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                   概述
    隨著技術的進步，由可編程序控制器（簡稱 PLC）組成的自動控制系統在很多行業和領域都得到了廣泛的應用，制冷空調行業也不例外。PLC和工業人機界面（HMI）被大量地 用于冷水機組上，例如在吸收式冷水機組上，OMRON 的 C200Hα、CS1、CJ1 系列 PLC就以 其優異的性能（運算功能、網絡通訊功能、開放的容易使用的通訊協議等）獲得了企業和 用戶的贊同而得到了廣泛的使用。它的網絡功能讓企業能在自己的服務中心足不出戶就可 以監視在全球各地的用戶所使用的機組的運行全部狀態和數據，幫助客戶解決運行中碰到 的問題，提醒客戶維護和保養機器，以及幫客戶重新恢復機組的控制程序和設定機組運行 參數等等。這大大提高了服務的質量和效率，也為企業節省了大量的開支。但是由于成本 的原因，這些系列的 PLC 無法在其他冷水機組如風冷冷水機組、水冷螺桿機、活塞機等產 品上取得應用，為此OMRON 推出了另一款機型 CPM2AH，這種機器擴充能力強，性能價格比 高，非常適合在水冷和風冷冷水機組中使用。
一、控制系統的配置方案
    CPM2AH 系列 PLC 是一款在小機殼內匯聚了先進的功能和優異的表現的產品。其基本單 元有 20、30、40、60 點四種，包含了數字量輸入和高速脈沖輸入、繼電器輸出功能，根據 系統開發的需要，可以增加擴展模塊，擴展的模塊包括開關量輸入輸出模塊，Pt100 溫度 輸入模塊（TS101/TS102），電流電壓輸入模塊（AD041）和模擬量輸出模塊（DA041）。在通 訊功能上可以：
    （1） 通過 Host link 連接到計算機系統；
    （2） 通過 1：1 link 與 OMRON 其他系列的 PLC 進行通訊；
    （3） 通過 Compobus/S 和 Device Net 進行遠程模塊擴展，從而實現集散型控制。 這些功能可以很好地滿足機組的控制要求。滿足水冷和風冷冷水機組配置要求的控制系統構成見下表：
表一：各類冷水機組所需要的系統配置



    述配置表為一般通用型配置，其中風冷機組中，由于涉及到壓力測量，所以模擬量 輸入采用電流/電壓型輸入模塊；對于水冷冷水機組，一般考慮 2 路溫度輸入，如果需要增 加溫度測點，可以將 TS101 模塊換成 TS102 模塊，這樣可以將溫度輸入點增加到 4 路。每 套 PLC 的 CPU 單元上有兩個通訊接口，一個供與觸摸屏進行連接，另外一個可以連接到遠 程計算機實現遠程監控。
    由于 OMRON 的 PLC 產品通用性很強，很多公司的觸摸屏都可以和它通訊連接，因此可 以根據價格、功能和技術特點來選擇相應的觸摸屏產品與 PLC 配套使用。對于其他有特殊要求，或設計中需要增加模擬量和數字量的情況，還可以酌情增加其 他相應的擴充模塊以滿足要求。
二、控制系統功能
    控制系統的功能包括：設備運轉控制，運行參數監視，能量自動調節，故障報警記錄 和系統參數設定等功能。
    1．設備運轉控制 可以以三種形式啟動機組，本地啟動、遠程信號啟動、定時啟動， 具體為：（1）在遠程信號和定時信號都屏蔽的情況下以本地方式啟停（2）在定時屏蔽、遠 程信號允許的情況下以遠程方式啟停（3）定時允許的情況下以定時方式啟停。在系統無全 局故障情況下，以任何一種方式啟動后，輔機設備先開啟，然后開啟主機。當機組中有多 臺壓縮機時，控制系統將根據壓縮機運轉的時間來確定開啟的壓縮機編號，以使得機組中 各臺壓縮機保持相對平均的運行時間。停機也有三種形式，與機組的啟動方式相對應。停機時，先將壓縮機卸載，然后停止 行。但無論在何種啟動的模式下，本地停機均擁有最高的操作優先權。
    2．運行參數監視 控制系統可以監視機組運行過程中的運行參數和設備運行狀態，顯 示各重要參數的變化趨勢曲線。如冷水出口溫度、壓縮機的負載情況等。
    3．能量自動調節 在機組輔機運轉正常，主機啟動完成后即進入能量調節過程。可以 通過選擇冷水入口溫度控制或冷水出口溫度控制來決定機組是根據入口溫度還是出口溫度 來實現控制。
