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摘要：根據毛細管網敷設空調控製係統的應用需求和電氣自動化控製技術的發展趨勢，本文構建了基於藍普鋒公司RPC2000係列PLC的毛細管網敷設空調控製係統。在係統方案設計的基礎上，描述了毛細管網敷設空調控製係統的主要功能，闡述了該係統在穩定性、先進性、經濟性等方麵的優勢。
關鍵字：毛細管網敷設空調控製係統，RPC2000係列PLC，數字量
資料提供：本文涉及方案已在用戶現場實施，技術方案先進，運行穩定。歡迎聯係藍普鋒深入探討、交流。_________________________________________________________________________________
1 概述
毛細管網輻射空調係統是一組健康節能的新型空調、熱水、地暖、除塵等家裝電氣係統。更是高科技對於人類追求更健康、舒(shu)適(shi)的(de)回(hui)報(bao)。從(cong)普(pu)通(tong)空(kong)調(tiao)到(dao)變(bian)頻(pin)空(kong)調(tiao)再(zai)到(dao)新(xin)風(feng)機(ji)。普(pu)通(tong)空(kong)調(tiao)的(de)二(er)十(shi)四(si)小(xiao)時(shi)製(zhi)冷(leng)，機(ji)組(zu)無(wu)時(shi)無(wu)刻(ke)不(bu)在(zai)運(yun)作(zuo)，電(dian)費(fei)昂(ang)貴(gui)，噪(zao)音(yin)大(da)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)一(yi)直(zhi)圍(wei)繞(rao)著(zhe)生(sheng)活(huo)。變(bian)頻(pin)空(kong)調(tiao)這(zhe)是(shi)從(cong)節(jie)能(neng)的(de)方(fang)麵(mian)改(gai)進(jin)了(le)空(kong)調(tiao)的(de)現(xian)狀(zhuang)。但(dan)是(shi)無(wu)論(lun)是(shi)普(pu)通(tong)空(kong)調(tiao)還(hai)是(shi)變(bian)頻(pin)空(kong)調(tiao)他(ta)們(men)無(wu)不(bu)是(shi)在(zai)一(yi)個(ge)密(mi)閉(bi)的(de)空(kong)間(jian)內(nei)不(bu)停(ting)地(di)進(jin)行(xing)著(zhe)壓(ya)縮(suo)製(zhi)冷(leng)，空(kong)氣(qi)依(yi)舊(jiu)是(shi)那(na)汙(wu)濁(zhuo)不(bu)堪(kan)的(de)空(kong)氣(qi)。新(xin)風(feng)機(ji)顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)它(ta)與(yu)傳(chuan)統(tong)空(kong)調(tiao)的(de)最(zui)大(da)區(qu)別(bie)在(zai)於(yu)新(xin)風(feng)上(shang)，從(cong)室(shi)外(wai)引(yin)進(jin)新(xin)風(feng)經(jing)過(guo)過(guo)濾(lv)、殺sha菌jun輸shu送song到dao室shi內nei，保bao持chi室shi內nei一yi整zheng天tian新xin鮮xian空kong氣qi不bu斷duan。而er毛mao細xi管guan網wang輻fu射she空kong調tiao係xi統tong則ze是shi用yong毛mao細xi管guan網wang係xi統tong鋪pu設she在zai房fang間jian頂ding棚peng，牆qiang壁bi和he和he地di板ban內nei，由you於yu毛mao細xi管guan網wang間jian隔ge非fei常chang小xiao，則ze能neng夠gou使shi得de房fang間jian頂ding棚peng或huo地di板ban的de溫wen度du基ji本ben均jun勻yun一yi致zhi。在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia，傳chuan熱re形xing式shi為wei輻fu射she60％對流40％的(de)形(xing)式(shi)使(shi)得(de)此(ci)種(zhong)製(zhi)冷(leng)或(huo)供(gong)暖(nuan)形(xing)式(shi)等(deng)同(tong)於(yu)自(zi)然(ran)界(jie)物(wu)體(ti)間(jian)的(de)動(dong)態(tai)熱(re)平(ping)衡(heng)規(gui)律(lv)，因(yin)此(ci)這(zhe)一(yi)靜(jing)態(tai)製(zhi)冷(leng)及(ji)自(