ＰＬＣ教學與中央空調控制系統改造相結合的探索

2009-10-20 04:28:56曾波

職業教育研究 2009年9期

曾　波

摘要:PLC教學具有邏輯抽象性比較強,理論不易掌握,概念和指令較多且易混淆,對學生綜合分析和處理問題能力要求較高等特點。目前職業技術院校的學生本身基礎知識相對較差,學習困難較大,往往容易產生厭學情緒。為了能讓制冷專業學生在PLC的學習中收到良好效果,筆者在PLC教學中探索應用項目式教學法,將PLC的學習與中央空調冷水機組控制系統的改造相結合,旨在提高學生的學習興趣和效果。

關鍵詞:PLC教學;中央空調改造;冷水機組

隨著社會的不斷發展,人們對空調舒適性和控制的安全性、穩定性的要求越來越高。目前,社會上多數的中央空調比較陳舊,在使用、保養及維修中給設備管理人員增加了工作量和新的安全技術要求。因此,舊式中央空調控制系統的改造成為一種趨勢。通過對邏輯控制安全穩定性的比較后,首選PLC,鑒于此,目前制冷專業中普遍增設了PLC課程,為了讓學生在PLC的學習中獲得良好效果,在教學中應用項目式教學法,探索將PLC的學習與中央空調冷水機組控制系統的改造相結合,可以提高學生的學習興趣和效果。筆者介紹一下曾經參與的對兩臺200噸冷水機組進行改造的經驗,以供同仁分享。

繼電控制原理圖的分析

在給學生講解中央空調繼電控制的PLC改造前,必須認真地對控制系統做縝密的分析,以達到嚴格的邏輯要求。

對象是一臺有兩個壓縮機的水冷冷水機組,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個過流熱保護器FR1～FR5和常用的“停止”按鈕串在冷卻水泵PM1和水塔電機交流接觸器并聯后的電路上,按下“ON”,按鈕KM1、KM2同時通電并吸合,KM1常開觸點代替1SB2“ON”按鈕,運行指示“綠燈8”即亮,表示冷卻水系統工作。冷卻水泵PM1和水塔電機TM工作。

3.當FR1～FR5之間任何一個起保護動作,KM1、KN12不能吸合,同時故障指示紅燈9亮。

4.合上電源的同時,兩個電子溫控器通電工作。

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

6.KM2、KM3的輔助觸點接通為下一步工作做準備。

7.PM1、PM2工作,有水流過冷卻水管和冷凍水管時,推動SL1、SL2接通觸點,為啟動CMl電機做準備,若沒有水或水流量過小時,SL1、SL2會接通缺水指示紅燈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制冷單元的壓力控制器,如果制冷系統內壓力正常,SP1接通,這時只要旋動制冷主合開關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)的負載。

9.溫控器在常溫下是吸合的,當然與使用者設立溫度和環境溫度的溫差有關。中間繼電器1KA觸點和溫控器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常開輔助觸點接通,使運行指示燈23綠燈亮。

10.假如達到所設立溫度時,1WJ觸點斷開,KM4線圈失壓,常閉觸點接通,停機(恒溫)指示黃燈24亮。

11.由于這機組有二臺CM,而兩臺或多臺CM是不能同時起動的,以免影響電網,所以,利用時間繼電器控制另一臺CM的起動。

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

13.假如SP2或ST任一個開關起保護作用時,SJ線圈失壓,這時,第二制冷系統的紅色故障指示紅色燈30亮。

l4.當到設立延時時間時,SJ的延時觸點閉合,接通第二個中繼2KA線圈電流,使2KA觸點吸合。

15.2KA觸點的吸合按通第二個制冷單元CM2交流接觸器的電流,KM5吸合,使CM2工作,同時,KM5的輔助觸點接通,使運行指示綠燈33亮。至此,兩臺壓縮機同時工作。

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

17.當SVl或SV2失靈時,該制冷系統的高、低壓壓力會變化至起保護動作,如果他們動作的話,故障指示紅燈30亮,提示檢查故障所在。

分配PLC的輸入點和輸出點

通過上面的分析,根據我校現有的三菱FXon-60MR型PLC系統的特點,PLC的輸入點和輸出點分配見表1。