電廠中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理與具體控制要求，運(yùn)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)其控制的方法，表明PLC在電廠中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。

1引言

直接數(shù)字式控制器DDC雖然在智能化方面有了很大的發(fā)展。但由于DDC其本身的抗干擾能力、通信速度問題和分級分步式結(jié)構(gòu)復(fù)雜的局限性而限制了其應(yīng)用范圍。相反，PLC控制系統(tǒng)以其運(yùn)行可靠、使用與維護(hù)均很方便，抗干擾能力強(qiáng)，適合新型高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)這些顯著的優(yōu)點(diǎn)使其逐步在智能建筑中得到廣泛的應(yīng)用。本文主要闡述，我廠中的中央空調(diào)(冷凍站)系統(tǒng)的采用了PLC控制設(shè)計(jì)，運(yùn)行情況穩(wěn)定、維護(hù)方便。PLC的PID調(diào)節(jié)使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了無人職守。

2系統(tǒng)及工藝簡介

我廠中央空調(diào)系統(tǒng)，由三臺冷卻水泵、三臺冷凍水泵、兩臺冷卻塔風(fēng)機(jī)和淋水泵、兩臺冷水機(jī)組、補(bǔ)充水箱、兩臺定壓泵、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等主要設(shè)備組成兩套制冷系統(tǒng)，其中冷水機(jī)組是由設(shè)備生產(chǎn)廠成套供應(yīng)的。它一般是根據(jù)空氣調(diào)節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制的。冷水機(jī)組由壓縮機(jī)、冷凝器與蒸發(fā)器組成。壓縮機(jī)把制冷劑壓縮，壓縮后的制冷機(jī)進(jìn)入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收熱量，使冷凍水降溫，然后冷凍水進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)盤管吸收空氣中的熱量。我廠選用的制冷機(jī)組為煙臺頓漢布什兩臺WCFX30制冷量為630KW。制冷系統(tǒng)主要對集控樓控制室、電子設(shè)備間、0米、6。9米層的電子間設(shè)備、電除塵控制室，計(jì)算機(jī)監(jiān)控室進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。定壓系統(tǒng)及時(shí)補(bǔ)充系統(tǒng)損失的水。冷卻塔風(fēng)機(jī)和淋水泵控制冷卻水的溫度。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)主要向各個(gè)房間送舒適新風(fēng)。整體系統(tǒng)自動運(yùn)行形成閉式循環(huán)。

如此不斷循環(huán)，把控制室里的熱量帶出，達(dá)到降低環(huán)境溫度的目的。因此，中央空調(diào)冷凍站系統(tǒng)的工藝控制要求為：

（1）整個(gè)系統(tǒng)自動補(bǔ)水，根據(jù)冷凍水和冷卻水壓力自動補(bǔ)充水。根據(jù)補(bǔ)水箱液位自動補(bǔ)充水。

（2）測量冷凍水供回水溫度及流量，從而計(jì)算空調(diào)實(shí)際的冷負(fù)荷，根據(jù)實(shí)際的冷負(fù)荷來決定冷水機(jī)組的開啟臺數(shù)，達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。

（3）各設(shè)備的程序聯(lián)動

啟動：冷卻水泵冷凍水泵冷水機(jī)組冷卻塔風(fēng)機(jī)淋水泵風(fēng)機(jī)和新風(fēng)機(jī)組。

停止：冷水機(jī)組冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔風(fēng)機(jī)淋水泵。

當(dāng)其中一臺冷卻水泵/冷凍水泵/風(fēng)機(jī)/淋水泵出現(xiàn)故障時(shí)，備用冷卻水泵/冷凍水泵等會自動投入工作。

（4）測量集水箱和分水箱的壓力的壓差△P=P1－P2控制調(diào)節(jié)閥的開口度，使整體系統(tǒng)機(jī)組維持恒壓

（5）根據(jù)冷卻水溫度開啟冷卻塔風(fēng)機(jī)及延時(shí)啟動淋水泵

（6）根據(jù)出口風(fēng)溫控制進(jìn)入風(fēng)機(jī)冷凍水流量（需要調(diào)節(jié)三通閥開度）

（7）數(shù)據(jù)顯示及歷史記錄

31PLC的選型及設(shè)置

為了滿足以上所介紹的空調(diào)工藝要求，整個(gè)控制系統(tǒng)需要可編程序控制器的數(shù)據(jù)輸入、輸出點(diǎn)分別是208點(diǎn)和160點(diǎn)，其中模擬量輸入、輸出為24點(diǎn)和24點(diǎn)。根據(jù)PLC的I/O原理使用原則，即留出一定的I/O點(diǎn)以做擴(kuò)展時(shí)使用，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)際所需的I/O點(diǎn)數(shù)。選用AB有限公司的SLC－500/B型。

主機(jī)：SLC5/04

輸入模塊：DI1746-IB16AI1746-NI8

輸出模塊：DO1746-OW16AO1746-NO4

這種機(jī)型的I/O點(diǎn)數(shù)為960點(diǎn)，有RS－232通訊端口和內(nèi)置DH-485通訊，其編程指令有143條，并配有相應(yīng)的編程軟件不僅可以通過手持編程器對其編程。而且可以通過PC機(jī)對其進(jìn)行編程輸入。該軟件還能在PLC運(yùn)行時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行狀況。

