【導(dǎo)讀】大，約占建筑物總電能消耗的50%。由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一。時，幾乎絕大部分時間負(fù)載都在70%以下運(yùn)行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的。惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。流量，達(dá)到節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。

　　

【正文】 下面是冷卻水系統(tǒng)主電路圖： 圖 56 冷卻水系統(tǒng)主電路圖 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 22 167。 冷卻塔系統(tǒng)控制 冷凍水系統(tǒng)是將冷卻水泵抽出來的水，通過室外空氣冷卻，為了達(dá)到水溫快速冷卻的目的，使用了冷卻塔系統(tǒng)。冷卻塔的工作原理是利用室 外空氣比冷卻泵抽出冷卻水溫度低，通過空氣流動并通過熱傳遞迅速將水中的熱量交換到大氣中，同時通過冷卻塔風(fēng)機(jī)加速水蒸發(fā)，因?yàn)檎舭l(fā)要吸熱，通過蒸發(fā)吸熱來達(dá)到降低冷卻水溫的目的。同樣地，冷卻水出水溫度保持在 37℃，冷凍水回水溫度保持在 32℃時，處于最節(jié)能狀態(tài)，所以首先我們通過觸摸屏將出水溫度和回水溫度設(shè)置好，并且設(shè)置好回水和出水溫差為 5℃， PLC 主機(jī)通過 FROM 指令實(shí)時讀取模擬量輸入模塊 AD2CH2， AD2CH3 的溫度，并將實(shí)際回水溫度減去實(shí)際出水溫度，并與實(shí)際溫差做比較進(jìn)行 PID 控制，根據(jù)溫差變化實(shí)時改變冷卻 塔風(fēng)機(jī)的頻率。 冷卻塔系統(tǒng)邏輯控制： 首先選擇自動模式控制，并設(shè)定好溫差，啟動冷卻水自動控制，兩臺 15KW冷卻水泵由變頻器控制并聯(lián)運(yùn)行（主電路分開，變頻器頻率信號一樣），變頻器頻率由模擬量 DA 模塊輸出電流信號控制。和冷凍水系統(tǒng)控制一樣，冷卻水系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定自動啟動的時間，跟隨制冷主機(jī)和冷凍水系統(tǒng)啟動而啟動。 PLC 會自動檢測溫度冷卻水出水和回水傳感器的狀態(tài)，當(dāng)傳感器異常時會發(fā)出報警；當(dāng)有變頻器發(fā)生故障時， PLC 主機(jī)檢測到變頻器的故障信號，會發(fā)出報警信號，提醒維修保養(yǎng)人員去排除故障。 冷卻塔系統(tǒng) PID 控制 ： 當(dāng) 冷卻水系統(tǒng)設(shè)定溫差大于實(shí)際溫差時，表明實(shí)際散熱量不足，無法即時散出制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱，需要增加冷卻塔風(fēng)機(jī)循環(huán)速度以達(dá)到加快散發(fā)制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱， PLC 通過 TO 指令控制 DA模塊輸出電流增加，從而提高冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以使風(fēng)速增加，空氣流通量同時變大，水蒸發(fā)能力增加，則實(shí)際溫差會逐漸減小直至接近設(shè)定溫差；當(dāng)設(shè)定溫差小于實(shí)際溫差時，表明實(shí)際冷卻水循環(huán)有富余，超過需要散發(fā)制冷主機(jī)所產(chǎn)廢熱的需要，需要減小冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減小水蒸發(fā)。 PLC 主機(jī)通過 TO指令控制 DA 模塊輸出電流減小，從而降低冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以使實(shí)際散熱量 減小，則實(shí)際溫差會逐漸減小直至接近設(shè)定溫差。 冷卻塔系統(tǒng)電量監(jiān)控： 用一個電量表監(jiān)測冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)當(dāng)前的有功功率、無功功率、功率因素、電壓、電流等，用于監(jiān)測電源質(zhì)量以及統(tǒng)計節(jié)能狀況。 冷卻塔系統(tǒng)通訊控制： 功能與冷凍水通訊功能類同，主要用于監(jiān)控電量參數(shù)，并統(tǒng)計實(shí)際用電量以用于比較是否節(jié)能；同時監(jiān)控冷卻塔系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。 第五章 基于 PLC控制的中央空調(diào)系統(tǒng) 23 下面是冷卻水冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)主電路圖： 圖 57 冷卻塔系統(tǒng)主電路圖 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 24 第 六 章 節(jié)能設(shè)備調(diào)試 準(zhǔn)備工作做好之后，就 可以按照如下 步驟 調(diào)試 ： 167。 