摘要  風(fēng)冷螺桿式冷水機組是空調(diào)冷源中其中的一種，它是給空調(diào)系統(tǒng)提供冷源的部分，其工作的穩(wěn)定性與否直接影響到空調(diào)系統(tǒng)制冷的效果。采用基于和利時LM系列PLC的風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)冷水機組與PLC一體化無縫連接，動態(tài)響應(yīng)速度快。

關(guān)鍵詞  和利時LM系列PLC；風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)

1   引言

      中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需冷量，用以抵消室內(nèi)環(huán)境的冷負荷。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，其采用種類、運行方式和結(jié)構(gòu)形式等直接影響了中央空調(diào)系統(tǒng)在運行中的經(jīng)濟性、高效性和合理性。螺桿式冷水機組因其壓縮機采用螺桿式壓縮機而得名。螺桿式冷水機組的工作原理是，由蒸發(fā)器出來的氣體狀態(tài)冷媒經(jīng)壓縮機絕熱壓縮以后，變成高溫高壓狀態(tài)；被壓縮后的氣體冷媒在冷凝器中等壓冷卻冷凝；經(jīng)冷凝后變化為液態(tài)冷媒，再經(jīng)節(jié)流閥膨脹到低壓，變成氣液混合物；其中低溫低壓下的液態(tài)冷媒，在蒸發(fā)器中吸收被冷物質(zhì)的熱量，重新變成氣態(tài)冷媒；氣態(tài)冷媒經(jīng)管道重新進入壓縮機，開始新的循環(huán)。這就是冷凍循環(huán)的四個過程，也是螺桿式冷水機的主要工作原理。螺桿式冷水機按照散熱方式的不同，可以分為水冷螺桿式冷水機和風(fēng)冷螺桿式冷水機。

      基于和利時LM系列PLC的風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)因其可靠性高、處理速度快、邏輯修改方便等特點，得到了廣泛的應(yīng)用。風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)完成制冷控制過程中全部電動閥門的開關(guān)控制功能，包括開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集、處理、計算及開關(guān)量的實時輸出，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到觸摸屏上。風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)相配合，達到調(diào)節(jié)溫度的目的。

2   風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)設(shè)計

      風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)一般由以PLC為核心的控制機柜、執(zhí)行機構(gòu)、觸摸屏和一次和二次外圍元件組成，系統(tǒng)組成如圖1所示。風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制柜里配置有PLC、相序保護器、跳閘繼電器、熱繼等。每一路輸入、輸出通道都有與之相對應(yīng)的指示燈，可以檢查某一通道的動作情況，且系統(tǒng)具有在線試驗功能。

      由于系統(tǒng)可靠性要求特別高，即保證在任何可能發(fā)生的緊急情況下，都能準確無誤地使壓縮汽輪機組停機，所以風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)采用和利時公司高性價比的LM系列PLC。LM3109有24DI和16DO，每套PLC均包括CPU模塊和AI模塊。由CPU模塊完成所有輸入信號的邏輯處理和輸出信號的邏輯控制，從硬件和軟件上實現(xiàn)了溫度控制。風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，PLC硬件配置如表1所示。

圖1  風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)的組成

圖2  風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

表1  風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)PLC硬件配置如

3   風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)特點

基于和利時LM系列PLC的風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)具有如下特點。

（1）準確性及可靠性

      準確性、可靠性是風(fēng)冷螺桿式冷水機組控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。和利時LM系列PLC配置高性能的工業(yè)級處理器，具有納秒級的處理速度以及大容量的內(nèi)存，可以使螺桿式冷水機組保護邏輯程序準確、快速地執(zhí)行，在硬件上也大大保證了系統(tǒng)的高可靠性。確保整套裝置在任何情況下，都能正確可靠地實現(xiàn)螺桿式冷水機組跳閘功能。以往裝置中重點關(guān)注的壓縮機“拒跳”或“誤跳”的情況，可在程序設(shè)計過程中得到充分合理的處理，這在技術(shù)上保證了系統(tǒng)的高可靠性。

（2）系統(tǒng)功能強

      由于和利時LM系列PLC具有體積小、集成化程度高、運算速度快和邏輯控制容量大等特點，所以整套程序中除了狀態(tài)報警和遮斷停機等常規(guī)功能外，還可進行在線試驗功能。在線試驗功能的作用在于機組正常運行時，檢查壓力開關(guān)、電磁閥等外圍元器件的狀態(tài)，提高整套裝置的自身安全系數(shù)。

      增加風(fēng)冷壓縮機首出原因記憶功能，幫助運行人員在第一時間知道停機的第一起因，避免了以往的許多不足。例如，以往的系統(tǒng)顯示面板上有多項報警指示，因此分析不出第一起因；或者隨著現(xiàn)場情況的瞬息變換，指示燈的熄滅，也找不到第一起因。同時，該功能的存在也為事故追憶系統(tǒng)（SOE）的記錄提供了驗證手段。該功能可通過程序編寫完成，不需要增加任何硬件設(shè)備，而且完全應(yīng)用編程技巧。在沒有發(fā)生停機條件時，該功能不需要執(zhí)行，不占用系統(tǒng)監(jiān)測的時間，使系統(tǒng)的監(jiān)測、停機功能得到最大程度的實現(xiàn)。

參考文獻

1    徐德勝.制冷與空調(diào)[M].上海交通大學(xué)出版社

2    邢子文.螺桿壓縮機[M].機械工業(yè)出版社

3    方承遠.工廠電器控制技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社

4    顧戰(zhàn)松.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社

作者簡介：陳申，北京和利時自動化驅(qū)動技術(shù)有限公司市場拓展部技術(shù)支持組（南京辦事處）。