基于WinCC的集中空调控制系统数字化改造

　　0 引言

　　随着过程控制理论和计算机技术的迅猛发展，工业自动化对过程控制系统的可靠性、运算和扩展能力、易操作性、易开发性、人机界面的友好性、数据的可分析可管理性等各个方面都提出了愈来愈高的要求。西门子公司(SIEMENS)的工业组态软件WinCC(Windows Control Center)，集成了SCADA、组态、脚本(Script)语言和OPC 软件等先进技术，为用户提供了一个方便可靠、开放性好、功能强大的软件开发平台[1]。

　　空调自动控制系统是由PLC 控制柜、空调机组及其配套设备、各种控制设备、检测设备、通讯控制线路以及上位机操作站等组成的一个有机系统。利用WinCC5.5 开发的某厂房空调自控系统，可实现厂房内各楼层空调机组及其配套设备运行检测、远程监控、运行管理等功能，从而达到创造符合工艺生产的生产环境和安全、舒适的工作环境，尽量减少能源消耗，提高经济效益的目的。

　　1 控制要求及控制系统

　　本空调自控系统共有空调机组20 台，其中洁净空调13 台，舒适性空调7 台，每台空调机组设置就地PLC 控制箱一台，配备相应的电源控制柜，变频柜，以及用于现场参数检测、数据采集的传感器、变送器和用于对现场设备进行控制的执行器、继电器，从而分别完成对各自空调机组的控制。

　　根据要求，控制系统在二层空调控制室设置上位操作站一台，用于监测空调机组各功能段的运行状态;各种现场设备的运行状态，送风参数、房间温湿度等相关数据的远程采集和记录;并对机组的各种故障进行记录和处理;另外还可以对机组进行远程手动启停控制、就地/钟控转换、季节转换、房间温湿度和启停时间设定;操作人员也可以在局域网内的其他PC机上实现对空调机组的Web浏览[2]。

　　操作站选用WinCC 作为该系统的组态软件，PLC 控制器采用西门子S7-200 系列可编程控制器。操作站与PLC 控制器之间通过通讯模块CP243-1，采用工业以太网通讯方式组网，网线从各PLC 控制柜直接连接到交换机。每台控制箱一台西门子 TD200 中文操作面板，用于空调机组的现场控制，TD200 连接到PLC 的一个 RS485 通讯/编程口上，由PLC 通过PPI 通讯方式进行控制[3]。洁净空调系统风机变频器 用西门子MicroMaster430 风机类专业型变频器，连接到PLC的另一个RS485 通讯/编程口上，由PLC 通过自由通讯方式进行控制。所有参数的检测、设定、修改可以通过网络在PLC 控制器、工作站上来完成。现场采集及控制信号直接通过电缆接入PLC 控制器。空调自控系统如图1所示。

　　2 工作站监控软件

　　2.1 动态图形监控界面