zi)然(ran)溫(wen)暖(nuan)的(de)環(huan)境(jing)使(shi)人(ren)體(ti)感(gan)到(dao)非(fei)常(chang)舒(shu)適(shi)，不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)常(chang)規(gui)空(kong)調(tiao)由(you)於(yu)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)製(zhi)冷(leng)量(liang)或(huo)製(zhi)熱(re)量(liang)而(er)采(cai)用(yong)高(gao)風(feng)速(su)時(shi)帶(dai)來(lai)的(de)不(bu)舒(shu)服(fu)的(de)吹(chui)風(feng)感(gan)和(he)相(xiang)應(ying)的(de)幹(gan)燥(zao)感(gan)覺(jiao)。相(xiang)對(dui)低(di)的(de)空(kong)氣(qi)流(liu)速(su)實(shi)現(xian)了(le)完(wan)全(quan)的(de)“安靜製冷”。xiangduiyupingjunhuanjingfushewendudeshineikongqiwenduxiangduipiangao，zheduiyurentidehuxiqiguandejiankangyouli。yincijianshaolefengshibinghehuxidaojibinghuanbingdejilv。huanremianjizuida＋可鋪裝絕對麵積最大＋換熱均勻，這就是毛細管網不可替代的優勢。
目前，大部分毛細管網敷設空調控製采用單片機等專用控製器控製，但隨著項目施工現場的不同功能不斷增加，對控製器的性能、處理能力、穩定性、環境適應性、開(kai)放(fang)性(xing)和(he)通(tong)訊(xun)能(neng)力(li)等(deng)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)。從(cong)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)看(kan)，傳(chuan)統(tong)的(de)單(dan)片(pian)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)在(zai)實(shi)現(xian)毛(mao)細(xi)管(guan)網(wang)敷(fu)設(she)空(kong)調(tiao)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)時(shi)其(qi)劣(lie)勢(shi)逐(zhu)步(bu)顯(xian)現(xian)。首(shou)先(xian)，單(dan)片(pian)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)不(bu)提(ti)供(gong)用(yong)戶(hu)可(ke)編(bian)程(cheng)的(de)環(huan)境(jing)，所(suo)有(you)控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)需(xu)由(you)單(dan)片(pian)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)廠(chang)商(shang)完(wan)成(cheng)，既(ji)不(bu)利(li)於(yu)提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)，也(ye)不(bu)利(li)於(yu)生(sheng)產(chan)廠(chang)商(shang)的(de)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)保(bao)護(hu)。其(qi)次(ci)，相(xiang)比(bi)經(jing)受(shou)各(ge)類(lei)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)考(kao)驗(yan)的(de)PLC而言，單片機控製器的穩定性及可靠性要差一些。單片機控製器的信號處理能力，特別是模擬量調節能力比PLCyaocha，zuihouyidian，danpianjikongzhiqizaikaifangjiekouhewangluodehulianhutongshangxingnengyaochayixie，buliyugoujianzhinengjiajuwulianwangxitong。chaoshijijiekongtiaofangjianjieluxianxiangyanzhong，weilejiejuezhexiewenti，benwenshejilejiyuRPC2000係列可編程控製器的毛細管網敷設空調控製係統，並且取得了良好的效果。
