大功率冰蓄冷中央空调系统的控制.docx

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1、大功率冰蓄冷中央空调系统的控制gengwt导语：介绍了西门子S7300PLC和WINCC在摩尔春天广场中央空调自动控制系统中的应用。通过公道地配置了上位机与PLC控制站的设备，实现了中控室与PLC控制站之间的数据通讯和中央空调的自动控制。1引言摩尔春天广场是遂宁市一大型购物中心，使用大功率冰蓄冷中央空调，冰蓄冷中央空调将电网夜间谷荷多余电力以冰的冷量形式储存起来，在白天用电顶峰时将冰融化提供空调效劳。由于我国大局部地区夜间电价比白天低得多，所以采用冰储冷中央空调能大大减少用户的运行费用。冰蓄冷中央空调系统配置的设备比常规空调系统要增加一些，自动化程度要求较高，但它能自动实如今知足建筑物全天空调

2、要求的条件下将天天所蓄的能量全部用完，最大限度地节省运行费用。2控制系统构造控制系统由下位机现场控制工作站与上位机中央治理工作站组成，下位机采用可编程序控制器PLC与触摸屏，上位机采用工业级计算机与打印机，系统配置必要的附件如通讯设备接口、网卡、调制解调器等，实现蓄冷系统的参数化与全自动智能化运行。下位机和触摸屏在现场可以进展系统控制、参数设置和数据显示。上位机进展远程治理和打印，它包含下位机和触摸屏的所有功能。整个系统以下位机的工业级可编程序控制器为核心，实现自动化控制。控制设备与器件包括：传感检测元件、电动阀、变频器等。2.1下位机系统区域工作站2.1.1触摸屏采用MT5000彩色触摸屏作

3、为操纵面板，完全取代常规的开关按钮、指示灯等器件，使控制柜面谈得更整洁。并且，MT500触摸屏在现场可实现状态显示、系统设置、形式选择、参数设置、故障记录、负荷记录、时间日期、实时数据显示、负荷曲线与报表统计等功能，中文操纵界面直观友好。2.1.2SIEMENS可编程序控制器SIMATICS7-300系列PLC适用于各行各业、各种场合中的检测、监测及控制的自动化，其强大功能使其无论在独立运行中，或者相连成网络皆能实现复杂控制功能。该产品具有光电隔离，高电磁兼容；具有很高的工业适用性，允许的环境温度达60；具有很强的抗干扰、抗振动与抗冲击性能，因此在严酷的工作环境中得到了广泛的应用。自由通讯口方

4、式也是S7-300型PLC的一个很有特色的功能，它使S7-300型PLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进展通讯，即S7-300型PLC可以由用户自己定义通讯协议例ASCII协议，波特率为1.5Mbit/s可调整。因此使可通讯的范围大大增加，使控制系统配置更加灵敏、方便。任何具有串行接口的外设，例如：打印机或者条形码浏览器、变频器、调制解调器Modem、上位PC机等都可连接使用。用户可通过编程来编制通讯协议、交换数据例如：ASCII码字符，具有RS232接口的设备也可用PC/PPI电缆连接起来进展自由通讯方式通讯。当上位机脱机时，在下位机控制下，整个系统能正常运行。2.2上位机系统中央

5、治理工作站2.2.1上位机上位机即图文控制中心，主要由HP原装多媒体计算机，和激光打印机组成，采用SIMATICWINCC5.1软件平台，采用全中文操纵界面，人机对话友好。治理人员和操纵者，可以通过观察PC机所显示的各种信息来理解当前和以往整个冰蓄冷自控系统的运行情况和所有参数，并且通过鼠标进展设备治理和执行打印任务。2.2.2WINCC5.1软件平台WINCC软件在自动化领域中可用于所有的操纵员控制和监控任务。可将经过控制中发生的事件清楚地显示出来，可显示当前状态并按顺序记录，所记录的数据可以全部显示或者选择扼要形式显示，可连续或者按要求编辑，并可输出打印报表和趋势图。WINCC可以在控制经

6、过中危急情况的初发阶段进展报告，发出的信号既可以在屏幕上显示出来，也可以用声音表现出来。它支持用在线帮助和操纵指南来消除故障。某一WINCC工作站可专门用于经过控制以使那些重要的经过信息不被屏蔽。软件辅助操纵策略保证经过不被非法访问，并提供用于工业环境中的无错操纵。WINCC是MICRSOFTWINDOWS98或者WINDOWSNT4.0操纵系统下，在PC机上运行的面向对象的一流32位应用软件，通过OLE和ODBC视窗标准机制，作为理想的通讯伙伴进入WINDOWS世界，因此WINCC可轻易地结合到全公司的数据处理系统中。3冰蓄冷系统的控制3.1控制目的、范围及主要受控设备蓄冷控制系统控制目的：

