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　　摘  要  將LM系列PLC應用于空調監控系統，并通過以太網實現了遠程監視功能。達到了在中央監控室可以監視到各個現場的所有數據，改變了由原來人工抄表方式，從而節約了人力、提高了效率，增加了數據實時性和可靠性。

　　關鍵詞  水源熱泵；監控系統；PLC；中央液態冷熱源環境系統；

　　1 引言

　　某空調公司中央液態冷熱源環境系統是利用我國具有自主知識產權的淺層地能（熱）采集技術和先進的系統成套技術，實現對建筑物的冬季供暖、夏季制冷、日常提供生活熱水功能。為了更好實現對分布在全國各地的中央液態冷熱源環境系統運行狀況進行監視，為用戶提供方便快捷的增值服務，縮短現場故障的排除時間，基于LM系列PLC建立了一套中央空調監控系統。

　　本系統的安裝極其簡單，軟件系統的安裝及使用也非常易懂。在維護性方面，系統的接線十分簡潔，而主要設備的可靠性很高，維護性能好。

　　2 中央液態冷熱源環境系統介紹

　　中央液態冷熱源環境系統由能量采集系統、能量提升系統和末端能量釋放系統（包括生活熱水系統）三部分組成。能量采集系統采用單井抽灌技術以地下水為介質，以水泵作為輸送動力，將淺層中的熱能采集后送入換熱器，與來自能量提升系統的循環水進行熱交換，使循環水不斷地獲得熱量。

　　能量提升系統由蒸發器、冷凝器、壓縮機和膨脹閥等組成，按熱泵原理進行工作。蒸發器中的液態制冷劑吸收循環水中的熱量后汽化，被電動壓縮機吸入后加壓，然后進入冷凝器與末端循環水進行熱交換，釋放出熱量，同時制冷劑冷凝成液體，經膨脹閥節流降壓后再次進入蒸發器，完成一次循環。

　　末端能量釋放系統的循環水在冷凝器吸取熱量后，經末端循環泵輸送到風機盤管等散熱設備對建筑物進行供暖或經換熱器對自來水進行加熱。加熱后的自來水被作為生活熱水輸送到所需的地方。

　　上面是以冬季供暖過程講述中央液態冷熱源環境系統，夏季制冷過程是冬季供暖的逆過程。

　　3 設計方案

　　3.1  系統總體設計方案

　　根據中央液態冷熱源環境系統分布分散的特點，利用目前先進的網絡通訊技術，實現對系統的遠程監視。整個中央空調監視系統由本地監視系統和中央監視系統兩部分組成。本地監視系統負責中央液態冷熱源環境系統的就地監測；中央監視系統設置在公司總部，負責完成對分布全國各地的本地監視系統實時數據的采集、匯總及存儲，并通過視頻技術進行有效的現場數據展示，實現對多套中央液態冷熱源環境系統的遠程監視。

　　采用本地監視和遠程中央監視相結合的方式，系統結構簡單，運行穩定可靠；結合用戶現場情況，通過Internet網絡或電話撥號等多種方式建立遠程連接，有效降低運營成本；功能強大的組態軟件，可以靈活的滿足用戶的實際需求；系統維護簡單、具有良好的可擴充性。系統總體結構如圖1所示。

圖1 空調監控系統結構圖

　　3.2  本地監控系統設計方案

　　本地監視系統由本地監測站和數據采集PLC構成。現場數據的采集是采用和利時的LM系列可編程序控制器（PLC），通過RS485串口與現場能量提升器控制系統相連，實現數據的實時采集和上傳。LM系列plc是杭州和利時自動化有限公司推出的新一代高性能PLC產品。該產品完全由和利時公司自主設計、自主開發，它充分融合了計算機技術、通信技術、電子技術和自動控制技術的最新發展成果，全面吸收了眾多自動化技術和應用專家多年來在PLC領域的技術精華。該產品在方案設計、硬件選擇、軟件功能、網絡通訊、用戶接口等方面充分考慮用戶的使用習慣和應用現場的特點，是一款高性能高品質的PLC產品。通過觸摸屏（TPC105-TC22H）以總線的方式分別讀取各個PLC控制站的數據，其結構示意圖如圖2所示。

圖2 本地監控系統示意圖

　　本地監測站采用MCGS人機界面（HMI），實現對中央液態冷熱源環境系統的就地監視和系統管理，其主監控界面如圖3所示。

圖3 空調監控系統監控界面

　　3.3  遠程監控系統設計方案

　　在本地監測站上通過OPC接口，將所監測到的數據傳給OPC客戶端，然后在客戶端將所收到的數據通過打包成UDP格式，并通過因特網將軟件包數據傳送到中央監視系統，在中央控制系統接收到數據后再將打包的數據解釋成本地站所讀取的數據，從而達到中央控制系統與本地監控系統數據的實時性和一致性。

　　中央空調監視系統的數據傳輸方式主要有三種，即ADSL、Modem和企業專線寬帶。選擇哪種方式實現中央液態冷熱源環境系統數據的上傳，要根據用戶現場的具體情況而定。總體原則是要充分利用用戶現有的網絡環境和上網條件，盡最大可能地降低用戶端的運行成本，保證系統的可靠穩定運行。

　　4 監控系統功能

　　4.1  中央監視系統功能

　　在公司總部建立中央監控室，以實現對現場系統的遠程集中監視和管理。

　　中央監控室設HiRis(實時信息系統)服務器一臺和若干監控計算機。HiRis服務器與企業局域網防火墻相連，采用公網IP地址，負責現場數據的接收和存儲。監控計算機上運行和利時公司的HiRis實時信息系統軟件，完成對整個系統的監視管理。

　　可以通過Web方式進行現場組態畫面和實時數據的發布和展示，這樣管理者在自己的辦公室就可以通過IE瀏覽器進行現場運行情況的瀏覽。

　　4.2  本地監控軟件的特點及功能

　　MCGS是人機界面（HMI），負責系統的在線監控、操作、控制、調試、維護。完成數據顯示、數據分析和操作員操作三類功能，細分為以下幾個方面：

　　（1）實時數據的收集處理和顯示。由本地監控站收集和處理來自各現場控制站的實時數據，形成上層人機界面的實時數據庫；可以在流程畫面上以某種形式顯示這些數據，也可用在趨勢的跟蹤記錄、報警判斷等功能中。

　　（2）圖形顯示。可通過多種途徑切換到各個圖形頁面，在畫面上可以顯示各種各樣的平面、立體圖形，還可顯示有人機交互功能的各種動態對象；能夠實現會話操作，完成對現場生產設備的監控。

　　（3）報警監視。完成報警信息的收集處理；在報警畫面上分類顯示報警信息。如模擬量、開關量、硬件設備和系統運行狀態等。

　　（4）歷史數據管理和趨勢查看。完成歷史數據的收集處理；在趨勢畫面上顯示點值的歷史變化曲線或實時變化曲線，可以設置趨勢組，每一副趨勢畫面可顯示多條曲線，同時可以查看曲線上每一采樣時刻的具體值。

　　5 總結

　　本文主要介紹了HOLLiAS LM 系列PLC在空調監控系統中的應用，實時讀取現場空調機組的數據和將現場數據實時地傳輸到中央控制室，從而實現遠程監視功能，改變了以往人力抄表的狀態，減輕了勞動強度，節約了成本，達到實時監視的功能。

　　參考文獻

　　[1] 杭州和利時自動化有限公司. LM系列PLC硬件手冊，2007

　　[2] 杭州和利時自動化有限公司. LM系列PLC軟件手冊，2007