西门子S7-200PLCEM241调制解调器模块在中央空调域的运用

我公司是电制冷中央空调的专业生产企业，年销售额在3个亿左右，并且在不断增长，产品遍布全国各大省市及尼日利亚、越南等其它多个国家。随着产品的市场区域越来越大，如何进一步提高产品品质及产品服务质量是公司不懈的努力，也是电气设计部门的永恒课题。目前，我公司率先成功运用了EM241调制解调器模块，并充分运用了该模块的调制解调电话呼叫功能，不但使产品品位提升了一个档次，给市场竞争提供了新的更大亮点，而且也大大减轻了电气设计部门的工作，使产品售后服务质量让用户感到了神奇的地步。因此而产生巨大的社会效益和经济效益。
由于中央空调的规格较多，其压缩机从一个到十多个不等，以下是本人以最简单的风冷式冷水热泵型中央空调机组为例而描述的实际运用过程：
一、控制对象及控制任务：
1、输出控制对象：水泵1台、风扇4台（分二个输出点控制）、四通换向阀1个、压缩机1台（星三角启动）、压缩机能量调节电磁阀3个、电加热1台（分两组启动）；
2、输入开关量及模拟量：水流保护开关、氟系统压力开关、压缩机内保信号开关、水温过低保护开关、油位保护开关，出水温度输入、回水温度输入、两路翅片温度输入；
3、通过EM241调制解调器模块进行联接的电话线1路，该模块必须紧挨着CPU安装，否则将无法被检测到；
4、风冷式冷水热泵型中央空调机组在夏季能向室内提供冷量，冬季则向室内提供热量，而且必须实现全天候全自动运行。整个中央空调系统分为水和氟两个循环系统：a、水系统内的水由水泵运行来作为循环动力，其循环过程（制冷制热相同）：水泵——中央空调水侧热交换器——室内末端热交换器——水泵；b、氟系统内的氟里昂由压缩机运行来作为循环动力，其制冷循环过程：压缩机将氟里昂压缩成高温高压气体——风侧换热器散热成高温高压液体——膨胀阀节流为低温低压液体——水侧热交换器蒸发成低温低压气体——进压缩机压缩；其制热循环过程：压缩机将氟里昂压缩成高温高压气体——水侧换热器散热成高温高压液体——膨胀阀节流为低温低压液体——风侧热交换器蒸发成低温低压气体——进压缩机压缩；机组的制冷制热转换是通过四通换向阀来进行切换的。电加热的作用：当环境温度太低或机组除霜而导致机组冬季制热量不足时，自动投入运行；另外，当机组防冻结功能激活时，也要投入运行。
出水温度与回水温度用于机组的能量调节，即水温达到设定值（设定值通过文本显示器设定）时，卸载压缩机，当水温偏离设定值时，加载压缩机；在冬季停机时，若水温过低则启动防冻功能进行防冻运行；翅片温度用于测量冬季的翅片温度变化趋势，用于判断机组翅片是否结霜、机组是否需要除霜。
当保护发生时：水流开关断开后延时5秒，若没复位则停机并报警；
油位开关断开后延时5分钟，若没复位则停机并报警；
其他输入点一旦断开，立即停机并报警；
报警方式：
1.通过现场显示器显示出故障信息；
2.一旦有故障发生，立即通过EM241调制解调器模块发送一个特定代
码至公司用户服务部门的指定手机上，再由服务部的工程师用安装
有上位机监控软件的上位机拔号至该机组上进行监控，从而先于用户
发现故障并解决它。但该法需开通固定电话短信功能，有一定局限性；
3.一旦有故障发生，立即通过EM241调制解调器模块拔打公司用户服
务部的一门特定的且具备来电显示功能的电话，再由服务部的工程师
用安装有上位机监控软件的上位机拔号至该机组上进行监控，从而
先于用户发现故障并解决它。目前本公司采用该方法；
二、机组控制系统的硬件：
采用西门子S7-200系列PLC，具体配置为：TD200文本显示器、CPU224、EM241、EM235。另需内置调制解调器的上位机(该上位机安装有国产或进口监控软件一套并已进行组态、西门子Microwin32 V3.2版编程软件一套)一台、公用程控电话网；
以上硬件配置只比原来增加了一块EM241调制解调器模块，却不仅省下了机组现场调制解调器及其用的24VDC电源、PC／PPI电缆，还省下了CPU224上唯一的RS485通信口。由于现在固定电话的初装费大幅下降，使机组安装电话变得可能，所以使系统初投资增加很少。另外，由于机组使用电话的时间毕竟很少，故也可与客户已安装好的电话进行并联联接。由于机组在平时无需与公司进行电话联接而只是在有故障时或客户有要求时才进行联接，所以不会产生大笔的长途电话费用，而只需每月的月租和短信发送费（如发送过短信）。下图为硬件网络结构示意图：


用户服务部（内置modem）                                  CPU224+EM241+EM235
注：如果上位机采用笔记本电脑，则可在任何地方只需接上电话线就可直接拔号联接。
三、控制系统编程说明：
因本人此次要重点描述的对象是EM241调制解调器模块，故不再对中央空调机组本身的控制过程进行赘述，只提供一个简单的程序流程图（如下图）。


在西门子编程软件（Microwin32 V3.2版）中，具有EM241调制解调器模块的配置向导，所以对原来的程序改动量降到了最小，只需直接在以上版本的编程软件中打开原有的PLC程序，并对其进行配置，配置时选取《启用CPU至CPU数据传输》，并在“电话号码”选项中填入特定的具备来电显示功能的电话号码和电话号码的保存符号。在“数据传输”选项中增加一个新传输，并为该新传输定义一个符号名称。配置完成后，在指令树下的“调用子例行程序”下，会自动生成两个子例行程序MOD0-CTRL和MOD0-XFR，然后，在主程序中加入以上两个例行子程序的调用程序，所以非常方便。具体程序如下：
NETWORK 1
LD     SM0.0
CALL   MOD0_CTRL
NETWORK 2
LD     SM0.0
=      L60.0
LD     M17.0
EU
=      L63.7
LD     L60.0
CALL   MOD0_XFR, L63.7, ww, gg, M0.0, VB10
。。。。。。。。
四、  总结：
中央空调产品的使用场合非常广泛，所以设备的及时维护显的特别重要。比如在宾馆或一些高档娱乐场所，如果在高温天气出现空调停机而不能及时进行修复或维护，很有可能就会导致客户的投诉而影响公司的声誉。在此之前，我公司为了最大程度地赢得客户满意，在产品的售后服务及已售产品的日常维护方面投入了极大的人力物力财力，其中有非常大一部分是可以节省下来的。比如由于用户对机组操作的不熟练而导致参数设定错误或反应的故障现象不准确或不能具体地反应故障现象，而公司为了能使用户满意，不管用户有多远也会立即派售后服务人员去现场解决问题，而到现场之后却只是修改了一下参数或是一些操作上的问题，这不但耽搁了宝贵的时间而且费财费力。而现在，公司用户服务部门可以在客户还不知道的情况下，就已提前确切了解了现场机组的运行情况，并准确无误地判断出问题所在。并且有很多问题通过电话与对方设备维护人进行沟通后，第一时间解决了问题，使用户满意度实现了大幅度提高，而且还节省下了大笔的售后服务费用。

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