電廠中央空調系統(tǒng)的工作原理與具體控制要求，運用PLC技術實現(xiàn)其控制的方法，表明PLC在電廠中央空調系統(tǒng)中應用的可行性。

1引言

直接數(shù)字式控制器DDC雖然在智能化方面有了很大的發(fā)展。但由于DDC其本身的抗干擾能力、通信速度問題和分級分步式結構復雜的局限性而限制了其應用范圍。相反，PLC控制系統(tǒng)以其運行可靠、使用與維護均很方便，抗干擾能力強，適合新型高速網絡結構這些顯著的優(yōu)點使其逐步在智能建筑中得到廣泛的應用。本文主要闡述，我廠中的中央空調(冷凍站)系統(tǒng)的采用了PLC控制設計，運行情況穩(wěn)定、維護方便。PLC的PID調節(jié)使整個系統(tǒng)達到了無人職守。

2系統(tǒng)及工藝簡介

我廠中央空調系統(tǒng)，由三臺冷卻水泵、三臺冷凍水泵、兩臺冷卻塔風機和淋水泵、兩臺冷水機組、補充水箱、兩臺定壓泵、風機系統(tǒng)等主要設備組成兩套制冷系統(tǒng)，其中冷水機組是由設備生產廠成套供應的。它一般是根據(jù)空氣調節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制的。冷水機組由壓縮機、冷凝器與蒸發(fā)器組成。壓縮機把制冷劑壓縮，壓縮后的制冷機進入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收熱量，使冷凍水降溫，然后冷凍水進入冷風機盤管吸收空氣中的熱量。我廠選用的制冷機組為煙臺頓漢布什兩臺WCFX30制冷量為630KW。制冷系統(tǒng)主要對集控樓控制室、電子設備間、0米、6。9米層的電子間設備、電除塵控制室，計算機監(jiān)控室進行空氣調節(jié)。定壓系統(tǒng)及時補充系統(tǒng)損失的水。冷卻塔風機和淋水泵控制冷卻水的溫度。風機系統(tǒng)主要向各個房間送舒適新風。整體系統(tǒng)自動運行形成閉式循環(huán)。

如此不斷循環(huán)，把控制室里的熱量帶出，達到降低環(huán)境溫度的目的。因此，中央空調冷凍站系統(tǒng)的工藝控制要求為：

（1）整個系統(tǒng)自動補水，根據(jù)冷凍水和冷卻水壓力自動補充水。根據(jù)補水箱液位自動補充水。

（2）測量冷凍水供回水溫度及流量，從而計算空調實際的冷負荷，根據(jù)實際的冷負荷來決定冷水機組的開啟臺數(shù)，達到最佳節(jié)能狀態(tài)。

（3）各設備的程序聯(lián)動

啟動：冷卻水泵冷凍水泵冷水機組冷卻塔風機淋水泵風機和新風機組。

停止：冷水機組冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔風機淋水泵。

當其中一臺冷卻水泵/冷凍水泵/風機/淋水泵出現(xiàn)故障時，備用冷卻水泵/冷凍水泵等會自動投入工作。

（4）測量集水箱和分水箱的壓力的壓差△P=P1－P2控制調節(jié)閥的開口度，使整體系統(tǒng)機組維持恒壓

（5）根據(jù)冷卻水溫度開啟冷卻塔風機及延時啟動淋水泵

（6）根據(jù)出口風溫控制進入風機冷凍水流量（需要調節(jié)三通閥開度）

（7）數(shù)據(jù)顯示及歷史記錄

31PLC的選型及設置

為了滿足以上所介紹的空調工藝要求，整個控制系統(tǒng)需要可編程序控制器的數(shù)據(jù)輸入、輸出點分別是208點和160點，其中模擬量輸入、輸出為24點和24點。根據(jù)PLC的I/O原理使用原則，即留出一定的I/O點以做擴展時使用，以及系統(tǒng)設計中實際所需的I/O點數(shù)。選用AB有限公司的SLC－500/B型。

主機：SLC5/04

輸入模塊：DI1746-IB16AI1746-NI8

輸出模塊：DO1746-OW16AO1746-NO4

這種機型的I/O點數(shù)為960點，有RS－232通訊端口和內置DH-485通訊，其編程指令有143條，并配有相應的編程軟件不僅可以通過手持編程器對其編程。而且可以通過PC機對其進行編程輸入。該軟件還能在PLC運行時監(jiān)控其運行狀況。

