CN201377875Y - 蒸发冷却空调的可视化监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的蒸发冷却空调的可视化监控系统，包括上位机和控制柜，控制柜内设置有相连接的控制器和触摸屏。本实用新型的监控系统，一方面，通过对PLC可编程控制器软硬件设计，实现了对蒸发冷却空调现场数据的控制。另一方面通过WINcc组态，实现了上位机、触摸屏与PLC的连接、通信，进行数据处理和数据交换，在监控主页上不但可以形象地看到整个空调系统的布局，以及当前各个设备的运行状况，故障实时保护报警及记录，室内温湿度实时数据曲线，并将现场运行数据实时存入数据库，可以随时打印数据，而且提供了人机对话的窗口，可以在监控机的监控画面中修改PLC控制程序中的参数。减少了设备运行能耗，提高了设备运行的可靠性，提高了节能效果。

Description

蒸发冷却空调的可视化监控系统

技术领域

本实用新型属于空调制冷技术领域，具体涉及一种环保、节能型蒸发冷却空调的可视化监控系统。

背景技术

蒸发冷却是一种环保、高效、经济的冷却方式。它具有较低的冷却设备成本；可以大幅度降低用电；可以在用电高峰期减少对电能的要求；可以减少温室气体；可以减少CFC的排放量。因此，蒸发冷却技术可广泛应用于居住建筑和公共建筑中的舒适性冷却，并可在传统领域中提高人们的舒适性。

随着能源和环境形势日益严峻，环保、高效、经济的蒸发冷却空调技术在节能减排中发挥着越来越重要的作用。计算机技术和智能控制器的快速发展，使得空调系统的监控设计已经成为楼宇自动控制系统设计的核心。

传统空调控制系统中DDC占有很大的比重，但DDC里面很多程序都是固化的，通用性很差。随着工业自动化的发展，在工业自动控制中使用的PLC以其抗干扰能力强、控制系统结构简单，通用性强、编程方便，易于实用、功能完善、设计，施工，调试的周期短、体积小，维护操作方便等这些优点受到广大工程技术人员的欢迎。目前，随着微处理器芯片及有关原件的价格大大下降和PLC功能的不断完善及增强等原因，PLC在国内外已广泛被使用。

人机界面装置是PLC和操作人员之间双向沟通的桥梁，用来实现操作人员与计算机控制系统之间的对话和相互作用。人机界面装置用来显示PLC的I/O状态和各种系统信息，接收操作人员发出的各种命令和设置的参数，并将它们传送到PLC。目前，传统的蒸发冷却控制系统的人机界面装置提供的信息很少，而且操作困难，需要熟练的操作人员来操作。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有蒸发冷却空调人机界面的不足之处，而提供一种环保、节能型蒸发冷却空调的可视化监控系统。

本实用新型所采用的技术方案是，蒸发冷却空调的可视化监控系统，包括预装入组态软件的上位机和控制柜，控制柜内设置有相连接的控制器与触摸屏，控制器采用PLC可编程控制器。

本实用新型的特点还在于，

其中的PLC可编程控制器采用西门子可编程控制器S7-200。

其中的触摸屏采用西门子K-TP 178micro。

与传统的蒸发冷却空调自动控制系统相比，本实用新型的可视化监控系统具有如下特点：

(1)过程可视化：

本实用新型的监控系统通过WINcc组态，实现上位机、触摸屏与PLC的连接、通信，进行数据处理和数据交换，在上位机、触摸屏上可以形象地看到整个空调系统的布局，以及当前各个设备的运行状况，故障实时保护报警及记录，室内温湿度实时数据曲线等。

(2)操作员对过程的控制：

操作人员可以通过上位机或触摸屏的监控画面上的输入域来修改PLC控制程序中的参数。

(3)记录(归档)功能、输出过程值和报警记录：

在上位机、触摸屏上可以显示当前各个设备的运行状况，故障实时保护报警及记录，室内温、湿度实时数据曲线，并将现场运行数据实时存入数据库，可以随时打印数据，也可以检索以前的历史数据。

(4)监控系统分为远程控制和就地控制两种方式。

组态软件很好的解决了画面设计与PLC通信的问题。人机界面用文字或图形动态地显示PLC中开关量的状态和数字量的数值。通过各种输入方式，将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到PLC。

