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空調檢測與控制

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三、空調分體內機商檢系統

  技術領域

本系統涉及空調空機的各項參數檢測,數據存貯及分析等內容。

背景技術

空調分體內機商檢目前主要是由人工來完成,其檢測的主要參數有:

A、程序版本自動檢測功能;

B、機型輸出(壓機、四通閥、外風機)功能系統自動檢測判斷;

C、輸出信號接線防錯、防漏功能系統自動檢測判斷;

D、內、外機通訊協議是否匹配功能系統自動檢測,指示燈閃爍;  

E、定頻帶通訊功能機反饋的所有故障信息由系統中文顯示;

F、PTC電加熱功能自動檢測;

G、超低、低、中、高、超高風速檔自動/手動檢測;

H、制冷/制熱功能切換模式顯示;

本方案的亮點

本方案采用現代條碼技術跟PLC控制檢測技術相結合,開發出適合于空調分體外機的各項參數的檢測工具,取代傳統的人工檢測,實現自動檢測、存檔、判別不合格品等功能,提高生產效率,節省人力資源。

技術方案(產品類)描述

1、本技術方案的結構組成及每部分的功能和連接關系。

本系統的構成主要有以下幾個方面:其一是供電及保護單元、其二是現場檢測單元,其三是變送單元、其四是通訊單元、其五是控制單元、其六是報警單元、其七人機界面單元,其八擴展單元。

供電及保護單元顧名思義就是給空調分體外機供電以及給本控制系統的供電。現場檢測單元主要是安裝在空調分體外機上的一些傳感器,以便獲取第一手的參數資料。變送單元則是將這些傳感器的信號轉換為標準信號或者是PLC系統可接受的信號輸出。通訊單元則是系統本體跟遠程電腦進行通訊,以方便將檢測到的數據傳送至上位機時行存貯、記錄以及分析。控制單元則是系統按照既定程序對空調外機進行調整控制。報警單元,就是當系統檢測到某個不合格品或者空調外機的某項參數不合格時所提供的聲光報警系統,以提醒操作人員及時處理。人機界面單元則是根據現場的生產過程,盡可能地模擬動態運行現場,操作人員能方便快捷地對本系統進行操作。擴展單元則是本系統提供多咱通訊接口,可方便地跟其它系統進行對接,或者擴展相應的模塊,增加檢測功能。

 

2、工作原理

利用現代控制技術以及條碼技術對空調分體內機進行檢測、存貯并統計,具體的工作原理就是當空調內機通過生產線的傳輸裝置運動到檢測臺時,將空調內機與檢測裝置對接并通電測試,首先計算機將會對該機進行掃碼,并將條款存貯在計算機中,針對該條碼生成一張空白檢驗報告,接下來根據各傳感器的參數,在相應的報告格子里填寫出相應的結果,如合格跟不合格等,此報表可按照用戶的要求,自行打印、保存等。

  技術方案(方法類)描述

1)供電及保護單元

供電及保護單元主要包含三部份,第一部份是對系統自身的設備進行供電及保護,第二部份是對空調內機的供電及保護,第三部份則是115V/220V的電源轉換部份。

在本系統中,供電回路的主令開關均采用施耐德的漏電開關,以保證系統及操作人員的整體安全,與此同時,在給空調內機供電的主回路上,還專門配有交流接觸器,此接觸器直接由中央控制器控制,當系統通電后,接觸器并不導通,只有啟動系統的檢測程序并自檢完成沒故障后,此接觸器才導通,當系統檢測完畢,則自動斷開。

當接觸器導通后,在規定的秒數內沒有檢測到相應的電流,或者檢測到的電流超出此型號的額定電流多少倍時,接觸器自動斷開,報警并記錄,在保證系統安全的同時提醒操作人員注意。

電源轉換則相對簡單,主要能過柜體上面的旋轉開關來選擇相應的接觸器,從而達到轉換電源的目的。

2)現場檢測單元

現場檢測單元也就是現場的一些監測傳感器,在本系統中主要是一些溫度信號、電壓信號、電流信號以及一些開關量的輸入輸出信號,以完成對機型的功能檢測。

比如對內機的超低、低、中、高、超高風速檔自動/手動檢測,我們就可以通過采集到的電壓、電流信號、計算出此時的功率,根據其功率的變化來判斷內機處于何種狀態,再與預先設置好的功率進行比對,以此來確認內機是否正常。

