中央空调循环水系统运用显控HMI设计方案

中央空调循环水系统运用显控HMI设计方案

摘要：本文介绍了湖南某中央空调厂家循环水变频节能控制系统中人机界面的设计思想。关键词：显控 PLC 中央空调循环水 3.5”人机界面

引言

湖南某中央空调厂家循环水系统采用PLC控制，实现了根据环境实际温度进行自动调节循环水量的控制，起到良好的节能效果。就人机对话和科学管理而言，通过良好的人机界面可在控制时钟的校正、冬夏控制方式调整与转换、环境控制温度目标值的调整和循环水量的上下限等方面带来便利。

一、本系统中人机界面方案的确定

循环水系统的人机界面可实现下列主要功能：

1．对系统采集的温度、频率、电流、设备工况等进行监控；

2．对多台循环泵的多种方式进行组合运行；

3．对系统控制时钟的校正与修正；

4．控制循环泵的启动停止；

5．对控制参数的调整。

目前PLC系统中的人机界面，多用三种形式：上位计算机方式；工业触摸屏方式；专用键盘结合显示屏方式。

1.上位计算机方式：虽计算机系统功能完备且人机界面组态丰富，历史数据易保存和

查找容易等优点。但对系统而言，上位计算机组态软件费用高昂，对现场工作环境要求较高，需设置专门的工作室。采用这样的人机界面显得十分浪费。

2.专用键盘结合显示屏方式：对本系统所需的人机界面功能而言，功能简单而不足。

3.工业彩色触摸屏方式：它比键盘结合显示屏的功能多，更加人性化，能直接安装在

控制面板上节省空间和费用。湖南某中央空调厂家选用显控3.5寸彩色触摸屏，它与系统中的显控FG系列 PLC之间采用422通讯方式。

二、显控安卓屏功能简介

显控安卓人机界面概述：

1、全球第一家使用安卓系统的触摸屏，突破了传统触摸屏的操作和画面切换方式，使设备界面更加丰富多彩，更加接近人性化和智能化；

2、支持数据报表滑动查看，画面滑动切换，有淡然淡出、层叠、旋转、平移、直接弹

出5种画面切换效果可供选择，使用显控免费提供的组态软件可以轻松的组态出丰富多彩的触摸屏运行程序，使用触摸屏操作设备不再是种工作，而是种乐趣。

3、高速CPU，800MHz主频，512M内存，是同行业中主频最高的触摸屏，高速稳定；

4、能够承受8KV的高压冲击，抗干扰性能好，保证在恶劣干扰环境下稳定运行；

5、高品质，单点300万次的超高点触寿命；

6、 1667万色高清显示，画面细腻真实，绚丽夺目；

7、支持中文输入，可以直接在触摸上做中文输入；

8、支持在触摸屏上编辑、增加、删除配方，配方名称支持中文输入；打破了配方只能是通过组态软件实现的模式，可以离开电脑轻松的完成配方设置；

9、支持中文留言，可以像查看手机短信一样的查看留言信息；可以在触摸屏上直接对留言进行编辑、增加、删除，让触摸屏完成现场的重要信息记录；

10、支持曲线滑动查看，通过不同方向的滑动，轻松的实现时间轴的移动和曲线的放大缩小。

三、系统工作原理

新风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、加湿器进入房间。房间内有温度、湿度、差压检测器测的信号反馈给控制器。由反馈信号通过数字控制仪来控制加热、制冷交换器控制室内温度。当湿度低时，由加湿器输出蒸汽；湿度高时，制冷交换器要降温以使空气温度降低，达到除湿目的。原来的湿度、温度信号还要经过高选处理。当温度信号高时，以温度控制优先；当湿度信号高时，以湿度控制优先。原来仪表调试比较繁杂，调试不容易满足要求。加热、制冷、加湿器的控制信号是 0~20mA 信号。

四、改造方案：

温度、湿度信号是变送器送出的DC ±20mA 的信号。输入的信号经过比较判断，当输入的温度信号小于 **mA 时，要执行加热逻辑，当大于 **mA 时，要执行制冷逻辑。当输入的湿度信号小于 **mA 时，要执行加湿逻辑，当大于 **mA 时，要执行除湿逻辑。而制冷和除湿信号中要选大的来控制制冷交换器。由于 PLC 有很好的逻辑判断能力及

数据处理能力，改造中选用了显控FG系列 PLC 。 FG 系列是模块式结构，可以根据要求配置不同的模拟模块和数字量模块。

人机界面功能设定

更具系统对人机界面功能需求，设计如下触摸画面：

1.设备运行工况机参数显示画面：主要有出回水温度的显示、控制温度的设定与显示、

变频器的输出功率的显示、各设备运行工况指示、趋势图和季节性的操作方式选择等。

2.温度控制方式选择画面：主要用于温度等控制方式选择。

3.循环泵的选择及启动停止画面：系统共有4台循环泵（为2用2备方式）。通过画面

可以方便进行任意2台泵的组合选择和控制。还可实现自动控制的人工加减泵干预控制，以使系统操作管理更加人性化。

4.变频器调速控制方式画面：由于冬季供暖时，循环水的热量是通过热交换系统得到

的，这就对循环水的流量有限制，不能太小，否则会造成设备故障和损坏。通过人机界面操作人员可以方便的进行变频器输出范围的设定。见图

三、结束语

采用交流变频调速器对中央空调系统的水泵、风机进行节能改造，不但操作简单方便、节约电能降低生产成本，而且大大地改善水泵风机的运行条件，减少水泵、风机、阀门等的维护量。与湖南中央空调厂家配套改造项目至今，系统运行可靠平稳，通讯数据准确及时，使设备管理规范化，提高了工作效率，需要在线改变的量为时段与频率的设定值，采用人机界面作为人机交互工具，简单直观，便于操作。PLC作为中央处理单元，两者在变频监控系统中结合使用，实现了该系统的远程监控、手动即时变频和自动分时段变频等功能，在实际使用中取得良好的效果，值得推广到其他行业应用。

深圳显控自动化技术有限公司

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