附图说明

图1是本实用新型监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型的监控系统硬件总体结构图；

图3是本实用新型的蒸发冷却空调自控控制原理图；

图4是人机界面的工作原理图。

图中，1.上位机，2.可编程控制器，3.触摸屏，4.控制柜，5.打印机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参考图1，本实用新型的蒸发冷却空调的可视化监控系统，包括上位机1和控制柜4。在控制柜4内控制器2和触摸屏3相连接。上位机1内预装入组态软件，控制器2采用PLC可编程控制器，在PLC可编程控制器内预载入程序块和系统块，触摸屏3中预载入项目数据。

其中PLC可编程控制器2采用西门子可编程控制器S7-200，组态软件采用西门子Wincc flexible 2007，触摸屏3采用西门子K-TP 178miro。

本系统采用了PLC控制系统设计和组态监控设计相结合的方法。不仅解决了现有技术中末端数量多的分时分室控制问题，而且能在短时间内开发出生动的人机接口界面HMI。

图2是本实用新型的监控系统硬件总体结构图。硬件实现：其硬件设备包括：上位机1、打印机5、屏蔽双绞线、RS232/RS185转换器，PLC可编程控制器2和触摸屏3。本系统的物理组网：将打印机5的RS-232接口连接到上位机1上；将PLC可编程控制器2的RS-485接口上连接一个触摸屏3；将PLC通过DB9接头和屏蔽双绞线串联连接；再由屏蔽双绞线连至上位机1的RS232/RS185转换器上，然后将转换器与上位机的串口(COM)相连接就完成了系统硬件的组网。

图3是本实用新型监控系统的自动控制原理图。

可编程控制器PLC程序设计：通过PLC时时采集空调房间的温度、湿度、风度等参考信号，并将蒸发冷却空调自身的信号通过A/D转换器进行模/数转换输入PLC装置，PLC装置通过预先装入的程序软件对各种信号进行统计、运算，再通过D/A进行数/模转换，将控制信号输送给蒸发冷却空调，完成空调随时根据外界情况的改变而实现自动控制的功能。同时PLC程序还对设备的运行状况及故障及时进行反馈和报警。

上位机程序设计：采用西门子组态软件Wincc flexible 2007开发上位机监控程序。WINcc(Windows Control Center，窗口控制中心)是西门子公司实现PLC与上位机之间通信及上位机监控画面制作的组态软件，是目前所有组态软件中功能比较强大的一个。通过WINcc组态，实现上位机与PLC的连接、通信，进行数据处理和数据交换，在监控主页面不但可以形象地看到整个空调系统的布局，以及当前各个设备的运行状况，故障实时保护报警及记录，室内温湿度实时数据曲线，并将现场运行数据实时存入数据库，可以随时打印数据，也可以检索以前的历史数据。而且提供了人机对话的窗口，可以在监控主机的监控画面中修改PLC控制程序中的参数。这些都为现场设备维护人员提供了详细的资料，使操作、维护工作变得简单易行。

图4是人机界面的工作原理图。为了提高系统的可靠性和易操作性，外加一台触摸屏的人机界面，可以在上位机不能正常工作的时候监控操作系统，也可以就地监控操作设备的运行。PLC可以向现场触摸屏和上位机传递设备的实时状况，接受并执行现场触摸屏或上位机的实时控制指令，实现控制系统运行时PLC与人机界面之间的自由数据交换。

本实用新型的监控系统，一方面通过对PLC可编程控制器软硬件设计，实现了对蒸发冷却空调现场数据的控制。另一方面通过WINcc组态，实现了上位机、触摸屏与PLC的连接、通信，进行数据处理和数据交换，在监控主页上不但可以形象地看到整个空调系统的布局，以及当前各个设备的运行状况，故障实时保护报警及记录，室内温湿度实时数据曲线，并将现场运行数据实时存入数据库，可以随时打印数据，而且提供了人机对话的窗口，可以在监控机的监控画面中修改PLC控制程序中的参数。这些都为现场设备维护人员提供了详细的资料，使操作、维护工作变得简单易行。大大减少了设备运行能耗，减少了维护管理人员的劳动强度，提高设备运行的可靠性，全面地提高了工程的维护管理水平，提高了其节能效果。

Claims (3)

1.蒸发冷却空调的可视化监控系统，包括预装入组态软件的上位机(1)和控制柜(4)，其特征在于，所述的控制柜(4)内设置有相连接的控制器(2)与触摸屏(3)，所述的控制器(2)采用PLC可编程控制器。

2.按照权利要求1所述的可视化监控系统，其特征在于，所述的PLC可编程控制器(2)采用西门子可编程控制器S7-200。

3.按照权利要求1所述的可视化监控系统，其特征在于，所述的触摸屏采用西门子K-TP 178micro。

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