【正文】 PID 控制 原理： 圖 52 PLC 控制框圖 圖 51 PLC 控制原理圖 第五章 基于 PLC控制的中央空調(diào)系統(tǒng) 15 表 51 控制系統(tǒng)配置表 序號 名稱 型號 數(shù)量 備注 1 PLC 主機 DVP40EH00R 1 整個系統(tǒng)主控制器 2 PLC 模擬量擴(kuò)展 AD 模塊 DVP04ADH 2 擴(kuò)展模塊，用于模擬量控制 3 PLC 模擬量擴(kuò)展 DA模塊 DVP04DAH 1 擴(kuò)展模塊，用于模擬量控制 4 水泵專用變頻器 VFD450F43A 2 用于冷凍水電機控制 5 水泵專用變頻器 VFD150F43A 2 用于冷卻水電機控制 6 水泵專用變頻器 VFD055F43A 2 用于冷卻塔電機控制 7 溫度傳感器 HT9000URW 4 用于檢測冷凍、冷卻水溫度 8 壓力傳感器 40PC001G2A 1 用于檢測空調(diào)房間末端壓力 9 觸摸屏 DOPA57CSTD 1 用于監(jiān)控 PLC 主機參數(shù) 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 16 圖 53 PLC 主機電路接線圖 第五章 基于 PLC控制的中央空調(diào)系統(tǒng) 17 167。 冷凍水系統(tǒng)控制 冷 凍水系統(tǒng)中央空調(diào)控制中最為關(guān)鍵的一環(huán)，我們之所以使用中央空調(diào)的原因就是為了調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度，所以一定要保證冷凍水系統(tǒng)供應(yīng)合適的冷（熱）量。 冷凍 水系統(tǒng)邏輯控制： 首先選擇自動模式控制，并設(shè)定好溫差，啟動冷凍水自動控制， PLC主機首先控制冷凍水出水和回水閥門，延時 5秒鐘啟動冷凍水循環(huán)泵，兩臺冷凍水泵由變頻器控制并聯(lián)運行（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。為了提供人性化的控制方案，可以通過觸摸屏選擇自動啟動冷 凍循環(huán)泵，比如某辦公樓周一到周五有人上班，可以設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)在辦公人員上班以前半小時啟動，當(dāng)辦公人員來上班時，房間內(nèi)的溫度已經(jīng)自動調(diào)節(jié)到了設(shè)定的舒適溫度，為辦公人員提供舒適的工作環(huán)境，確保他們高效率的工作；還可以設(shè)置自動關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，在辦公人員下班以后自動關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)；這樣人性化的控制方式會讓人心情愉悅；周六周日不上班，那么可以設(shè)置周六周日不啟動空調(diào)系統(tǒng)，所有的事情都交給了 PLC 主機，不需要辦公人員花很多時間來管理。 冷凍水系統(tǒng) PID 控制： 當(dāng)設(shè)定溫差大于實際溫差時，表明實際供冷量不足以滿足空調(diào)房間需要，需要增加冷量， PLC 通過 TO指令控制 DA 模塊輸出電流增加，從而提高冷凍泵轉(zhuǎn)速以使實際供冷量增加，則實際溫差會逐漸減小直至接近設(shè)定溫差；當(dāng)設(shè)定溫差小于實際溫差時，表明實際供冷量有富余超過了空調(diào)房間的需要，需要減小冷量，PLC 通過 TO指令控制 DA 模塊輸出電流減小，從而降低冷凍泵轉(zhuǎn)速以使實際供冷量減小，則實際溫差會逐漸減小直至接近設(shè)定溫差。 第五章 基于 PLC控制的中央空調(diào)系統(tǒng) 19 冷凍水系統(tǒng)電量監(jiān)控： 用一個電量表監(jiān)測當(dāng)前有功功率、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。 下圖為觸摸屏監(jiān)控參數(shù)及冷凍水循環(huán)系統(tǒng)主電路圖： 圖 54 觸摸屏監(jiān)控參數(shù) 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 20 167。根據(jù)空調(diào)專業(yè)人士多年的研究，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 主機通過 FROM 指令實時讀取模擬量輸入模塊 AD2CH0， AD2CH1 的溫度，并將實際回水溫度減去實際出水溫度，并與實際溫差做比較進(jìn)行 PID 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，跟隨制冷主機和冷凍水系統(tǒng)啟動而啟動。 冷卻水系統(tǒng) PID 控制： 當(dāng)冷卻水系統(tǒng)設(shè)定溫差大于實際溫差時，表明實際散熱量不足，無法即時散出制冷主機所產(chǎn)生的廢熱，需要增加冷卻水泵循環(huán)速度以達(dá)到加快散發(fā)制冷主機所產(chǎn)生的廢熱， PLC 通過 TO 指令控制 DA模塊輸出電流增加，從而提高冷卻泵轉(zhuǎn)速以使水循環(huán)能力增加，則實際溫差會逐漸減小直至接近設(shè)定溫差；當(dāng)設(shè)定溫差小于實際溫差時，表明實際冷卻水循環(huán)有富余，超過需要散發(fā)制冷主機所產(chǎn)廢熱的需要，需要減小冷卻循環(huán)水流量。 冷卻水系統(tǒng)電量監(jiān)控： 用一個電量表監(jiān)測冷卻水系統(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。 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)機加速水蒸發(fā)，因為蒸發(fā)要吸熱，通過蒸發(fā)吸熱來達(dá)到降低冷卻水溫的目的。 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。 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。 PLC 主機通過 TO指令控制 DA 模塊輸出電流減小，從而降低冷卻塔風(fēng)機轉(zhuǎn)速以使實際散熱量 減小，則實際溫差會逐漸減小直至接近設(shè)定溫差。 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)點的運行狀態(tài)。 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。 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，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 主機和電量表通訊是否正常， PLC 主機和遠(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。 手動測試完畢后，進(jìn)入自動運行測試，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。 用溫度計檢測各點溫度， 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。 PID 控制調(diào)試 檢測變頻器頻率是否根據(jù)實際溫差與設(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，實際溫差是否會逐漸接近設(shè)定溫差。 以上幾項都檢測無誤后，則設(shè)備可以投入試運行狀態(tài)。 基于 PLC 控制的中央空調(diào)節(jié)能改造 26 第 七 章 節(jié)能改造前后運行效果比較 167。當(dāng)然，實際的節(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)能后的實際消耗的電能進(jìn)行比較。 167。 由于采用了溫差閉環(huán)變頻調(diào)速，提高了冷凍機組的工作效率，提高了自動化水平。 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?？梢赃_(dá)到我們當(dāng)初設(shè)計的預(yù)期效果。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。 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) .機械工業(yè)出版社 . 2021. [7] 周建清著 .PLC 應(yīng)用技術(shù) .機械工業(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。 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 點以后 你為什么老關(guān)機？ ”陳飛很直接的發(fā)過來一條這樣的疑問。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)機的原因。 “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的男人竟然還在不知深淺的試探著?？吹疥愶w竟然說出如此之話李萍徹底的被激怒了。我不是那個意思，你真的誤會我的意思了。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自私的男人本色也就顯露無疑。你千萬別生氣，我真的沒有別的意思。 “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。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。 ”怒火之下李萍發(fā)過去看上去還算比較理智的話。小萍，我今天所說的話真的沒有別的意思，我看你是誤會了。今天這是怎么了，令人煩心的事情怎么還趕到一堆了。頻繁的短信息也消 失的無影無蹤。一直以來對他怎么就沒有那種從心底里所產(chǎn)