2 毛細管網敷設空調控製係統的工作原理與方案設計
在設計毛細管網敷設空調控製係統時，首先要考慮係統的穩定性和可靠性，其次要考慮係統的開放性和先進性。本文旨在設計一種基於PLC和觸摸屏的毛細管網敷設空調控製係統。通過PLC和觸摸屏HMI，結合組態編程，構建良好的人機界麵，同時實現監控、監測、報警、參數設定、故障查詢、數據記錄等功能，使得控製過程簡化，改善工作條件，最大程度上改善設備投入，降低生產成本。
毛細管網敷設空調控製係統中PLC負責數據采集和控製，觸摸屏HMI負責數據顯示、指令發送和參數設定。在本次設計的毛細管網敷設空調控製係統中，PLC主要實現夏夏季製冷、冬季采暖、通風、除濕和度假的5個模式，具有一鍵啟動/關閉係統功能，具有過濾網、交換芯提醒清洗更換功能，通風模式具有純通風、除濕和加濕的功能。
3毛細管網敷設空調控製係統的硬件選型與配置
PLC或基於PLCjishudezhuanyongkongzhiqishimaoxiguanwangfushekongtiaokongzhixitongdehexinjichubujian，kongzhiqidexuanzejuedinglemaoxiguanwangfushekongtiaokongzhixitongdexingnenghedangci。congchanpinxingneng、穩定性、開放性等方麵考慮，本方案設計的毛細管網敷設空調控製係統的硬件平台選擇RPC2000係列PLC。
RPC2000係列PLC是北京藍普鋒科技有限公司開發的新一代PLC產品，該產品融先進、實用的信號處理技術、通訊技術、計算機技術和自動控製技術於一身，在性能、質量、可靠性、穩定性、開放性和易用性等方麵達到了國際先進水平[3]。
RPC2000係列PLC為模塊式結構，模塊種類豐富，包括CPU、DI、DO、AI、AO、熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、交流信號采集等模塊，以及GPRS、Profibus等通訊模塊。RPC2000係列PLC具有如下優點：
（1）CPU性能優越，單指令處理時間為10-7s，CPU本體自帶RS232和RS485串口各一個，單CPU可擴展10個模塊。
（2）可直接采集交流信號，並實現電氣保護功能。
（3）編程語言符合IEC61131-3國際標準，具有ST、LD、IL、FBD和SFC五種語言。
（4）支持各類標準軟硬件接口，可與各類組態軟件和人機界麵無縫集成。
（5）支持Modbus、GPRS、Profibus等通訊協議，可與各類設備互聯互通。
（6）接線端子可插拔，方便係統實施和售後維護。
（7）具有良好的環境適應性，電磁兼容性好，抗幹擾能力強。
在控製邏輯的硬件配置部分，綜合了功能的實現及生產成本，采用的控製器為藍普鋒RPC2000係列PLC，CPU模塊選用具有14路開關量輸入和10路開關量輸出的RPC2107，擴展模塊選用4路熱電阻輸入的RPC2312，8路模擬量輸入的RPC2313，2路模擬量輸出的RPC2320，即可以實現毛細管網敷設空調控製係統的基本功能。
4毛細管網敷設空調控製係統的控製邏輯程序設計
毛mao細xi管guan網wang敷fu設she空kong調tiao控kong製zhi係xi統tong的de程cheng序xu采cai用yong了le模mo塊kuai化hua設she計ji，程cheng序xu結jie構gou清qing楚chu，並bing且qie降jiang低di了le程cheng序xu的de設she計ji難nan度du。控kong製zhi係xi統tong要yao求qiu用yong戶hu隻zhi需xu在zai觸chu摸mo屏ping上shang選xuan擇ze“離家”或“回家”模式。係統根據選擇的模式自動控製地源熱泵、除濕新風熱泵、新風機風機、除濕用比例積分三通水閥、熱換中心水泵和比例積分三通水閥、除濕後新風回溫水泵和比例積分三通水閥等。
PLC控製5個模式：夏季製冷、冬季采暖、通風、除濕、度假。
l 夏季製冷：
控製目標：1、地源熱泵、除濕新風熱泵；2、新風機風機、除濕用比例積分三通水閥；3、換熱中心水泵、比例積分三通水閥；4、除濕後新風回溫水泵和比例積分三通水閥。
1、通過RS485通訊啟動熱泵1和熱泵2，並將模式設定為製冷，水溫根據設置中的設置參數運行；並啟動回溫用水泵。
2、啟動新風機風機，並采用除濕用比例積分三通水閥來控製新風機除濕後的風溫，控製比例積分三通水閥來控製除濕後風溫，風溫8-14℃可設置，默認為10℃；控製回溫用比例積分三通閥來控製送風風溫，風溫10-24℃可設置，默認為18℃。
3、當回風濕度低於70%後，如換熱中心1設置為啟用，方可啟動換熱中心1的水泵，同時采用比例積分三通水閥來控製送水水溫。
4、當回風濕度低於70%後，如換熱中心2設置為啟用，方可啟動換熱中心2的水泵，同時采用比例積分三通水閥來控製送水水溫。
5、啟動防結露控製。
防結露控製：
