PLC在制冷与空调测试系统中的应用

摘要：当前，在工业领域中，PLC的应用越来越广泛。PLC是用程序来改变控制功能以达到不同要求的控制、是可与其他计算机通信联网的一种工业控制微型处理器。其具有控制系统工作稳定、可靠、控制灵活方便，便于维护，尤其是在制冷与空调测试系统中，能够起到更好的作用。基于此，文章对PLC在制冷与空调测试系统中的应用进行分析，以期能够提供一个借鉴。

关键词：PLC；制冷；空调测试；应用

中图分类号：TB657 文献标识码： A

1.PLC原理分析

1.1 PLC的原理

PLC是ProgrammableLogicController的缩写，中文名为可编程逻辑控制器，由此可以看出，其工作的主要方式，就是依靠内部的程序，要想让其控制电路的工作，必须根据实际的需要，编写一个控制程序，然后写入到芯片中，这样将芯片连接到电路中，就可以完成相应的控制功能。通过实际的调查发现，目前市面上有很多PLC设备，其中大多都是由国外的公司生产的，我国要想使用必须从国外引进，这种现象在很大程度上影响了我国PLC的应用，尤其是不同的PLC芯片，具有不同的特点，可以采用不同的语言进行程序的编写，而我国的技术人员，在实际的程序编写中，通常会选择C语言等高级语言，来编写程序。从本质上来说，PLC之所以能够完成相应的控制功能，主要就是依靠逻辑控制器，现在的数字电路中，电子元器件的工作，都是用数字信号来进行控制，电路中的数字信号只有0和1两种状态，根据实际控制的需要，只要设计一个科学、合理的程序，PLC就会按照程序的内容，对整个电路的工作情况进行控制。

与传统的计算机相比，PLC芯片最鲜明的特点，就是自身的体积比较小，而且能够实现计算机的控制功能，虽然在性能上，与普通的计算机相比，还存在一定的差距，但是在实际的工业控制中，对性能的要求很低。通常情况下，只是控制设备的运行和停止等，需要很少的计算量，因此性能较低的PLC设备，依然可以很好的满足实际使用的需要。此外PLC芯片的程序写入比较简单，为了方便PLC的编程，出现了很多应用软件。利用这些软件，不但可以简单的完成程序的设计，还可以进行一定的模拟和仿真，对于PLC的应用来说，具有非常重要的作用。现在的PLC程序设计中，大多都会借助这些应用软件，以此来提高程序编写的效率。PLC的应用还具有灵活的特点，由于其体积比较小，而且采用了标准的IC封装，可以根据实际控制的需要，放到指定的地方，在实际的应用过程中，通常会在电路板上焊接一个插槽，将芯片直接插入到电路中，就能够实现相应的控制功能，在芯片出现问题时，直接更换有问题的芯片即可，不用改变电路的任何地方。

2.PLC的应用领域

2.1控制开关量

控制开关量是PLC最基本、最广泛的应用。取代了传统继电器电路，实现逻辑的控制、顺序的控制。可用于单台设备的控制，也可以进行多机控制（联网）。广泛用于数控车床、流水线、冶金、电力等。所控制的逻辑问题具有多样化。组合的、延时的、即时的、计数等。

2.2控制模拟量

2.3 控制运动量

PLC可以运用于圆周运动或者直线运动。PLC有运动控制模块。例如：可驱动步进电机、伺服电机、多轴位置模块。广泛用于机床、智能机器人、电梯等。

2.4过程控制对温度、压力、流量等模拟量做闭环控制

PLC能编制多种控制算法程序，完成闭环控制。过程控制广泛运用于冶金、化工、锅炉控制等。

2.5数据采集、处理

随着PLC技术的发展，现代的PLC具有数学运算、数据传输、数据转换、排序、位操作等功能。具有较大的存储区，能够存储大量的数据。采集的数据可以与存储的数据进行比对，完成一定的控制操作，也能够利用传输功能进行数据的传送，或者打印制表。

2.6通讯、联网功能

PLC具有很强的通讯、联网功能。可以与个人计算机相连实现通讯，可用计算机编制程序对PLC进行控制管理。当前的PLC都具通信接口，通讯十分方便。PLC与PLC可实现通讯。PLC与智能仪表、变频器等实现联网通讯，数据交换、互相操控。另外，PLC可用组成局域网，并且计算机也可以人网。便于实现机电一体化。

3.PLC在制冷与空调研究应用现状

为了能够更好的研究PLC在制冷与空调中的应用，本文以某工厂制冷空调性能测试综合实验室为例，介绍PLC在制冷测控系统中的应用。该测试系统分为室内和室外间，可为被试机组模拟所需要的室内外干湿球环境。该试验装置的电气控制与测量系统是由配电、控制与测量等三大部构成，并设有多种保护功能（如：连锁保护、过载保护等）和故障报警功能。受配电部分与控制部分通过电控柜完成，受配电部分的主要功能是受电，并为该试验装置中的各动力设备（如：水泵、被测机器等）及其控制等进行配电与供电。控制部分是通过设定控制柜面板上的仪表参数来完成的。有关电气设备的控制与其主控制回路具有连锁保护功能；并设有故障报警指示功能。

在测试中，系统通过PLC对系统进行PID控制，如控制环境间的干湿球温度、恒温水箱温度、被试机组水流量等。通过PLC控制，PID控制器通过当前值（PV）与设定值（SP）的偏差，经过P、I、D参数的运算，来改变执行机构的位移达到自动调节的目的。PID控制的调节作用由P、I、D参数共同完成，改变其中任何一个参数都会对调节作用产生影响。调节表上P表示比例作用，一般表现为减小P值，可增大振荡，增加静态和稳态偏差；I表示积分作用，一般表现为减小I值，可增加振荡，减小静态和稳态偏差；D表示微分作用，一般表现为增大D值，可抑制超调，增加振荡。

另外，在测试系统的恒温水箱与变频泵的运行中，主要是通过使用三通阀门来对控制被测机器的进水温度，并利用变频水泵来对其水流量进行控制以此来实现对出水温度高低的控制。同时利用表冷器水泵将冷水以循环的形式输送到空气处理机中，实现对测试间的温度控制。并对恒温水箱进行散热处理。在此情况下进行测试的状态是开式循环的水路测试。还可以对其冷水机组循环水路进行测试，或者对其表冷器循环水路进行测试。但无论是在哪种试验中，都必须要注意对有关阀门的切换问题。不同的测试试验对阀门切换的要求是有很大差异的这是需要我们注意的地方。当然，对于调节表的设定也是需要重视的一个问题，其设定的合理性对于测试结果有很大影响。其中表冷器的回水温度要比测试间室温低至少3～5℃左右。