7、通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、系统水泵、冷却塔、系统管路调节阀进展控制，调整储冰系统各应用工况的运行形式，在最经济的情况下给末端提供一稳定的供水温度。同时，进步系统的自动化程度，进步系统的治理效率和降低治理劳动强度。控制范围包括整个冰蓄冷系统的参数状态显示、设备状态及控制，主要控制设备有：双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、初级乙二醇泵、板式换热器、次级乙二醇泵等。3.2控制功能控制功能包括整个冰蓄冷系统稳定、经济运行所需的功能。3.2.1工况转换功能根据季节和机器运行情况，自控系统具备以下工况转换功能：a双工况主机制冰同时供冷形式；b双工况主机单独制冰形式；c主机与蓄冰

8、装置结合供冷形式；d融冰单独供冷形式；e主机单独供冷形式。3.2.2工况的启停、显示和故障报警功能控制系统按编排的时间顺序，结合负荷预测软件，控制制冷主机及外围设备的启停数目及监视各设备之工作状况与运行参数，如：-制冷主机启停、状态及故障报警；-制冷主机运行参数；-制冷主机缺水保护；-制冷主机供/回水温度、压力遥测和显示；-冷冻水泵启停、状态及故障报警；-乙二醇泵启停、状态及故障报警；-冷却水泵启停、状态及故障报警；-压差旁通管的压差测量与显示；-冷却塔风机启停、状态及故障报警；-冷却塔供/回水温度控制与显示；-供/回水温度、压差遥测控制与显示；-板式换热器侧进出口温度控制与显示；-蓄冰装置进

9、、出口温度遥测控制与显示；-冷冻水回水流量控制与显示；-电动阀开关、调节与阀位控制与显示；-室外温湿度遥测控制与显示；-蓄冰量测量与显示；-末端冷负荷控制。3.2.3数据的记录和打印功能控制系统对一些需要的监测点进展整年趋势记录，控制系统可将整年的负荷情况包括天天的最大负荷和全日总负荷和设备运转时间以表格和图表记录下来，供使用者使用。所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。3.2.4手动/自动转换功能控制系统配置灵敏的手动/自动转换功能。3.2.5优化控制功能根据室外温度、天气预告、天气走势、历史记录等数据自动选择主机优先或者融冰优先。在知足末端负荷的前提下，天天使用完储存的冷量，尽量少地运行

10、主机。充分发挥冰储冷系统上风，节约运行费用。3.2.6全自动运行功能系统可脱离上位机工作，根据时间表自动进展制冰和控制系统运行、工况转换、对系统故障进展自动诊断，并向远方报警。触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。3.2.7节假日设定功能系统可根据时间表自动运行，同时也可预先设置节假日，控制储冰量和储冰时间，使系统在节假日时对不需要供给空调的场所停顿供冷。3.2.8下位机操纵功能下位机操纵功能如下：a人机对话。操纵人员可通过触摸面板进展人机对话，操纵界面完全中文化，具有提示、帮助、参数设置、密匙设置、故障查询、历史记录等功能。b系统设置。包括操纵口令设置、运行设置、运

11、行时间表设置、记录溢出处理、自动/手动/测试选择、节假日设置、系统参数设置包括各节点温度、压力，各介质的流量，储冰量，制冰速率，融冰速率，阀门开度，末端负荷等。c故障记录、运行记录、历史记录等。3.3远程监控控制系统通过线或者宽带网，与专家系统连接，对系统进展运行监控、参数修改、数据收集等，使系统不断完善和软件版本晋级，让用户得到更好的效劳。远程监控的目的是用户可以通过PSTN公共交换传输网对冷冻站进展异地远程监控。同时也可以实现远程调试、远程适时监控和在线维护等，进而大大减轻工程人员的工作强度，降低工程本钱。3.4系统扩展控制控制系统设计界面友好，PLC和触摸屏均可扩展，内容可扩展、参数也可

12、修改，通过485通讯接口或者通讯协议实现BAS与冰储冷自控系统一体化，节约投资、方便治理。系统集中控制，减少了动力柜占地面积，又使动力柜型号统一、式样一样、大小一致。系统扩展控制如下：a污水泵自动控制；b风、排风控制；c活水泵稳压控制；d防水泵定时运行、检测、报警；e淋水泵稳压控制；f筑物夜间轮廓照明自动控制；g低配计量、开关状态检测、报警。4结语通过PLC在冰蓄冷空调系统的推广运用，保证了系统的平安运行和有效节能，同时也为楼宇设备控制系统的控制器选型提供了新的思路。相信在不久的将来，越来越多的PLC系统在冰蓄冷空调系统的运用中日趋成熟，在楼宇设备控制系统中也将会大显身手。参考文献 1西门子公司IndustrialCommunication，1999 2西门子公司WinCC组态手册第一、二、三册，19999 3西门子公司WinCC通讯手册第一、二册，19999 4西门子公司SIMATICStep7V51编程使用手册，19990