三菱PLC FX2N48MT001
夏文明
摘 要：研究了一种以三菱FX2N系列PLC为核心的空调控制器，该控制器以空调开关、新鲜空气温度、蒸发箱表面温度、空调管路压力、发动机水温为控制条件，并配合继电器控制PLC的输入，通过PLC控制压缩机电磁离合器的吸合。该控制系统的特点是平均无故障时间长，接线方便，而且还可以随时根据需要更改输入电压。
关键词：汽车空调 空调控制器 PLC
中图分类号：TP183 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0127-02
Abstract： An auto ac controller which takes FX2N serial PLC as the core chip is researched. The control conditions are ac switch， fresh air temperature， evaporator surface temperature， ac line pressure and engine cooling water temperature. Take these conditions work with relay as the PLC input signal. Then the output signal controls the compressor electromagnetism clutch. The characters of the control system are long MTBF （mean time between failures）， convenient connection， and could change input voltage according to requirement.
Key Words： Auto AC； AC controller； PLC
汽车空调能调节车内温度、湿度，净化车内空气环境，可以使驾驶员保持清醒，减缓疲劳，大大提高车内乘客的舒适性。1886年第一辆汽车诞生，1925年第一个车载空调诞生，前后相差了近半个世纪，汽车空调技术的发展经历了从无到有，从单一供暖制冷到空气质量智能控制几个阶段[1，2]。汽车的日益普及，对车载空调提出了更高的要求，除了舒适性以外，耐用性尤为重要，基于PLC的平均无故障时间特别长的特点，本文以三菱FX2N系列PLC为核心，研究了一种基于PLC控制的空调控制器，该控制器的控制条件有空调开关、新鲜空气温度、蒸发箱表面温度、空调管路压力、发动机水温，并配合继电器控制PLC的输入，通过PLC控制压缩机电磁离合器的吸合。
1 外围电路设计
一般空调控制系统的输入信号有空调开关、新鲜空气温度、蒸发箱表面温度、空调管路压力、发动机水温，除空调开关和空调管路压力开关外，其他输入量均为模拟量，如何将温度、水温等模拟量转换成数字量，可以采用继电器作为门槛开关，电阻值可以根据温度的需要加以选择，如果新鲜空气温度大于5℃，则室温继电器J1吸合，该模拟信号就转变成PLC可以识别的数字信号了。其他的模拟信号如蒸发箱表面温度、发动机水温均可以按照此思路设计外围电路。综上可以得出总的电路图，如图1所示。图中各元件标示的含义及功用如下：环境温度大于5℃时室温开关F38接通；蒸发箱表面温度低于0℃冷量开关E33断开，防止蒸发箱结霜影响通风效果；却液温度高于115℃时冷却液温度控制开关F40断开，压缩机停止工作，以减少发动机负荷；空调管路压强介于2～16bar时空调压力开关F129的1、2端接通，空调管路压强介于16～32bar时空调压力开关F129的3、4端接通，空调管路压强低于2bar或者高于32bar时空调压力开关F129断开；AC为空调开关；N25为压缩机吸合线圈；FU1、FU2、FU3、FU4均为保险。PLC的输入输出接线表如表1所示。
2 软件设计
可编程控制器是用于数字量运算操作的電子装置，是工业自动化三大支柱之首。它可以用来进行逻辑运算、顺序控制和运动控制等，内有定时器、计数器、辅助继电器等编程元件，并通过专用输入和输出接口，可以实现对机器设备和各种生产线的控制[3]。目前，PLC已成为一种最广泛的工业控制装置。逻辑控制是PLC应用最基本的领域，空调压缩机的吸合条件大部分是开关量，用PLC作为控制芯片非常合适。
根据压缩机的吸合条件，室温要达到5℃以上，蒸发箱表面温度不低于0℃，冷却液温度不高于115℃，空调管路压力要介于2～32bar，且AC开关要打开，该空调控制系统的PLC程序流程图应为图2所示。
3 结语
本文研究了一种基于PLC的空调控制器，该控制器以空调开关、新鲜空气温度、蒸发箱表面温度、空调管路压力、发动机水温为输入信号，空调压缩机吸合线圈为输出信号，实现了在正常条件下能控制压缩机吸合，异常条件下压缩机能自动断开的功能。该控制系统用到的输入输出点数较少，该控制器还可以加入安全舒适系统控制单元、发动机控制单元等控制单元的功能，通过本系统的研究必将为综合多个控制单元的功能开拓思路。
参考文献
[1] 徐进，李金寿.汽车空调控制系统的现状和发展趋势[J].装备制造技术，2014（11）：242-243，249.
[2] 陈冬冬.客车车内空气环境自动调节控制系统的研制[D].大连：大连理工大学，2005.
[3] 马新宇.可编程控制器在换热站自控系统中的应用[J].电气传动，2006，36（1）：59-61.
