1. 認識LOGO!
我們公司某系列轉(zhuǎn)輪除濕機產(chǎn)品采用LOGO!作為標準控制器配置以來,該系列的產(chǎn)品控制穩(wěn)定,故障率明顯降低。同時采用標準配置后,簡化了線路,提高了電氣裝配的準確度和速度,縮短了該系列產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。
在LOGO!OBA6問世之前,LOGO!控制器在針對中國用戶時存在用戶操作界面太小,不支持中文,面板安裝不方便等問題,因而在許多帶有現(xiàn)場工程(風閥,水閥等)控制,并直接面對用戶操作的系統(tǒng)控制,一般都選用可接文本或觸摸屏等人機界面的plc控制器。隨著LOGO!OBA6系列控制器以及LOGO!TD文本的出現(xiàn),完美的解決了這一問題。從而在很多通過LOGO!控制器可以達到控制要求,卻因為LOGO!人機界面不友好等因素而選擇PLC控制器的控制系統(tǒng)也出現(xiàn)了LOGO!以及LOGO!TD的身影。
2. 選擇LOGO!
一提到暖通系統(tǒng)的控制,大家首先想到的就是采用DDC控制,RWX系列和RWD系列DDC控制器的風靡一時也印證了這一點。然而DDC控制器存在,功能單一,針對用戶操作的人機界面不夠友好,邏輯控制能力不足等問題。使其在應對很多暖通系統(tǒng)的控制時有點雞肋的感覺。就以我將要介紹的系統(tǒng)為例,通過2個單回路DDC加以延時繼電器等繼電系統(tǒng)也完全可以實現(xiàn)控制功能,但是對于制造商增加了繼電器線路部分,無形中就增加了故障點;并且一般通用控制器都不會有中文界面,對于用戶而言,對操作人員的要求也會相應的要求更高,無形中提高了用戶的人力成本。
在暖通控制系統(tǒng)中,PLC控制系統(tǒng)也應用廣泛,尤其是低端的PLC控制系統(tǒng)(如S7-200)。但是由于暖通控制的特殊性,一般點數(shù)較少,控制相對簡單,特別是單一系統(tǒng),即便采用最低端的PLC控制器,也有點大材小用的味道,其性價比肯定不是最好。
LOGO! OBA6控制器,主模塊集成4路AI。一般的暖通系統(tǒng)中,無非控制溫度,濕度,壓差,風量等參數(shù),對于單一的系統(tǒng),其AI點數(shù)都集中在1~4個點之間,因而在配置模塊時無需另配模擬量模塊。同時LOGO!控制器還有標準型和經(jīng)濟型的模塊可供選擇,在選用LOGO!TD做人機界面時,便可選經(jīng)濟型的主控模塊。極大的降低了成本,提高了產(chǎn)品的市場競爭力。
綜上所述,在暖通控制系統(tǒng)中,LOGO!控制器將是主控制器的首選。
3. 應用LOGO!
(1) 應用簡述
2010年10月,我公司在上海某研究所有個實驗室溫濕度控制系統(tǒng)項目。該項目的大致要求如下:
① 處理區(qū)域為一個實驗準備間和四個實驗間,五間共用一套空氣處理設(shè)備。實驗間根據(jù)實驗量可以選擇性的使用一到四間不等,準備間則只要有實驗必須使用。
② 空氣處理設(shè)備為一套帶冷凍除濕功能的溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備,能自動調(diào)節(jié)滿足處理區(qū)域溫濕度要求,并根據(jù)實驗間的使用數(shù)量自動調(diào)節(jié)設(shè)備送風風量。
③ 配置中文界面的人機界面,并顯示系統(tǒng)各部件,功能的狀態(tài)和參數(shù)。
根據(jù)以上的要求,當時我們選用LOGO!OBA6系列控制器并配LOGO!TD文本作為該項目的主控制器和人機界面。自10年10月底交付使用至今,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,除例行保養(yǎng)外,無故障報修記錄,用戶反應良好。
(2) 工藝流程介紹
圖1 系統(tǒng)流程圖
如圖1所示:該系統(tǒng)可以分為過濾段,表冷段,加熱段,送風段和送風管道系統(tǒng)。
① 過濾段:該功能段作用是空氣過濾。
② 表冷段:該功能段同時起到降溫和除濕的作用,當系統(tǒng)溫度高時,利用其降溫,當濕度高時同樣利用其降溫使空氣飽和并析出水分,達到除濕的目的。二者在控制時,除濕優(yōu)先,即當濕度高時,無論溫度高低,都將通過表冷器降溫進行除濕。
③ 加熱段:主要調(diào)節(jié)溫度,當溫度低時,起到升溫的作用。
④ 送風段:通過風機變頻,恒壓送風,保證系統(tǒng)的送風風量。
⑤ 風道系統(tǒng):根據(jù)房間的使用情況,通過電動風閥執(zhí)行器選擇送風的房間,即需要使用的房間送風,不使用的房間關(guān)閉風閥。
(3) 系統(tǒng)硬件配置
如圖1所示:系統(tǒng)的檢測部件主要有送風管道安裝的壓差傳感器;溫濕度傳感器;以及檢測濾網(wǎng)堵塞的壓差開關(guān)。執(zhí)行部件有調(diào)節(jié)表冷器冰水流量的電動調(diào)節(jié)閥;調(diào)節(jié)電加熱的固態(tài)繼電器;調(diào)節(jié)送風機頻率的變頻器;調(diào)節(jié)房間送風的電動風閥。
根據(jù)系統(tǒng)的要求以及檢測元件和執(zhí)行部件的使用情況,系統(tǒng)的硬件配置如下:
① 主模塊:考慮到系統(tǒng)有壓差,溫度,濕度三個AI,所以主模塊可以選用LOGO!OBA6系列帶四個AI的模塊;電加熱通過固態(tài)PWM控制,所以必須選擇固態(tài)晶體管輸出型;由于系統(tǒng)配備了LOGO!TD作為人機界面,因而在主模塊的選擇時,可以選擇經(jīng)濟型的不帶顯示單元的模塊。綜合以上要求,本項目選用LOGO!24o做主模塊。
② 擴展模塊:根據(jù)執(zhí)行元件的使用情況,系統(tǒng)配置LOGO!DM 8 12/24R數(shù)字量擴展模塊以控制風閥執(zhí)行器,變頻器啟停等。配置LOGO!AM2 AQ控制變頻器頻率調(diào)節(jié)和表冷器冷凍水調(diào)節(jié)閥。
③ HMI:系統(tǒng)HMI配置LOGO!TD文本進行系統(tǒng)參數(shù)顯示,狀態(tài)顯示以及參數(shù)的設(shè)定。
LOGO! 控制器以及LOGO!TD的安裝如圖2~4所示:
圖2 模塊接線圖 圖3 LOGO!TD 安裝圖
圖4 操作面板
LOGO! 控制器接線示意圖如:圖5-7所示:
圖5 主模塊接線圖
圖6擴展模塊接線圖一
圖7擴展模塊接線圖二
(4) 軟件開發(fā)
① 輸入輸出功能介紹
由圖5-7接線示意圖可知,系統(tǒng)包含5數(shù)字輸入;8數(shù)字輸出(其中一路作為脈沖輸出);3模擬量輸入;2模擬量輸出。輸入輸出功能如表1所示:
表1 輸入輸出功能表
輸入 |
功能 |
輸出 |
功能 |
I3 |
本地 |
Q1 |
風機啟停 |
I4 |
遠程 |
Q2 |
系統(tǒng)運行 |
I5 |
變頻故障 |
Q3 |
系統(tǒng)故障 |
I6 |
變頻狀態(tài) |
Q4 |
送風加熱(PWM) |
I9 |
濾網(wǎng)狀態(tài) |
Q5 |
一號風閥 |
I10 |
加熱超溫 |
Q6 |
二號風閥 |
AI1 |
溫度(0-10v) |
Q7 |
三號風閥 |
AI2 |
濕度(0-10v) |
Q8 |
四號風閥 |
AI3 |
壓差(0-10v) |
AQ1 |
頻率調(diào)節(jié)(0-10v) |
|
|
AQ2 |
水閥調(diào)節(jié)(0-10v) |
② 控制程序
根據(jù)系統(tǒng)的主要部件和各部件的功能,程序大致可分為:變頻器控制;表冷器控制;加熱器控制;風閥控制;以及LOGO!TD的編寫。
A. 變頻器控制:
圖8 變頻控制程序
如圖8所示,變頻送風的目的是保證恒壓送風,系統(tǒng)因房間的使用數(shù)量發(fā)生變化,送風壓差也隨之改變,這時通過變頻器的調(diào)節(jié)可以滿足送風壓差的恒定。
B. 表冷器控制:
系統(tǒng)降溫和除濕均通過表冷器來實現(xiàn),因而在表冷器的控制程序中,需做2個PI。即一個根據(jù)溫度調(diào)節(jié),一個根據(jù)濕度調(diào)節(jié)。二者PI的輸出值進行比較,水閥的實際取值應取大值。在程序中的實現(xiàn)如圖9所示:通過“模擬量比較器”和“模擬量MUX”功能塊來完成。
圖9 表冷器控制程序
C. 加熱控制程序
系統(tǒng)加熱主要調(diào)節(jié)溫度,加熱控制執(zhí)行元件為固態(tài)繼電器,在控制加熱溫度時,結(jié)合PI 和PWM功能塊即可實現(xiàn)加熱器PWM輸出。具體如圖10所示:
圖10 加熱控制程序
D. 風閥控制
系統(tǒng)四個實驗室根據(jù)實際使用情況,使用其中的1-4個不等,使用的實驗室送風閥開啟,不使用的送風閥將關(guān)閉。本系統(tǒng)在實現(xiàn)這一功能時,考慮到開關(guān)量輸入點數(shù),以及外圍的切換按鈕,線路等,故不使用外部進行切換,通過人機界面(LOGO!TD)的設(shè)定來實現(xiàn)。如圖11所示:
圖11 風閥控制程序
只有當相關(guān)的實驗室設(shè)置值為“
E. LOGO! TD 設(shè)置
LOGO! TD作為控制系統(tǒng)的人機界面。那么通過該界必須要包含的內(nèi)容包括:系統(tǒng)各部件的運行狀態(tài)(“正常”,“運行”,“故障”等);系統(tǒng)各檢測點的參數(shù)(“溫度”,“濕度”,“壓差”等);系統(tǒng)各執(zhí)行部件的狀態(tài)(“開啟”,“關(guān)閉”,開啟的百分比);系統(tǒng)各設(shè)定點參數(shù)的設(shè)置。這些功能則通過“信息文本顯示器”功能塊來實現(xiàn)。
(5) 使用LOGO! 的體會
LOGO! 控制器工作可靠,編程方便,在小型控制系統(tǒng)中擁有極高的性價比。是其它同類產(chǎn)品無法比擬的。個人認為在后續(xù)產(chǎn)品升級中可以適當加強網(wǎng)絡(luò)通訊的功能,以適應當今工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的潮流;適當增加模擬量輸出的點數(shù),增加產(chǎn)品在諸如暖通等小型控制系統(tǒng)中的產(chǎn)品競爭力。
作者簡介:
李富生(1981-),男,上海荷迪思濕度控制設(shè)備有限公司