EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用

一、概述
  EC20系列PLC成功应用在上海证券交易所中心机房动力环境监控——PLC群控精密空调系统,通过该系统用户可以自由设定运行空调数量,当空调没有全部运行时以循环切换的方式保证空调运行时间大致相等;空调出现故障时的自动处理和告警;为用户提供手动启动、停止特定空调的功能。以实现合理使用冷量,节约能源,延长空调寿命。


二、系统配置
  A.系统由监控PC、EC20 PLC、Liberater豪华型精密空调组成:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用



  根据所处空间的不同,空调被分成7个群组,分别是:三层中心机房(南塔)—8台、三层中心机房(北塔)—8台空调、三层测试开发区—3台、三层UPS设备间—3台、三层通讯间—2台、四层总终端控制室—2台、四层机要机房—2台。分别由1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#PLC控制。具体配置如下图:
  B.数据流向如图:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用



  如图:2#PLC作为MODBUS网络主站接收监控上位机的通讯命令,之后以通讯方式将命令转发给相应PLC。PLC通过硬接线控制空调和获得空调的基本状态信息。油机启动信号直接传给2#PLC,之后通过通讯方式命令其他PLC关闭相应空调的加热器和加湿器。空调的详细运行状态通过通信模块传给监控主机。当PLC出现故障或掉电时,空调会保持当前的状态,并通过监控系统报警。


三、基本逻辑介绍:
  A.定时切换通过PLC内的“字(16位)循环右移”指令实现,当监控系统第一次设定相应主用台数后, PLC在一个特定的字里置ON相应的位。如图:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用



  一个周期后:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用



  当设定值发生变化时,例如:监控系统又写入7台主用空调,会做如下处理,

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用



  如图,此时设定变成7主1备。当监控设定较少的主用台数时,算法如上只是执行的是减操作。
  B.接着上面的情况,假设此时2号机出现故障:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  按照之前的约定,启用备用机,此时只有7号空调处于被用状态,7号空调被启动,此时系统已经没有备机。
  假设此时其他空调也出现故障,会请求另外一台控制8台空调的PLC执行“加1操作”,只有在对方有备用机的情况下,该请求会被执行。每台PLC最多允许请求开启对方的2台空调。
  2号空调的故障消失后,会关闭一台空调,一般优先将故障的空调作为备机。
  C.为了更清楚地说明算法,回到5用3备的情况:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用



  此时,监控系统写入3号空调手动启动的命令。3号空调会通过外围的操作永久运行,中国第一美少女是谁,但是“控制字”里并没有发生变化。当一个周期过后,“控制字”发生位移:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  此时在控制字里,3号空调被写ON,主用空调只有4台,系统会执行“加1操作”,启用备用机4号空调作为主用空调,保证有5台主用空调参与定是切换:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  由于PLC运算很快,实际上在3号空调手动的两个周期,4号空调的状态没有发生变化。
  需要说明的是,此时控制字内写ON的位有12个。当循环若干的周期后:

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  在控制字里,3号空调的标志位被写OFF。此时空调标志位写ON有6个,系统会执行减1操作。

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  2号空调会作为备机,保证有5台主用空调参与定是切换。


四、操作说明:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  首先,在箭头A处选择证券机房二期,然后在箭头B处选择相应的群组。如图,选择3层UPS设备间空调群组介绍操作界面。

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  在这个群组里我们配置了3台空调。最右侧的3列指示灯是空调的基本状态,“在线状态”指空调和监控主机之间通信状态,通信异常后该指示灯会翻转为红色。“运行状态”表示相应空调是否开机运行,关闭时翻转为红色。“告警状态”在空调发生告警后翻转为红色。
  用户需要设置的第一个参数运行台数,设定运行台数后,系统会自动计算出备用机。例如:当用户设定运行台数为2时,备用台数为1。
  在设定运行台数后,用户需要设定切换时间,设定好后按确认,系统会按照用户的设定时间自动进行切换空调的操作。
  当用户有需要时,可以使用我们提供的高级功能:手动启动或停止空调。
  使用手动功能需要进行如下操作:点击手/自动切换按钮,使空调处于手动许可状态,对应的显示会变为:手动,此时点击手动开启或关闭按钮,空调会进入手动强制运行/关闭的状态。在手动启动或手动关闭成功后会显示相应信息,界面上手动机数量也会有相应变化。
  如图:

EC20系列PLC在精密空调群控系统中的应用


  箭头C所指为手自动切换按钮,手动启动成功后会显示“启动”。
  当需要空调恢复自动时,再次点击手自动切换按钮后选择“自动”,空调会解除手动状态,“启动”字样消失。
  当空调出现故障时,系统会保持故障机同时自动启动备用机,告警状态和故障机数量会作相应显示。


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