再比如輸出信號接線防錯,就可以通過漏電開關結合中間繼電器來完成,此時輸出的就是開關量信號,或者通過標準線與被檢測線之間的電壓及阻值來判斷,邏輯的轉換由控制器來完成。

總之,現場的檢測單元是我們獲取數據的第一步,我們將根據具體的情況,并結合后面的控制單元,選出相應的監測傳感器,以滿足系統的檢測需求。

3)變送單元

由于控制器接受的信號是有一定的規律的,因此我們要將現場監測傳感器檢測到的信號傳送給控制器,就必須滿足控制器的數據采集條件,比如電壓電流信號,我們就需要將這些信號轉換成控制器能接受的標準信號,如:1-5VDC,4-20mA等,或者將這些信號接入電度表,利用電度表的通訊功能,將這些數據傳送到控制單元。

在這里,我們將電壓變送器、電流變送器以及電度表等,統統稱之為變送單元,其目的就是為滿足控制器的采集需要。

4)通訊單元

本系統中的通訊單元主要有兩部份,一部份是串口通訊,在本系統中,串口通訊主要是以485為準,通訊的對像主要是帶通訊的定頻機、帶通訊的變頻機以及遙控器、掃碼器等。另一部份則是以態網通訊,在本系統中,控制器跟電腦的通訊采用的就是以態網,采用這種方式的通訊,數據的傳輸要快捷許多,更主要的是本系統的通訊模式是開放的,方便用戶擴展。

注:用戶需要提供相關的通訊協議,乙方可簽保密協議。

5)控制單元

本系統的控制單元采用的是西門子公司的PLC控制器,本控制器具有運算速度快、性能穩定可靠、易于擴展的特點,考慮到現場的實際情況,我們在選型時,所選的CPU控制自帶兩個通訊串口,兩個串口都可以做為自由口通訊與現場的變頻器或者電度表等具有485通訊模式的設備進行數據交換。

控制單元包含多數開關的輸入輸出以及模擬量的輸入輸出,完全可以滿足現場設備的檢測需要,并為用戶預留足夠裕量的輸入輸出點,以及后期的擴展位置。

在本系統的控制單元中,我們還專門配有一塊以態網的通訊模塊,這樣配置的目的,除跟上位機的通訊更加快捷外,主要是為以后用戶跟其他系統的對接方便,而原系統只需要提供相應的地址,便可以將本系統方便地并入到其他系統中。

6)報警單元

當系統檢測到數據不正常時,系統將根據自設的條件判斷此故障屬于輕微故障或者嚴重故障,系統除在顯示屏上進行相應的閃爍警示外,在控制箱上還裝有三色燈,以區分為故障的嚴重程度,并提醒操作人員注章,本系統所有的報警都具有保存及查詢的功能。

7)人機界面單元

本系統的人機界面采用的是電腦跟專業的組態軟件來完成的,電腦采用提國際知名品牌聯想,而組態軟件則是采用是西門子公司的WINCC+SQL2005數據庫的形式,以此為平臺,進行應用開發,以滿足本系統的所有功能。

WINCC集生產自動化和過程自動化于一體,實現了相互間的整合,并大量應用于各種行業,屬于行業內的頂級軟件,由本軟件開發出來的人機界面,具有靈活多變、穩定可靠的特點,再結合強大的數據庫功能,基本能滿足所有行業的需要。

關于人機界面的功能,將在下一節詳細介紹。

8)擴展單元

在本系統中擴展單元可分為兩部份,一部份是硬件的擴展,本系統中的控制單元既可以擴展為更多的輸入輸出接口,同時也可以作為其他站的主站或者子站進行擴展。另一部份則是軟件的擴展,在本系統中所使用的WINCC組態軟件,其協議是開放式的,可以通過OPC的通訊方式很方便地跟其他的具有相同協議的軟件進行通訊,亦可將本計算機作為服務器,通過數據庫的形式,非常方便地實現了數據的共亨以及數據的相互交換。

 

技術效果

技術效果主要有兩方面:

第一降低勞動強度,節約人力資源,由于空調內機的商檢都是在流水線上操作,操作人員長期處在一種重復工作當中,容易產生疲勞,而采用本方案則沒有這方面的問題。

第二提高生產效率,由于本方案采用的是自動化控制技術,整個檢測過程操作工的干預都非常少,完全由系統自行處理,極大地提高生產效率。

附圖

空調檢測與控制

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