與制冷機組通訊設置連接方法：

機組附帶有一條3芯屏蔽電纜（一端為26孔扁平插頭，另一端為25孔D形插頭），將26孔扁平插頭接在主機板的J6端口上，

25孔D形插頭接至計算機串行接口上即可通訊。如25孔D形插頭與計算機串行口的插座不符或電纜線長度不夠，

請自己焊接一條轉接電纜。按下面的連線方法焊接：

機組側計算機側

25針D形插頭9孔D形插頭或25孔D形插頭

232

323

757

二、計算機需準備的軟件：

安裝通用串行口通訊程序或DUNHAM-BUSH的COMM通訊程序。通訊軟件可以使用WINDOWS中的仿真終端程序,

或DOS下的PCPLUS、PROCOMM等通用終端仿真程序，以及頓漢布什公司的DOS界面通訊程序COMM。

COMM的優(yōu)點是操作比較簡便，安裝后即可直接使用，不需要過多的熟悉程序操作過程。

SLC5/04的RS-232通道與上位機進行串行數(shù)據(jù)通訊。也可以通過內置DH-485網絡通訊進行監(jiān)控和編程

三、操作：

（1）關閉中央空調機組的控制電源開關。

（2）將空調機組的串行口1200/9600bps速率選擇開關撥到要使用的速率上。速率選擇撥動開關為主機板上的S8，ON：9600；OFF：1200。

（3）將隨機附帶電纜線的26孔扁平插頭接在主機板的J6端口上，25孔D形插頭與轉接電纜的25針插頭對接，

轉接電纜的另一個插頭接到計算機串行口上。接線連接完畢。

（4）打開空調機組的控制電源開關，打開計算機。

（5）配置通訊程序（選擇串口號、波特率等）。奇偶校驗：無；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位；流控制：無。

（6）開始通訊。按回車鍵，出現(xiàn)Auth提示符即表示通訊正常，請按《DUNHAM-BUSH計算機控制器終端操作手冊》操作。

（7）與SLC500通訊直接參考SLC500說明就可以

32軟件程序設計

1＃、2＃制冷機組系統(tǒng)的啟動/停止設有自動、手動、備用三種運行狀態(tài)。手動狀態(tài)用于制冷系統(tǒng)的手動啟動/停止控制。也可以通過溫度設定，在自動狀態(tài)依據(jù)冷負荷的需要自動開啟制冷系統(tǒng)。每臺設備均自動用于聯(lián)鎖集中控制；手動用于調試或檢修；備用狀態(tài)用于熱備用。

PLC在數(shù)據(jù)采集的基礎上對相關設備發(fā)出控制指令，控制各機組的安全、經濟運行。同時，PLC將機組運行數(shù)據(jù)實時送往與之連接的人機界面(HMI)和上位監(jiān)控計算機。另外，PLC需接收上位計算機的協(xié)調控制命令。

冷凍泵和冷卻水泵/冷卻塔風機淋水泵/送風機系統(tǒng)/根據(jù)要求和制冷機組系統(tǒng)需求啟動相應的數(shù)量，低負荷時啟動一臺冷凍水泵和冷卻水泵。整體系統(tǒng)達到最佳運行節(jié)約能源。高負荷各啟動兩臺。

根據(jù)冷卻水水溫進入制冷機組冷卻水調節(jié)門進行PID調節(jié)，根據(jù)風機出口風溫冷凍水調節(jié)門進行PID調節(jié)。在大負荷時可以根據(jù)冷卻水溫度設定啟動冷卻塔風機和淋水泵。調節(jié)冷卻水溫度，控制制冷機的排氣壓力。由于系統(tǒng)滯后性大特點，在控制風溫時可以對PID參數(shù)Kp、Ti適當調大。

三臺水泵二工一備。其中備用泵循環(huán)輪換，提高設備的保養(yǎng)率。

各臺設備按工藝要求順序自動啟動/停止時，采用每臺設備啟動后經15s左右延時，再啟動下一臺設備。一是考慮水泵穩(wěn)定運行有個過程，二是避免數(shù)臺電動機同時啟動，沖擊變壓器，影響供電質量。

4結束語

在中央空調冷凍站系統(tǒng)中，采用PLC控制系統(tǒng)是切實可行的，我廠中央空調冷凍站PLC控制系統(tǒng)(和冬天采暖通風系統(tǒng)共用一套PLC系統(tǒng))運行以來工作穩(wěn)定、可靠，便于維護，創(chuàng)造了運行舒適運行環(huán)境，且性能價格比高，為智能建筑的建筑設備自動化創(chuàng)造了條件，具有推廣使用價值。