PLC和單片機控制的大型中央空調

張國雄

摘要：隨著現代科技的迅速發展，人民逐漸享受上了較高的生活水平，大部分領域都逐漸使用上了更為舒適先進的中央空調。目前，應著時代的發展要求，PLC和單片機控制的中央空調也逐漸走進人們的領域。據以往資料統計顯示，以前的中央空調控制系統有著極大的耗電量，同時有著大量的能源被浪費，顯然當務之急就是運用新的技術來降低系統的能耗，本文分析研究了PLC和單片機控制的大型中央空調。

關鍵詞：PLC 單片機 中央空調

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0024-01

中央空調控制系統中，制冷系統有三種控制方式：早期的繼電器控制系統，數字控制期DDC和PLC控制系統。繼電器控制故障多，系統結構復雜，功耗極大。由于這些缺點，它被逐漸淘汰了。DDC在智能化的方面發展較大，但是DDC本身抗干擾能力差，分級分步式結構簡單，這些局限限制了它的應用范圍。與它們不同，PLC控制系統運行可靠，維修方便，使用便捷，抗干擾力極強。在新型高速網絡結構中，PLC逐漸被廣泛應用。

上個世界中后期，PLC被發明出來。然后就被應用于機床、各種流水線的傳送裝置，發電化工以及電子等行業的工藝設備電氣控制之中。早期的可編程控制器被稱為可編程邏輯控制器，簡稱為PLC。PLC功能強大，除此之外，還有使用可靠，方便維修的有點。而以前的繼電器電路，要實現復雜的邏輯功能以及數字控制是非常困難的。若要實現大規模邏輯控制，只會使設計復雜化，升級困難，故障多，難以維修，如今已經被大中型設備的各種控制系統拋棄。與之相對，PLC逐漸取代了繼電器電路，被廣泛的應用在了邏輯控制方面。

1 PLC控制器與單片機

為了更好地滿足現在的特殊的市場需求，可以使用PLC控制器與單片機。作為比較大型的設備，大部分買家選購中央空調不但要用于傳統的制冷炙熱功能，同時還要在工業領域加以利用。在工業方面使用中央空調的時候，需要一起聯機控制中央空調和其他的客戶設備，同時還得添加大量的輔助功能。而且每一個客戶都不盡相同，因此PLC控制器與單片機是目前最能滿足這些需求的控制器。PLC控制器與單片機是一種不同于其他，有些特殊的產品。如果沒有給它下載程序，它就不會擁有任何控制的功能，換言之，PLC與單片機沒有程序的話，就毫無作用。實際上，PLC與單片機就是專門用來在工業環境下使用的控制平臺，要達到最終控制目的，就必須進行二次開發。所以，必須得有程序的編輯以及調試方面的軟件來配合它。綜上述，如果是單項的工程，或者是重復數較少的項目，最明智快捷的選擇就是PLC方案。成功率高，但是PLC成本不低。而有著成本低、效益高等優點的單片機系統現在主要是用在對于標準化生產的機組。但是它也有缺點，即無法滿足個性化，特殊化以及多樣化。所以現在市場上的各種單片機的控制器都利用把PLC嵌入到單片機的系統中這樣的功能，可以最大限度的縮短研制單片機系統的時間，同時也保障了性能以及效益。

2 PLC與單片機控制系統功能

在中央空調系統上PLC與單片機系統有如下功能：

2.1 數據顯示功能

可以把機組的運行參數顯示出來，其中需要冷水的出入口溫度，冷卻水的出入口溫度，蒸汽的壓力，蒸汽閥門的開度，以及溶液泵、冷卻劑泵等等所有的屏蔽泵的運行狀態以及各個故障報警系統的詳細信息。同時還需要儲存歷史的數據，在線儲存檢索功能的重要的數據，其中儲存的時間不超過十年。要想查詢或檢索歷史數據，可以利用歷史報表以及歷史趨勢曲線。

2.2 控制功能

通過提前設置一些參數，同時考慮經驗運行的數，PLC通過分析反饋回來的比如室內溫度等的數據，來進行PID調節，從而保證運行的參數適合于系統?？偣灿腥N運行方式可以控制系統：就地手動，軟手動以及自動。顧名思義，就地手動就是通過就地對機組進行操作。軟手動則是通過PLC來手動控制機組。自動是提前把程序編好，然后自動控制相關設備的工作。通過程序來控制，可以避免制冷劑的污染，快速有效的實現了冷水以及冷卻水的變頻控制。開、停的控制也編的有效合理，是啟動速度加快，停機時間縮短。這樣就能節能，還可以避免接近，從而使中央空調系統的安全性和經濟性得以提高。

2.3 連鎖與保護功能

各種機組的相關設備，它們的啟動和停止都是有著連鎖關系以及時間混徐的，這樣的功能可以中國PLC的連鎖程序來實現。同樣的，為了確保機組得以可靠運行，可以通過一些保護的措施作用在相關的參數上，比如冷水和冷卻水與機組，冷卻水與冷卻塔的連鎖控制等等。

2.4 高可靠性

若想在極為惡劣的環境里面能夠長期并且可靠地，沒有故障的運行，同時還要便于接線及維護，隔離性要好，抗腐蝕，還要適應比較寬的溫度變化范圍等等，PLC控制核心就是最佳選擇。它的平均無故障的時間間隔遠遠超過十五年。

2.5 強大的功能

當今的PLC編程語言標準趨向于容易學習，學懂，運用。它除了具有著以前的PLC助記符號以及一些梯形圖的編程功能之外，還有著結構黃的編程語言和順序功能圖編程的功能。同時PLC還提供了各式各樣的功能模塊，其中包括各種的通訊功能的選擇，以及相關參數的設置，再加上可以精確到年、月、日、時刻的各種定時器以及超長定時器等等。這樣就可以實現各式各樣的功能，縮短了開發時間，節省了程序容量。

3 結語

本系統以單片機為核心，利用其強大的控制功能，加上PLC的配合，實現采集溫度，數據處理、分析，比照設定的溫度，再根據處理結果進行控制。這樣大大提高了空調的控制性能，簡化了空調的控制操作和控制結構，另外也提高了其控制的穩定性能利用傳感器及LED顯示能快速直觀的反應現實溫度。

參考文獻

[1]陳芳.論基于PLC控制系統的中央空調[J].數字技術與應用，2013（04）.

[2]胡署敏.中央空調控制系統研究[J].浙江工業大學學報，2014（12）.

[3]葉寧.中央空調系統的節能運行[J].科技資訊，2012（02）.