Interface circuit for driving, heating, ventilating and air conditioning systems with a PLC

Nowadays, the Siemens POL687 controller is one of the most adopted Programmable Logic Controllers (PLCs) to drive a HVAC (Heating, Cooling, and Air Conditioning) system because easy to be programmed and for the great variety of applications they are intended for. Besides, these controllers are universal, i.e., they are able to send data to output devices, such as pumps, compressors and air conditioning systems, as well to receive data from the same devices. Aside from all the advantages, they have two major limitations. The first is the limited number of input/output pins, which entails that each POL687 controller can be used to manage just one HVAC system; The second drawback is their relative high cost, which makes the use of more controllers in parallel unaffordable. Aim of this thesis is to create an interface for a Siemens POL687 controller so that a single device can drive multiple HVAC systems in parallel (shown in figure below), with a great reduction of cost and area with respect to the solution with more controllers. In particular, we designed and assembled a Printed Circuit Board (PCB), connected to the Siemens POL687 controller, in order to manage the data exchange between the controller and the HVAC systems. The design, assembly, and final test of this circuit have been carried out at the K4tech s.r.l (www.K4tech.it), a software house company specialized in embedded system desig

Oggigiorno, il controllore Siemens POL687 è uno dei Programmable Logic Controllers (PLCs) più usati per pilotare un sistema HVAC (Heating, Cooling, and Air Conditioning) in ragione della facilità con cui può essere programmato e per la grande varietà di applicazioni per cui è pensato. Inoltre, questi controllori sono universali, cioè sono in grado di inviare dati a dispositivi esterni, come pompe, compressori e sistemi di condizionamento, così come di ricevere dati dagli stessi dispositivi. Oltre ai vantaggi elencati, questi controllori hanno due principali limitazioni: la prima è il numero limitato di pin di ingresso/uscita, che impone che ciascun controllore POL687 possa essere usato per pilotare solo un sistema HVAC; Il secondo svantaggio risiede nel relativo alto costo, che rende poco conveniente utilizzare più controllori in parallelo. Scopo di questo lavoro è di creare un’interfaccio per il controllore Siemens POL687 in modo che sia in grado di pilotare più dispositivi HVAC in parallelo con riduzione dei costi e dell’area rispetto alla soluzione multi-controllore. In particolare, nel corso di questo lavoro, è stata disegnata una scheda elettronica connessa a un singolo dispositivo Siemens POL687 in grado di controllare e scambiare dati con più sistemi HVAC (come rappresentato in figura). Il disegno, l’assemblaggio e il test finale dell’intero sistema sono stati eseguiti presso la K4tech s.r.l. (www.K4tech.com), con sede a Vimercate (MI), azienda software specializzata nel progetto di sistemi embedded.