安裝柜調(diào)試 將控制柜安裝在控制室，同時接好馬達(dá)，傳感器等的連接線；接線完畢后用萬用表測試是否有短路現(xiàn)象，如果有則要排除問題出在哪里，如果沒有問題則用兆歐表測量絕緣是否完好；確定絕緣沒有問題后，將電源接入控制柜并送電。 167。 待電源送入控制柜后，首先開啟控制電源，將寫好的程序?qū)懭?PLC 主機(jī)，并在觸摸屏上設(shè)定好參數(shù)，并把手自動切換開關(guān)打到手動擋，然后通過觸摸屏測試水泵和風(fēng)機(jī)是否反轉(zhuǎn)，如果有則任意調(diào)換兩相變頻器輸出端電源線；然后確認(rèn)PLC 主機(jī)和電量表通訊是否正常， PLC 主機(jī)和遠(yuǎn)程監(jiān)控室電腦通訊是否正常，如果異常則找出問題之所在。 167。 手動測試完畢后，進(jìn)入自動運(yùn)行測試，在觸摸屏上設(shè)定自動啟動和停止時間參數(shù)，看到了時間是否會自動啟動以及停止；然后模擬變頻器故障，確認(rèn) PLC是否會發(fā)出報警信號，如果沒有報警信號則要找出問題出在哪里。 167。 用溫度計檢測各點(diǎn)溫度， 并核對溫度傳感器測量的溫度是否和溫度計測量的溫度一直，如果不一致，則要校正溫度，溫度校正可以通過設(shè)置溫度偏移量來實(shí)現(xiàn)；用壓力計檢測末端壓力，并核對壓力傳感器測量的壓力是否和壓力計測量 的壓力一致，如果不一致則要校正壓力。 167。 PID 控制調(diào)試 檢測變頻器頻率是否根據(jù)實(shí)際溫差與設(shè)定溫差的變化而變化，如果變化，查看是否按照預(yù)定軌跡變化，如冷凍泵頻率增加，實(shí)際溫差是否會逐漸接近設(shè)定溫差。 第六章 節(jié)能設(shè)備調(diào)試 25 167。 以上幾項(xiàng)都檢測無誤后，則設(shè)備可以投入試運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)備運(yùn)行的頭幾天，一定要經(jīng)常查看設(shè)備運(yùn)行是否正常，是否會按照 PLC 程序運(yùn)行。 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 26 第 七 章 節(jié)能改造前后運(yùn)行效果比較 167。 進(jìn)行技術(shù)改造后，系統(tǒng) 會根據(jù)負(fù)載 的變化而實(shí)際調(diào)節(jié)變頻器頻率，根據(jù)第二章第二節(jié)的分析，節(jié)能率應(yīng)該相當(dāng)可觀。當(dāng)然，實(shí)際的節(jié)能效果要通過電量表測量的數(shù)據(jù)，需要把節(jié)能前和節(jié)能后的實(shí)際消耗的電能進(jìn)行比較。 根據(jù)以往運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計與改造后的節(jié)能預(yù)測，平均節(jié)能約 40%左右，節(jié)能效果是 十分顯著 的，一般 改造后投入運(yùn)行一年 左右 即可收回成本 。 167。 由于冷凍泵、冷卻泵 以及冷卻風(fēng)機(jī) 采用了變頻器軟啟停，消除了原來 工頻 啟動時大電流對電網(wǎng)的沖擊，用電環(huán)境得到了改善 ，同時變頻器能改善功率因素，電能的使用效率會大大提高 ； 并 消除了 水泵 啟停 時產(chǎn)生的水錘 對管 道、閥門、壓力表等的損害 ； 消除了原來直接啟停水泵造成的機(jī)械沖擊，電機(jī)及水泵的軸承、軸封等機(jī)械磨擦大大減少，機(jī)械部件的使用壽命得到延長 ；由于水泵大多數(shù)時間運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速以下，電機(jī)的噪聲、溫升及震動都大大減少，電氣故障也比原來降低，電機(jī)使用壽命也相應(yīng)延長。 由于采用了溫差閉環(huán)變頻調(diào)速，提高了冷凍機(jī)組的工作效率，提高了自動化水平。減少了人為因數(shù)的影響，大大優(yōu)化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量 。 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 27 第八章 結(jié)束語 雖然一次性投資較大，但從長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)利益來看是值得的。這里 也借鑒了一些 節(jié)能 改造的經(jīng)驗(yàn)和 實(shí)際效果，進(jìn)一步 驗(yàn)證 了利用變頻器、 PLC、數(shù)模 模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等組成的溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，對中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造是可行的?？梢赃_(dá)到我們當(dāng)初設(shè)計的預(yù)期效果。 在科技日新月異的今天，積極推廣高新技術(shù)的應(yīng)用，使其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，是工程技術(shù)人員應(yīng)盡的社會責(zé)任。