基于PLC技術的家庭空調控制與節能的研究

王琮澤 梁鵬

【摘要】中央空調系統是當今智能建筑中不可缺少的設備之一，在現實生活中，在最大負荷下運行的天數是非常小的。最多十幾天，最少十幾個小時，普遍工作情況不到滿負載的70%。本文設計了基于PLC技術和變頻技術的智能建筑中央空調系統的自動控制。通過自動調節泵的輸出流量，達到智能建筑節能的目的。

【關鍵詞】中央空調plc智能控制

一、變頻空調

隨著電源頻率的變化，壓縮機電機的轉速也相應變化，從而控制壓縮機的布置調整制冷量或制熱量。本發明還將工頻交流電轉換為直流電源，并將工頻交流電發送給電源模塊，還通過微機發出的控制信號控制模塊，控制壓縮機的位移，使直流變頻空調器更加節能，噪音較小。

逆變器通過經濟性，舒適性，以及其功能運行空調，如下：

1、壓縮機電機的無級連續調速由變頻器實現。

2、變頻空氣調節采用電子膨脹閥控制流量，室外微處理器控制閥根據膨脹閥的進出口打開，壓縮機在氣體管道中的溫度傳感器采集信息，改變制冷劑的流量。

3、室外環境對定速熱泵空調的供熱能力和供熱系數有很大的影響。變頻熱泵空調可以克服這一缺點。當室外溫度較低時，壓縮機可以以較高的頻率運行，因此變頻空調也可以在供暖需求高的寒冷天氣提供足夠的熱量供應，更好的室內熱舒適，制冷也是如此。

二、項目流程圖

主程序流程圖：主程序是本設計中控件的開始，整個系統中的單元模塊設置的位置，以及具有最高集成的位置。

首先，I/O端口的設置，包括：輸入端口的設置、輸出端口的設置和一些特殊的功能端口，為整個程序的設置奠定基礎。在室內溫度采集和顯示開始時，這主要是為設定溫度提供參考點。然后需要檢測遙控器是否有指令控制信號，如果有指令控制，根據指令要求，進入遙控子程序進行處理。然后根據實際室內溫度與設定溫度的比較，選擇空調工作模式。

溫度顯示主溫度環境試驗箱系統，不需要溫度的實時控制，因此系統不要求精度高。溫度的監測與顯示系統主要工作在室溫范圍內，所以溫度測量顯示范圍確定在-25℃～+55℃之間。集成溫度傳感器LM35測量的溫度數據信號（直流電壓信號-250mV～550mV）經過模擬量輸入模塊輸入，經模塊內部的A/D轉換成12位數據存放在寄存器之中，經過內部程序對數據進行處理和運算之后，再輸入到數據存儲器之中以備其他程序的調用。

完成室內風機轉速的控制，主要是控制室內風流量，風機轉速決定著吹進室內的風的舒適度，風機控制主要是根據控制信號的命令進行控制，當有遙控器輸出的控制信號時，首先進行命令的判斷，判斷命令轉速增大還是減小，然后根據命令的要求，對風機進行調節。

紅外發射程序流程圖如圖1所示。

三、PLC編程

變頻空調控制系統的I/O分配表，PLC的I/O分配表如表1所示。

四結束語

PLC技術采用了建筑物空調系統的自動控制，通過有效結合變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度傳感器以及溫度模塊，可以自動構建調節水泵的輸出流量之間的溫度差閉環自動控制系統，從而提供有效的技術支持，實現能源的利用。為現代建筑的自動控制和節能提供了有效的技術手段。在當今社會，PLC發展非常迅速，各種新型的PLC相繼出現，功能更加強大，各種專用模塊和通信網絡設備齊全，使PLC成為集自動化、微機技術和通信技術于一體的通用工業控制裝置，使工業自動化控制更加方便。

參考文獻：

[1]劉守江.空調器及其微電腦控制器的原理與維修[M].北京：北京航天航空大學出版社

[2]朱瑞琦.制冷空調設備的變頻能量調節[J].流體工程.1991（19）：24--29.