ＰＬＣ教學(xué)與中央空調(diào)控制系統(tǒng)改造相結(jié)合的探索

曾　波

摘要:PLC教學(xué)具有邏輯抽象性比較強(qiáng),理論不易掌握,概念和指令較多且易混淆,對學(xué)生綜合分析和處理問題能力要求較高等特點(diǎn)。目前職業(yè)技術(shù)院校的學(xué)生本身基礎(chǔ)知識相對較差,學(xué)習(xí)困難較大,往往容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。為了能讓制冷專業(yè)學(xué)生在PLC的學(xué)習(xí)中收到良好效果,筆者在PLC教學(xué)中探索應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)法,將PLC的學(xué)習(xí)與中央空調(diào)冷水機(jī)組控制系統(tǒng)的改造相結(jié)合,旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。

關(guān)鍵詞:PLC教學(xué);中央空調(diào)改造;冷水機(jī)組

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人們對空調(diào)舒適性和控制的安全性、穩(wěn)定性的要求越來越高。目前,社會(huì)上多數(shù)的中央空調(diào)比較陳舊,在使用、保養(yǎng)及維修中給設(shè)備管理人員增加了工作量和新的安全技術(shù)要求。因此,舊式中央空調(diào)控制系統(tǒng)的改造成為一種趨勢。通過對邏輯控制安全穩(wěn)定性的比較后,首選PLC,鑒于此,目前制冷專業(yè)中普遍增設(shè)了PLC課程,為了讓學(xué)生在PLC的學(xué)習(xí)中獲得良好效果,在教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)法,探索將PLC的學(xué)習(xí)與中央空調(diào)冷水機(jī)組控制系統(tǒng)的改造相結(jié)合,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。筆者介紹一下曾經(jīng)參與的對兩臺200噸冷水機(jī)組進(jìn)行改造的經(jīng)驗(yàn),以供同仁分享。

繼電控制原理圖的分析

在給學(xué)生講解中央空調(diào)繼電控制的PLC改造前,必須認(rèn)真地對控制系統(tǒng)做縝密的分析,以達(dá)到嚴(yán)格的邏輯要求。

對象是一臺有兩個(gè)壓縮機(jī)的水冷冷水機(jī)組,工作過程原理圖與分析如下。

1.合上電源,電源指示黃燈亮。2.5個(gè)過流熱保護(hù)器FR1～FR5和常用的“停止”按鈕串在冷卻水泵PM1和水塔電機(jī)交流接觸器并聯(lián)后的電路上,按下“ON”,按鈕KM1、KM2同時(shí)通電并吸合,KM1常開觸點(diǎn)代替1SB2“ON”按鈕,運(yùn)行指示“綠燈8”即亮,表示冷卻水系統(tǒng)工作。冷卻水泵PM1和水塔電機(jī)TM工作。

3.當(dāng)FR1～FR5之間任何一個(gè)起保護(hù)動(dòng)作,KM1、KN12不能吸合,同時(shí)故障指示紅燈9亮。

4.合上電源的同時(shí),兩個(gè)電子溫控器通電工作。

5.冷卻水系統(tǒng)正常后,按下水系統(tǒng)冷凍水泵“ON”按鈕,接通冷凍水泵交流接觸器線圈KM3,冷凍水泵PM2工作,運(yùn)行指示綠燈11亮。

6.KM2、KM3的輔助觸點(diǎn)接通為下一步工作做準(zhǔn)備。

7.PM1、PM2工作,有水流過冷卻水管和冷凍水管時(shí),推動(dòng)SL1、SL2接通觸點(diǎn),為啟動(dòng)CMl電機(jī)做準(zhǔn)備,若沒有水或水流量過小時(shí),SL1、SL2會(huì)接通缺水指示紅燈14和16(其中一管缺水則該燈亮)。

8.SL1、SL2把電源接通到第一個(gè)制冷單元的壓力控制器,如果制冷系統(tǒng)內(nèi)壓力正常,SP1接通,這時(shí)只要旋動(dòng)制冷主合開關(guān)K,中間繼電器1KA線圈有電流流過,就吸合了。中間繼電器的作用是通過它控制較大功率(電流)的負(fù)載。