    在入口溫度控制或出口溫度控制下，比較實際溫度和設定溫度值，決定機組的上下 載。實際溫度值大于設定溫度值時，機組上載；小于設定溫度值時，機組下載。可以根據 兩者間的溫差值來決定上下載的周期長短，溫差大則上載或下載周期短，溫差小則上載或 下載周期相應增長，溫差在 0.5℃之間可以停止上下載。
    4．故障報警記錄 控制系統可以對下列情況進行報警和記錄。如果是風冷冷水機組控 制系統，則沒有冷卻水和冷卻塔風機的相應報警功能，但會增加融霜和制熱運行的故障報 警。冷水泵故障：冷水泵啟動，經過延時時間后，如冷水泵連鎖信號仍未到，冷水泵故 障報警。斷流故障：冷水泵或冷卻水泵都啟動后，水流延時時間到后，水流開關信號未到， 水斷流報警。防凍開關：防凍延時時間到，防凍開關信號未到，防凍報警。 冷水低溫報警：延時時間后，如冷水出口溫度小于 3℃，冷水低溫報警。 外部連鎖故障：延時時間后，用戶外部連鎖未到，外部連鎖故障。 壓縮機過載：延時時間后，熱保信號未到，壓機熱過載報警。 高壓報警：延時時間后，高壓保護未到，壓機高壓報警。 低壓報警：延時時間后，低壓保護未到，壓機低壓報警。 油壓報警：延時時間后，油壓保護未到，壓機油壓報警。
    傳感器故障：延時時間后，如傳感器顯示溫度值大于200℃，傳感器故障報警。 冷卻水泵故障：冷卻水泵啟動，延時時間后，冷卻水泵連鎖未到，冷卻水泵故障報警。 冷卻塔風機過流：風機啟動，延時時間后，過流保護信號未到，風機過流報警。有任何一故障發生，開關量故障輸出，系統聲光報警。故障排除后，需手動復位。
    5．系統參數設定 控制系統可以對下列參數進行設定： 溫度修正值，修正傳感器采集的實際溫度值，默認下修正值為 0；水流開關延時時間（默認為 3 秒，最小為 0.5 秒）； 低壓延時時間（默認為 5 秒,最小 0.5 秒）； 油壓延時時間（默認為 50秒,最小 0.5 秒）； 關機延時時間（默認為 120 秒）；壓縮機最少運行時間（默認為 120 秒）； 允許壓縮機啟動的停機延時時間（默認為 480 秒，最小為 300 秒）； 冷卻塔風機開溫度（默認為 28℃,最小 25℃,最大 30℃）； 冷卻塔風機關溫度（默認為 23℃,最小 20℃,最大 25℃）； 冷水入口溫度（默認為 12℃，最小為 10℃）； 冷水出口溫度（默認為 7℃，最小為 5℃）。
    對風冷熱泵機組還有強制除霜運行時間，除霜起始條件和結束條件，制熱運行參數 等。此外系統還可以修改控制器內置時鐘，從而有效地通過定時功能實現控制，可以 通過設定開關機時間，自動定時開啟和關閉機組。可以通過分別設定一周每天的開關 機時間，經過與內置的時鐘比較自動運行機組。
三、技術特點
    OMRON 小型 CPM2AH 系列 PLC 具有優異的性能價格比，所組成的控制系統具有如下技術 特點：
    1．穩定的性能 CPM2AH系列PLC外型小巧結構緊湊，OMRON公司長期積累的生產控制經 驗和嚴格的技術標準保證了其可靠穩定的性能，即使在惡劣的工業環境下仍然能正常運行。 更經過高低溫的考驗，使得該PLC可以適用在特殊的場合。
    2．模擬量功能 CPM2AH使用專用的TS101/TS102溫度控制模塊，直接連接PT100溫度傳 感器，提升溫度測量的精度和可靠性。
    3．通訊功能增強 CPM2AH 提供內置的RS232C端口和RS422端口。OMRON完全開放的通訊 協議可以方便的實現上位機遠程監控功能，用戶可以隨心所欲自己定制開發通訊監控系統。
    4．高速的程序執行速度 更快的程序指令執行速度，使得控制過程精確無誤。
    5．很強的擴充能力 模擬量可以增加到12路；系統支持Device Net協議，具有強大的 擴充能力，通過遠程端子，可以擴充到256點，方便組成集散控制系統。
四、計算機監控
    CPM2AH 系統可以提供 RS232 和 RS422 通訊接口，用戶計算機可以根據實際情況直接與 PLC 相聯，構筑自己的計算機監控系統，也可以通過調制解調器實現遠程監控。在通訊協 議上，OMRON 的 PLC 產品采用統一開放的通訊協議，便于用戶開發自己的監控軟件。通訊 協議主要有運行狀態控制，存儲區讀寫等功能。通訊協議格式為： 

結束語
    本套控制系統從 2005 年初推出后，得到了很多用戶的認可。目前已經開始在部分用戶 投入使用，使用情況表明，本系統運行穩定可靠。尤其是其開放的通訊協議，使得用戶可 以定制自己的計算機監控系統，這就為用戶管理機組的運行提供了方便，受到了用戶的好評。