當某房間的濕度傳感器的濕度>露點設定值（默認為95%，從90-100%可設），打開補充送風風閥，同時通過RS485通知該房間的溫控器關閉電熱執行器。新風機打開混風風閥進入混和回風狀態加速除濕。
當該房間的濕度傳感器的濕度<露點設定值時，通過RS485通知該房間的溫控器打開電熱執行器，新風機關閉混風風閥。
6、VOC空氣質量控製
當回風VOC<設定值時，打開混風風閥進入節能新風狀態；當回風>設定值+回差，且濕度<露點設定值時；關閉混風風閥進入全新風狀態。
l 冬季采暖
控製目標：
1、地源熱泵、除濕新風熱泵；2、新風機風機、除濕用比例積分三通水閥；3、換熱中心水泵、換熱中心比例積分三通水閥。
1、通過RS485通訊啟動熱泵1和熱泵2，並將模式設定為製熱，回水溫度設定為40℃；
2、啟動新風機風機，並采用除濕用比例積分三通水閥來控製新風機送風風溫，風溫16-25℃可設置，默認為20℃；
3、並通過控製加濕電磁閥來控製回風濕度。
當檢測到回風濕度≤加濕濕度設定，打開加濕電磁閥；
當檢測到回風濕度≥加濕濕度設定+加濕回差，關閉加濕電磁閥。
4、如果混水中心1被設定為啟用，采用比例積分三通水閥來控製混水中心1的送水水溫，水溫24-45℃可設置，默認為35℃。
5、如果混水中心2被設定為啟用，采用比例積分三通水閥來控製混水中心2的送水水溫，如果是設定為定水溫，水溫24-65℃可設置，默認為35℃。若被設定為氣候補償的話，則采用氣候補償采暖功能自動設置出水水溫：
l 通風
控製對象：風機，新風閥，混風閥，熱泵，比例積分三通閥，回溫水泵，加濕電磁閥
1、剛開啟初始狀態：風機保持低速運轉、新風閥打開，混風閥關閉，熱泵、三通閥、回溫水泵、加濕電磁閥均關閉。
2、關閉狀態：關機或切換模式
3、當如果回風濕度>除濕濕度（70-100%可設，默認為70%），進入以下除濕運行。
? 除濕運行
（1）通過RS485通訊啟動熱泵1和熱泵2，並將模式設定為製冷，水溫根據“高級設置”中的設置參數運行；並啟動回溫用水泵。
（2）並采用除濕用比例積分三通水閥來控製新風機除濕後的風溫，控製比例積分三通水閥來控製除濕後風溫，風溫10-18℃可設置，默認為14℃；控製回溫用比例積分三通閥來控製送風風溫，風溫10-24℃可設置，默認為20℃。
（3）退出除濕運行：當回風濕度<65%，退出除濕運行，回到剛開啟初始狀態。
（4）當如果回風濕度<加濕濕度設定（此值可設10-60%，默認為40%），進入以下加濕運行。
? 加濕運行
（1）開啟狀態：當檢測到回風濕度≤加濕濕度設定，打開加濕電磁閥；
（2）關閉狀態：當檢測到回風濕度>加濕濕度設定+加濕回差(默認為10%，1-20%可設)，關閉加濕電磁閥，回到剛開啟初始狀態。
? VOC空氣質量控製
當回風VOC<設定值時，打開混風風閥進入節能新風狀態，當回風VOC>設定值+回差時，關閉混風風閥進入全新風狀態。
l 度假模式
l 過濾網清洗提醒功能
l 過濾網更換提醒功能
l 熱交換芯清洗提醒功能
l 熱交換芯更換提醒功能
5 毛細管網敷設空調控製係統的觸摸屏程序設計
觸摸屏主要實現房間氣候數據查閱、報警指示、故障查詢、參數設置、數據記錄等功能。為了使用戶更方便地使用觸摸屏進行控製，在主控界麵隻設計一個按鈕，用戶選擇“回家”或是“離家”模mo式shi，方fang便bian簡jian潔jie。在zai參can數shu設she定ding界jie麵mian上shang可ke以yi設she定ding眾zhong多duo參can數shu，用yong戶hu可ke以yi根gen據ju自zi己ji的de需xu求qiu來lai進jin行xing設she定ding。數shu據ju記ji錄lu和he故gu障zhang查zha詢xun畫hua麵mian可ke以yi供gong用yong戶hu查zha詢xun曆li史shi數shu據ju和he故gu障zhang信xin息xi。另ling外wai，觸chu摸mo屏ping中zhong還hai設she置zhi了le諸zhu多duo提ti示shi功gong能neng，方fang便bian用yong戶hu操cao作zuo。觸chu摸mo屏ping的de主zhu控kong畫hua麵mian如ru圖tu1所示，參數畫麵如圖2所示。
圖1 觸摸屏的主控畫麵
圖2 觸摸屏的參數畫麵
6 係統特點
benwenshejidemaoxiguanwangfushekongtiaokongzhixitongshiyongjiandan，caozuofangbian，hezidongfangjieludebaohunenggouhenhaodimanzukongzhixuqiu，erqiekekaoxinggao，shebeitourushao，weihufangbian，chengbendi，nenggoudadaozuichudeshejimude。
參考文獻
[1]邵宗義.毛細管網供熱供冷特性分析與工程應用研討.供熱製冷
[2]任傑,蘭海,周井明.毛細管網平麵輻射係統應用與推廣.供熱製冷
[3]北京藍普鋒科技有限公司網站www.runpower.cn，2014年
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