西门子S7 - 1500暖通空调冷水机组PLC程序实战案例分享-平芜编程栈

西门子S7-1500暖通空调冷水机组PLC程序案例，硬件采用西门子1500CPU+ET200SP接口IO模块，HMI采用西门子触摸屏。程序采用SCL控制程序编程，系统水泵采用一用一备，通过程序实现了加减机控制，根据压差控制开启的水泵台数以及频率；还有焓值计算FB块，输入干球温度，干球湿度可自动计算湿球温度，露点温度，含湿量，焓值等。打开版本博图V15.1。

嘿，各位工控小伙伴们！今天来跟大家唠唠西门子S7 - 1500在暖通空调冷水机组中的PLC程序应用案例，满满的干货，准备好接招啦！

硬件搭建

这次项目硬件选用了西门子1500CPU搭配ET200SP接口IO模块，人机界面（HMI）则是西门子触摸屏。这样的组合在工业控制场景中那可是相当经典，1500CPU性能强劲，能轻松应对复杂的控制逻辑，ET200SP接口IO模块灵活性高，方便根据实际需求扩展输入输出点数，而西门子触摸屏则提供了直观便捷的操作与监控界面。

编程软件与版本

咱们使用的编程软件是博图V15.1 ，这个版本功能丰富且稳定，相信不少朋友都用过。它支持多种编程语言，这次咱们的控制程序主要采用SCL语言编写。SCL（结构化控制语言）类似于高级编程语言，语法简洁，逻辑清晰，特别适合编写复杂的控制算法。

SCL控制程序核心功能剖析

1. 系统水泵一用一备及加减机控制

先来看水泵的一用一备控制逻辑，以下是一段简化后的SCL代码示例：

VAR pump1_running : BOOL; // 水泵1运行状态 pump2_running : BOOL; // 水泵2运行状态 switch_condition : BOOL; // 切换条件 END_VAR // 初始状态下，水泵1运行，水泵2备用 pump1_running := TRUE; pump2_running := FALSE; // 假设这里有个故障检测逻辑，当水泵1故障时，触发切换 IF pump1_fault THEN pump1_running := FALSE; pump2_running := TRUE; END_IF;

这段代码里，我们通过变量pump1running和pump2running分别表示两台水泵的运行状态。初始设置水泵1运行，水泵2备用。当检测到水泵1故障（这里假设存在pump1_fault这个故障标志位）时，就切换到水泵2运行。

再说说加减机控制，这部分逻辑相对复杂些，它要综合考虑系统的各种参数，比如负荷、温度等。以根据负荷来决定是否加减机为例，代码大致如下：

VAR load_value : REAL; // 当前系统负荷值 add_machine_threshold : REAL := 80.0; // 加机负荷阈值 sub_machine_threshold : REAL := 20.0; // 减机负荷阈值 machine_count : INT := 1; // 当前运行机组数量 END_VAR // 根据负荷判断是否加机 IF load_value > add_machine_threshold AND machine_count < max_machine_count THEN machine_count := machine_count + 1; END_IF; // 根据负荷判断是否减机 IF load_value < sub_machine_threshold AND machine_count > min_machine_count THEN machine_count := machine_count - 1; END_IF;

这里定义了系统负荷值load_value，以及加机和减机的负荷阈值。程序根据当前负荷与阈值的比较，来决定是否增加或减少运行的机组数量，从而实现系统的高效运行。

2. 压差控制水泵台数及频率

压差控制也是这个系统的关键功能，通过检测系统的压差来动态调整水泵的运行台数和频率。代码如下：

VAR pressure_difference : REAL; // 压差 pump_frequency1 : REAL; // 水泵1频率 pump_frequency2 : REAL; // 水泵2频率 min_pressure : REAL := 50.0; // 最小压差 max_pressure : REAL := 100.0; // 最大压差 END_VAR // 根据压差调整水泵频率和台数 IF pressure_difference < min_pressure THEN IF NOT pump2_running THEN pump2_running := TRUE; END_IF; pump_frequency1 := 50.0; pump_frequency2 := 50.0; ELSIF pressure_difference > max_pressure THEN IF pump2_running THEN pump2_running := FALSE; END_IF; pump_frequency1 := 30.0; ELSE pump_frequency1 := (pressure_difference - min_pressure) / (max_pressure - min_pressure) * 20 + 30; IF pump2_running THEN pump_frequency2 := pump_frequency1; END_IF; END_IF;

当压差小于最小压差时，启动备用水泵并将两台水泵频率都设为50Hz ，以增加流量提升压力；当压差大于最大压差时，关闭一台水泵并降低运行水泵频率到30Hz ；在压差正常范围内，则根据压差线性调整水泵频率。

3. 焓值计算FB块

焓值计算是暖通空调系统中非常重要的一环，通过这个FB块，输入干球温度和干球湿度就能自动计算出湿球温度、露点温度、含湿量、焓值等关键参数。下面是FB块的部分代码框架（实际计算涉及复杂公式，这里仅展示框架）：

FUNCTION_BLOCK EnthalpyCalculation VAR_INPUT dry_bulb_temperature : REAL; // 干球温度 dry_bulb_humidity : REAL; // 干球湿度 END_VAR VAR_OUTPUT wet_bulb_temperature : REAL; // 湿球温度 dew_point_temperature : REAL; // 露点温度 humidity_ratio : REAL; // 含湿量 enthalpy_value : REAL; // 焓值 END_VAR VAR // 中间计算变量 temp1, temp2 : REAL; END_VAR // 这里开始复杂的计算逻辑，以焓值计算为例 enthalpy_value := 1.006 * dry_bulb_temperature + humidity_ratio * (2501 + 1.86 * dry_bulb_temperature); // 湿球温度、露点温度、含湿量等计算类似，根据专业公式进行

通过这个FB块，将复杂的焓值等参数计算封装起来，方便在主程序中调用，大大提高了程序的模块化和复用性。