與制冷機(jī)組通訊設(shè)置連接方法：

機(jī)組附帶有一條3芯屏蔽電纜（一端為26孔扁平插頭，另一端為25孔D形插頭），將26孔扁平插頭接在主機(jī)板的J6端口上，

25孔D形插頭接至計(jì)算機(jī)串行接口上即可通訊。如25孔D形插頭與計(jì)算機(jī)串行口的插座不符或電纜線長度不夠，

請自己焊接一條轉(zhuǎn)接電纜。按下面的連線方法焊接：

機(jī)組側(cè)計(jì)算機(jī)側(cè)

25針D形插頭9孔D形插頭或25孔D形插頭

232

323

757

二、計(jì)算機(jī)需準(zhǔn)備的軟件：

安裝通用串行口通訊程序或DUNHAM-BUSH的COMM通訊程序。通訊軟件可以使用WINDOWS中的仿真終端程序,

或DOS下的PCPLUS、PROCOMM等通用終端仿真程序，以及頓漢布什公司的DOS界面通訊程序COMM。

COMM的優(yōu)點(diǎn)是操作比較簡便，安裝后即可直接使用，不需要過多的熟悉程序操作過程。

SLC5/04的RS-232通道與上位機(jī)進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通訊。也可以通過內(nèi)置DH-485網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行監(jiān)控和編程

三、操作：

（1）關(guān)閉中央空調(diào)機(jī)組的控制電源開關(guān)。

（2）將空調(diào)機(jī)組的串行口1200/9600bps速率選擇開關(guān)撥到要使用的速率上。速率選擇撥動開關(guān)為主機(jī)板上的S8，ON：9600；OFF：1200。

（3）將隨機(jī)附帶電纜線的26孔扁平插頭接在主機(jī)板的J6端口上，25孔D形插頭與轉(zhuǎn)接電纜的25針插頭對接，

轉(zhuǎn)接電纜的另一個(gè)插頭接到計(jì)算機(jī)串行口上。接線連接完畢。

（4）打開空調(diào)機(jī)組的控制電源開關(guān)，打開計(jì)算機(jī)。

（5）配置通訊程序（選擇串口號、波特率等）。奇偶校驗(yàn)：無；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位；流控制：無。

（6）開始通訊。按回車鍵，出現(xiàn)Auth提示符即表示通訊正常，請按《DUNHAM-BUSH計(jì)算機(jī)控制器終端操作手冊》操作。

（7）與SLC500通訊直接參考SLC500說明就可以

32軟件程序設(shè)計(jì)

1＃、2＃制冷機(jī)組系統(tǒng)的啟動/停止設(shè)有自動、手動、備用三種運(yùn)行狀態(tài)。手動狀態(tài)用于制冷系統(tǒng)的手動啟動/停止控制。也可以通過溫度設(shè)定，在自動狀態(tài)依據(jù)冷負(fù)荷的需要自動開啟制冷系統(tǒng)。每臺設(shè)備均自動用于聯(lián)鎖集中控制；手動用于調(diào)試或檢修；備用狀態(tài)用于熱備用。

PLC在數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上對相關(guān)設(shè)備發(fā)出控制指令，控制各機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時(shí)，PLC將機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送往與之連接的人機(jī)界面(HMI)和上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)。另外，PLC需接收上位計(jì)算機(jī)的協(xié)調(diào)控制命令。

冷凍泵和冷卻水泵/冷卻塔風(fēng)機(jī)淋水泵/送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)/根據(jù)要求和制冷機(jī)組系統(tǒng)需求啟動相應(yīng)的數(shù)量，低負(fù)荷時(shí)啟動一臺冷凍水泵和冷卻水泵。整體系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行節(jié)約能源。高負(fù)荷各啟動兩臺。

根據(jù)冷卻水水溫進(jìn)入制冷機(jī)組冷卻水調(diào)節(jié)門進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，根據(jù)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)溫冷凍水調(diào)節(jié)門進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。在大負(fù)荷時(shí)可以根據(jù)冷卻水溫度設(shè)定啟動冷卻塔風(fēng)機(jī)和淋水泵。調(diào)節(jié)冷卻水溫度，控制制冷機(jī)的排氣壓力。由于系統(tǒng)滯后性大特點(diǎn)，在控制風(fēng)溫時(shí)可以對PID參數(shù)Kp、Ti適當(dāng)調(diào)大。

三臺水泵二工一備。其中備用泵循環(huán)輪換，提高設(shè)備的保養(yǎng)率。

各臺設(shè)備按工藝要求順序自動啟動/停止時(shí)，采用每臺設(shè)備啟動后經(jīng)15s左右延時(shí)，再啟動下一臺設(shè)備。一是考慮水泵穩(wěn)定運(yùn)行有個(gè)過程，二是避免數(shù)臺電動機(jī)同時(shí)啟動，沖擊變壓器，影響供電質(zhì)量。

4結(jié)束語

在中央空調(diào)冷凍站系統(tǒng)中，采用PLC控制系統(tǒng)是切實(shí)可行的，我廠中央空調(diào)冷凍站PLC控制系統(tǒng)(和冬天采暖通風(fēng)系統(tǒng)共用一套PLC系統(tǒng))運(yùn)行以來工作穩(wěn)定、可靠，便于維護(hù)，創(chuàng)造了運(yùn)行舒適運(yùn)行環(huán)境，且性能價(jià)格比高，為智能建筑的建筑設(shè)備自動化創(chuàng)造了條件，具有推廣使用價(jià)值。