一、引言

恒溫恒濕中央供風(fēng)在對溫濕度要求較高的場合中發(fā)展起來的空氣調(diào)節(jié)器。在電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間的環(huán)境中溫濕度的變化，空氣質(zhì)量的好壞直接影響到生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命與產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證較高生產(chǎn)效率，對供風(fēng)設(shè)備的設(shè)計，制造要求有更高的精度，電氣控制系統(tǒng)也更具有難度。本文介紹了我公司自行設(shè)計的某大型企業(yè)生產(chǎn)車間的中央供風(fēng)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計。

二、總體方案設(shè)計

系統(tǒng)目標(biāo)，是對服務(wù)于凈化廠房的空調(diào)系統(tǒng)及其配套設(shè)備，采用可編程序控制器（以下簡稱PLC）進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，滿足空氣環(huán)境要求，達(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行。

采用當(dāng)今最先進(jìn)的MITSUBISHI工業(yè)自動化控制產(chǎn)品，運(yùn)用數(shù)模技術(shù)，建立監(jiān)控控制系統(tǒng)；

注重系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)、管理的便捷性；

采用強(qiáng)弱電一體化設(shè)計，即機(jī)組啟停控制、電氣安全保護(hù)及空調(diào)自動控制系統(tǒng)組件布置，盡量簡化外部接線；

控制系統(tǒng)精度：溫度≤1。C，濕度≤5%。

三、控制系統(tǒng)工作原理

外圍設(shè)備控制原理

溫/濕變送器

把溫/濕度信號轉(zhuǎn)換為0—10VDC信號傳給PLC2AD模塊，溫/濕度邏輯控制和實(shí)時監(jiān)控

欠風(fēng)壓開關(guān)

機(jī)組運(yùn)行時，當(dāng)盤管前后壓差低于50Pa時，欠風(fēng)壓開關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，報警指示燈亮，同時限制加熱、制冷設(shè)備的投入

濾網(wǎng)報警壓差開關(guān)

機(jī)組運(yùn)行時，當(dāng)過濾器前后壓差高于250Pa（根據(jù)過濾器類別而設(shè)定）時，過濾器壓差開關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，報警指示燈亮

冷水電動閥門執(zhí)行器

通過接受控制器程序邏輯調(diào)節(jié)控制冷水閥門開度，以達(dá)到制冷、除濕的效果

四、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)需要,對溫,濕度的要求選擇相應(yīng)的風(fēng)機(jī),冷熱水電動閥門.與蒸汽電動閥門.在設(shè)計過程中持別注意的對執(zhí)行器的控制信號進(jìn)行選擇.如考慮現(xiàn)場抗干擾性等原因來決定是否選用電流傳輸信號或電壓傳送信號.對溫濕度測量變送器精度要求,多點(diǎn)測量等進(jìn)行組態(tài).

五、設(shè)備配置

PLC：采用MITSUBISHIFX2N系列；

觸摸屏：采用MITSUBISHIGT1155—QSBD—C彩屏監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備；

采用SIEMENS風(fēng)道式監(jiān)控采樣；

冷水閥：采用模擬量調(diào)節(jié)電動閥；

壓差開關(guān)：采用P233A-4-AKC監(jiān)控于欠風(fēng)、濾網(wǎng)警報；

溫度開關(guān)：采用國產(chǎn)名牌監(jiān)控溫度；

風(fēng)機(jī)與檢修門開關(guān)聯(lián)鎖：采用行程開關(guān)控制檢修門與風(fēng)機(jī)啟停聯(lián)鎖；

變頻器：采用MITSUBISHI控制風(fēng)機(jī)變頻調(diào)整起動。

六、控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

根據(jù)硬件組合進(jìn)行的軟件程序設(shè)計,先做好各種保護(hù).如超溫,門裝置檢測,變頻器故障等.對于控溫控濕中央供風(fēng)而言.主要設(shè)計難度在于除濕后的溫濕度控制與PID調(diào)節(jié)的參數(shù)設(shè)定.編寫程序時,主要考慮濕度優(yōu)先的控制方法.因?yàn)樵趯諝膺M(jìn)除濕的同時會產(chǎn)生降溫效果,此時必需在除濕后再進(jìn)行升溫處理使之達(dá)到控制要求.相對于濕度控制來說,溫度方面控制屬于比較容易控制的一種.

七、控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)說明

縱觀現(xiàn)時工業(yè)控制涉及到反饋方面的大都采用PID調(diào)節(jié).中央供風(fēng)控制也不例外,但它有別于一般爐溫控制與恒壓供水方面的PID調(diào)節(jié).主要原因是與之相比較空氣調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度較慢所產(chǎn)生的滯后性持別突出.另外全新風(fēng)回風(fēng)的還要考慮到室外溫濕度對整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響.在對PID進(jìn)行設(shè)定時往往需要靠犧牲從動態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的時間,使之變長來達(dá)到減少系統(tǒng)的振蕩.解決此類問題可以采用PID與比較進(jìn)入兩級調(diào)節(jié).利用PID調(diào)節(jié)迅速使系統(tǒng)向目標(biāo)值靠攏.進(jìn)入比較寬度調(diào)節(jié)后使用比較指令進(jìn)入修正調(diào)節(jié).但此做法使得程序編寫時相對復(fù)雜.比較寬度設(shè)定要難以把握.實(shí)際使用過程中視乎現(xiàn)場環(huán)境氣候進(jìn)行合適選擇控制方式.

八、結(jié)束語

控溫控濕是一個復(fù)雜的物理變化過程,兩個物理量既獨(dú)立又有著相互影響的一方面.對于一些對溫濕度要求較高的場合還需在硬件上進(jìn)行改進(jìn).以便能夠在程序設(shè)計方面進(jìn)行控制.從而達(dá)到環(huán)境要求.