對落后的設(shè)備生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)革新，不僅可以提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。對節(jié)能、環(huán)保等社會效益同樣有著重要的意義。 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 28 附錄 見附錄 PLC 程序 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 29 參考文獻(xiàn) [1] 中國工控網(wǎng) (?.)版 . 節(jié)能技術(shù)專欄 , 2021. [2] 李心剛著 .制冷與空調(diào)裝置檢修工藝 .建筑工業(yè)出版社 .2021. [3] 廖旭艷，魏巍，張世杰 .通信機(jī)房用空調(diào)設(shè)備 .人民郵電出版社 . 2021. [4] 臺達(dá)電子集團(tuán)著 .臺達(dá) PLC 應(yīng)用技術(shù)手冊 . 2021. [5] 徐國林著 .臺達(dá) PLC 應(yīng)用技術(shù)手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 . 2021. [6] 趙俊生，楊懷林，姚年春著 .電氣控制與 PLC 技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 2021. [7] 周建清著 .PLC 應(yīng)用技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 2021. 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 30 致謝 值此論文完成之際，衷心感謝曾經(jīng)給予我們支持和幫助的師長， 同事、 同學(xué)和朋友們。尤其對指導(dǎo)老師獻(xiàn)上我最崇高的敬意和最衷心的感謝！在老師的諄諄教導(dǎo)下，在同學(xué)的殷切關(guān)懷下，在我們的愉快合作下，順利完成了畢業(yè)設(shè)計及論文寫作。 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 31 論文附錄：基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能 PLC 程序 感謝您的使用 “小萍，晚上 10 點(diǎn)以后 你為什么老關(guān)機(jī)？ ”陳飛很直接的發(fā)過來一條這樣的疑問。 有些按捺不住心頭的怒火得力萍想起白天母親那無休止的嘮叨，在看看陳飛所發(fā)過來的令人氣憤的短信。平日有著高雅素養(yǎng)的她也很難一下子控制住心頭怒火中燒的情緒， “我忙忙碌碌一整天，下班以后我只想回家安安靜靜好好的睡一覺，沉沉香甜的睡夢中，我不想被外界的因素所打擾，這就是我下班以后回家立刻關(guān)機(jī)的原因。陳飛你問這話到底是什么意思？ ”氣憤填膺的李萍立刻回復(fù)著陳飛。 “我知道你白天為了飯店的生意勞碌不堪的，但是白天再累晚上下班以后也不至于回家就倒頭大睡呀，你難道沒有別的 娛樂愛好嗎？ ”陳飛這個令李萍還在躊躇考驗(yàn)的男人竟然還在不知深淺的試探著。 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 32 “什么娛樂項(xiàng)目？你難道說的是找一群人在一起花天酒地的吃喝？還是閑得無聊漫無目的的在大街上瞎溜達(dá)？還是醉醺醺的在酒醉迷離中鬼哭狼嚎？陳飛，我告訴你，我沒有那多閑心和空閑的時間去干那些令人覺得無聊的事情 ”?？吹疥愶w竟然說出如此之話李萍徹底的被激怒了。 “小萍。我不是那個意思，你真的誤會我的意思了。我就是覺得你平日認(rèn)識的朋友也是很多的，并且你也是非常的熱情好客的。既然你的交友圈子廣泛，晚上不至于就這樣按部就班的在家蒙頭大睡吧？ ”當(dāng)一個男人表 露內(nèi)心所想的時候，小肚雞腸或者說有點(diǎn)自私的男人本色也就顯露無疑。 “那晚上我不睡覺我能去干嘛？陳飛，你到底想對我說些什么，如果你真的想知道什么你就直接對我說，你又何必拐彎抹角的用話語來傷人那？ ” “小萍，我說的真的不是那個意思，我就是隨便的問一句。你千萬別生氣，我真的沒有別的意思。 ”李萍的回復(fù)出乎陳飛意料，他覺得他的話令對方生氣了。 “陳飛，我沒有生氣，我為什么要生氣？我可以拍著胸脯對天發(fā)誓，我沒干什么見不得人的事情。陳飛，我再告訴你一遍，以后不管白天你怎么發(fā)短信我都會全天開機(jī)，可是到了晚上我十點(diǎn)鐘準(zhǔn)時關(guān) 機(jī)，所以晚上 10 點(diǎn)以后你就別打我電話了。還有你覺得咱們有相處下去的必要，我就當(dāng)什么都沒發(fā)生過，照常的和你交往下去。但如果你覺得咱們倆個性格不和，存在著實(shí)質(zhì)上的差異，興趣不相投的話那我也只能對你說對不起了。 ”怒火之下李萍發(fā)過去看上去還算比較理智的話。 但是過了好大一會陳飛才回復(fù)道， “我知道你得意思了。小萍，我今天所說的話真的沒有別的意思，我看你是誤會了。 ” 李萍看完回復(fù)一把把手機(jī)扔到了一邊，她氣鼓鼓的尋思著。今天這是怎么了，令人煩心的事情怎么還趕到一堆了。 一連數(shù)天，一直沒有陳飛的消息。頻繁的短信息也消 失的無影無蹤。一直在氣頭上的李萍也沒有主動的打個電話給遠(yuǎn)在深圳的那個 令她感到有些厭惡的男人。一直以來對他怎么就沒有那種從心底里所產(chǎn)