鍵盤設(shè)定的主頻率命令以此參數(shù)設(shè)定為限制；01-07：此參數(shù)設(shè)定值會限制變頻器的最大輸出頻率；01-08：此參數(shù)設(shè)定值會限制變頻器的最低輸出頻率，當(dāng)變頻器的頻率命令小于此設(shè)定值時(shí)，變頻器的輸出頻率會保持在此下限頻率設(shè)定；01-09：此參數(shù)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(shù)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(shù)設(shè)定變頻器的主頻率來源；02-01：此參數(shù)設(shè)定變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)信號來源；02-06：此參數(shù)設(shè)定當(dāng)變頻器設(shè)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(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)器是否要執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)命令；03-00：此參數(shù)設(shè)定變頻器上的多功能輸出端子1（RA1-RC1）的功能；09-00：此參數(shù)設(shè)定變頻器串行通訊時(shí)的位址；09-01：此參數(shù)用來設(shè)定PLC與變頻器彼此的傳輸速率；09-04：此參數(shù)用來設(shè)定通訊資料格式；09-05：此參數(shù)用來設(shè)定奇偶位元及停止位元；09-07：此參數(shù)用來設(shè)定變頻器的運(yùn)行頻率，僅在通訊時(shí)可設(shè)定，鍵盤設(shè)定無效，即利用PLC修改此參數(shù)可改變變頻器頻率。【注意】在整個(gè)操作界面中，“▼”鍵和“▲”鍵為畫面跳轉(zhuǎn)的操作鍵（報(bào)警畫面除外），按“▼”進(jìn)入下一畫面，按“▲”回到前一畫面。參考文獻(xiàn)1、《VFD-F系列變頻器使用手冊》臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司2、《DVP-PLC可編程序控制器使用說明書》臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司3、《DVP-PLC應(yīng)用技術(shù)手冊.程式篇》臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司4、《TD210使用說明書》