9.溫控器在常溫下是吸合的,當(dāng)然與使用者設(shè)立溫度和環(huán)境溫度的溫差有關(guān)。中間繼電器1KA觸點(diǎn)和溫控器1WJ把電流送到控制CM1的交流接觸器KM4線圈,KM4吸合,使CM1工作。KM4常開輔助觸點(diǎn)接通,使運(yùn)行指示燈23綠燈亮。

10.假如達(dá)到所設(shè)立溫度時(shí),1WJ觸點(diǎn)斷開,KM4線圈失壓,常閉觸點(diǎn)接通,停機(jī)(恒溫)指示黃燈24亮。

11.由于這機(jī)組有二臺CM,而兩臺或多臺CM是不能同時(shí)起動(dòng)的,以免影響電網(wǎng),所以,利用時(shí)間繼電器控制另一臺CM的起動(dòng)。

12.時(shí)間繼電器SJ的線圈與第二個(gè)(即CM2)制冷單元的壓力控制器SP2(開關(guān)、保護(hù)器)、油壓繼電器開關(guān)ST,該制冷單元的溫制器2WJ與中繼觸點(diǎn)1KA串聯(lián)后接在電源上。當(dāng)4對觸點(diǎn)都接通(正常)的話,時(shí)間繼電器SJ吸合工作。開始計(jì)時(shí),與此同時(shí),與第二個(gè)CM2交流接觸器常閉觸點(diǎn)接通的CM2停機(jī),黃色指示燈29亮,也表示CM2未工作。

13.假如SP2或ST任一個(gè)開關(guān)起保護(hù)作用時(shí),SJ線圈失壓,這時(shí),第二制冷系統(tǒng)的紅色故障指示紅色燈30亮。

l4.當(dāng)?shù)皆O(shè)立延時(shí)時(shí)間時(shí),SJ的延時(shí)觸點(diǎn)閉合,接通第二個(gè)中繼2KA線圈電流,使2KA觸點(diǎn)吸合。

15.2KA觸點(diǎn)的吸合按通第二個(gè)制冷單元CM2交流接觸器的電流,KM5吸合,使CM2工作,同時(shí),KM5的輔助觸點(diǎn)接通,使運(yùn)行指示綠燈33亮。至此,兩臺壓縮機(jī)同時(shí)工作。

16.兩個(gè)制冷單元中,每個(gè)系統(tǒng)都在膨脹閥前串接一個(gè)電磁閥,分別為SV1和SV2,它們與CM1、CM2同步工作,由KM4和KM5的輔助觸點(diǎn)控制。

17.當(dāng)SVl或SV2失靈時(shí),該制冷系統(tǒng)的高、低壓壓力會(huì)變化至起保護(hù)動(dòng)作,如果他們動(dòng)作的話,故障指示紅燈30亮,提示檢查故障所在。

分配PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)

通過上面的分析,根據(jù)我校現(xiàn)有的三菱FXon-60MR型PLC系統(tǒng)的特點(diǎn),PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)分配見表1。

PLC接線見圖2。

應(yīng)用基本指令編程,將電源燈HL1、溫控器1WJ、溫控器2WJ直接接入電源(見圖3,表2)。

綜合上述分析和設(shè)計(jì)過程,通過上機(jī)操作和仿真系統(tǒng)的調(diào)試后,筆者把可行性的改造方案投入到我?，F(xiàn)有的小型冷水機(jī)組中,讓學(xué)生能真實(shí)地感受到改造后的良好效果,從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]何耀東,何青.中央空調(diào)實(shí)用技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2006.

[2]王國海.可編程控制器及其應(yīng)用[M].北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2007.

[3]陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

作者簡介:

曾波(1976—),男,湖南新化人,華南理工大學(xué)碩士,廣東省輕工業(yè)技師學(xué)院講師,研究方向?yàn)殡姽ぶ评渑c電子通信。

(本欄責(zé)任編輯:尚傳梅)