张伟杰
河南中烟工业有限责任公司，河南 郑州 450000
摘要：所谓可编程控制器，其实是一种利用电子计算机技术来实现数字运算，从而操控设备运行的电子控制系统，其主要是应用在工业领域，促进了工业现代化、自动化的发展。PLC是利用能够编程序的存储器为介质，在此基础上进行控制操作的计算，并形成指令，利用数字信息技术实现指令的传递，以此来控制工业机械设备的运行方式，达到自动控制生产过程的目的。与传统的控制系统相比，使用PLC更能保证控制系统的稳定可靠，并且具有控制方式灵活方便，控制器易于维修管理，所需成本费用较低等诸多优点，因而在当前的工业生产领域具有很广泛的应用。本文中主要探讨了电气PLC在工业空调的应用。
关键词：电气PLC；工业空调；应用
1 PLC控制系统概述
PLC控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。中央空调PLC主要是利用自动控制装置，保证某一待定空间内的空气环境状态参数达到期望值的控制系统。
2 PLC的工作原理
PLC的控制功能是要依附于各种硬件的使用的，它所起到的只是一个命令转化的作用。PLC工作过程主要有三个阶段，首先是PLC对输入的信号进行采样，这部分是由PLC的CPU执行的，它会对各个输入端传入进来的信号进行扫描并将其转化为数据存储到寄存器中去。其次，是PLC的程序执行阶段。着这一阶段中，CPU会根据使用者输入程序中所蕴含的指令来执行相应的数据读取及数据运算，并得出最终的运算结果。最后，是PLC的输出阶段。在CPU按照程序的指令完成所有的数据处理并得出相应结果之后，CPU会将寄存器中的数据结果通过一定的方式输出来驱使外部的设备进行相应的工作。PLC的控制过程是一个周而复始的过程，在完成一次输入输出的处理之后，它会自动衔接到下一项的数据处理，不断地去重复以上的三个阶段。
3 PLC主要控制的功能
系统主要根据温度控制系统的空调主机的运行台数，以及季节转换的控制。
3.1 人机接口
主机PLC上带人机界面，供用户在现场的设置，设置的数据通过现场总线下传给各个从机上的PLC；同时主机PLC 还可以与上位监控PC 进行通信，使用户可以在监控室内通过网络监控全厂的空调。
3.2 采集功能
温湿度变送器送来的信号可以送至主机PLC 上面，再通过网络下传给各个从机，也可以每个从机带一个温湿度变送器，各种采集自己负责的环境并进行温湿度控制。
3.3 现场总线网络的主站
它负责与所有的从站PLC进行数据交换。
3.4 主机空调的控制
主机PLC一方面要进行各种其它工作，同时它也要负责空调的控制。
4 电气PLC在工业空调的应用
4.1 基于PLC的空调热交换器自动翅片机相关工序
对空调热交换器自动翅片机进行分析可知，其主要完成的工序不包括了开卷、清洗、固定以及冲切片和送收料等，通过引入PLC控制方式，能够使翅片机的整个冲压过程自动且连续运行，同时，以PLC的软件资源为依托，使空调热交换器自动翅片机在电气控制方面严格互锁，在减少因强点线路控制所产生的故障的基础上，也使得空调电控的安全性和可靠性得以大幅提升。
4.2 硬件结构设计
PLC控制系统的硬件结构设计主要包括了以下几方面。
（1）直流电源的选取与变频器的应用。通常，空调热交换器自动翅片机中的PLC控制系统应该以24VDC电源为主，主电机对整条自动生产线运行的速度进行控制，通过对速度变频器进行合理选用，以外部电位计形成对生产线运行速度的精确控制。此外，对于收料装置而言，其吸片也应以速度变频器为主，从而借助外部电位计对吸力进行有效控制。
（2）PLC选型。空调热交换器自动翅片机控制系统的I/O信号大都为数字开关量，且输入、输出以及变量显示较多，可选取西门子公司研制生产的S7-200系列的CPU226，并配以两个EMM223扩展模块和TD200 Wizard文本显示器，共同作为翅片机的PLC控制系统。需要说明的是，在各模块配置过程中，全部电路均应安置在统一电柜当中，满足系统结构紧凑、成本较低、性能良好和安装调试方便的相关需求。
（3）编码器的应用。翅片机“高位置-压下-冲压-提升-高位置”这一自动冲压过程中按时钟参数进行显示则为“0点-3点-6点-9点-12点”，在转换过程中，应装入360（脉冲/转）的增量轴式脉冲编码器，实现对各冲压过程的精确控制。
4.3 PLC在空调节能系统中的应用
（1）基于PLC的空调节能系统控制原理
基于PLC的空调节能控制系统主要以变流量冷水系统的温差控制方法为主，在PLC获取供水温度信息后，则将回水和出水的温差值予以计算，而后，再将计算结果同预先设置的温差值进行对比，若供水温度同回水温差值较大，则说明室内温度较高，此时则需要提高冷冻泵转速，加快冷冻水循环，增加流量并提升热量交换速度；若供水温度与出水温差值较大，则说明室内温度较低，此时，可适当降低泵的运转速度来减小冷冷冻水流量，增加节能效果。
（2）硬件结构设计
空调系统在节能改造过程中，必须在确保主控制柜功能齐全的基础上进行PLC控制系统的配置，此外，动力柜也应包含接触器、变频器等相关配置。通常，在空调水泵系统节能改造的主回路当中，应将接触器作为旁路接触器，待其接通后，则可将原水泵的控制回路启动，此时，电动机则进入工频开始运行。而主回路中的另一接触器则经由PLC可编程逻辑控制器实现对水泵节能系统的控制，并呈现出与前一接触器互锁的状态。通过对中央空调节能改造系统进行点数总结，了解到其点数主要包括AI、AO以及DI和DO四种，其对应的个数分别为12、16、36和9个，可借助S7-200型PLC发挥以太网主站通讯功能的优势实现系统通信，从而提高水泵节能系统的控制精度。
4.4 PLC在空气调节系统的应用
过去的加热装置是由感温式流量控制阀来控制加热蒸气的流量，从而达到控制出风温度的目的。这种阀门在使用过程中，因其使用感温包来传递温度，因此，传递温度缓慢，机械动作不灵敏，调整数据不可靠，它调整的过程缓慢而波动幅度较大。PLC在空气调节加热加湿的过程中，用数据的传递代替了温度的传递；同时，使用附带小型马达的阀门作为控制阀门。显而易见，它的控制更加灵敏和可靠。在实船应用时，当设定固定的出风温度后，在5～10min就可达到设计数据，调整后温度基本恒定，而传统的调整则要30～50min，且调整后温度有较大的波动。
5 结语
综上所述，随着我国经济的迅速发展，人们的生活质量也在不断的提高，空调的应用也越来越广泛，空调的可靠性、经济性、舒适性都是非常重要的，所以对工业空调进行可编程控制器的控制非常关键。
参考文献：
[1]庞俊杰.PLC可编程控制器在工厂电气控制中的应用[J].数字化用户,2019,025(002):89.
[2]张娜[1].浅谈工业自动化中PLC控制技术的应用[J].科学与信息化,2019,000(010):58-58.