一、引言

恒溫恒濕中央供風(fēng)在對(duì)溫濕度要求較高的場(chǎng)合中發(fā)展起來(lái)的空氣調(diào)節(jié)器。在電子產(chǎn)品生產(chǎn)車(chē)間的環(huán)境中溫濕度的變化，空氣質(zhì)量的好壞直接影響到生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命與產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證較高生產(chǎn)效率，對(duì)供風(fēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)，制造要求有更高的精度，電氣控制系統(tǒng)也更具有難度。本文介紹了我公司自行設(shè)計(jì)的某大型企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間的中央供風(fēng)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

二、總體方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)目標(biāo)，是對(duì)服務(wù)于凈化廠房的空調(diào)系統(tǒng)及其配套設(shè)備，采用可編程序控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，滿足空氣環(huán)境要求，達(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行。

采用當(dāng)今最先進(jìn)的MITSUBISHI工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品，運(yùn)用數(shù)模技術(shù)，建立監(jiān)控控制系統(tǒng)；

注重系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)、管理的便捷性；

采用強(qiáng)弱電一體化設(shè)計(jì)，即機(jī)組啟停控制、電氣安全保護(hù)及空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)組件布置，盡量簡(jiǎn)化外部接線；

控制系統(tǒng)精度：溫度≤1。C，濕度≤5%。

三、控制系統(tǒng)工作原理

外圍設(shè)備控制原理

溫/濕變送器

把溫/濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換為0—10VDC信號(hào)傳給PLC2AD模塊，溫/濕度邏輯控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控

欠風(fēng)壓開(kāi)關(guān)

機(jī)組運(yùn)行時(shí)，當(dāng)盤(pán)管前后壓差低于50Pa時(shí)，欠風(fēng)壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，報(bào)警指示燈亮，同時(shí)限制加熱、制冷設(shè)備的投入

濾網(wǎng)報(bào)警壓差開(kāi)關(guān)

機(jī)組運(yùn)行時(shí)，當(dāng)過(guò)濾器前后壓差高于250Pa（根據(jù)過(guò)濾器類(lèi)別而設(shè)定）時(shí)，過(guò)濾器壓差開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，報(bào)警指示燈亮

冷水電動(dòng)閥門(mén)執(zhí)行器

通過(guò)接受控制器程序邏輯調(diào)節(jié)控制冷水閥門(mén)開(kāi)度，以達(dá)到制冷、除濕的效果

四、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)需要,對(duì)溫,濕度的要求選擇相應(yīng)的風(fēng)機(jī),冷熱水電動(dòng)閥門(mén).與蒸汽電動(dòng)閥門(mén).在設(shè)計(jì)過(guò)程中持別注意的對(duì)執(zhí)行器的控制信號(hào)進(jìn)行選擇.如考慮現(xiàn)場(chǎng)抗干擾性等原因來(lái)決定是否選用電流傳輸信號(hào)或電壓傳送信號(hào).對(duì)溫濕度測(cè)量變送器精度要求,多點(diǎn)測(cè)量等進(jìn)行組態(tài).

五、設(shè)備配置

PLC：采用MITSUBISHIFX2N系列；

觸摸屏：采用MITSUBISHIGT1155—QSBD—C彩屏監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；

采用SIEMENS風(fēng)道式監(jiān)控采樣；

冷水閥：采用模擬量調(diào)節(jié)電動(dòng)閥；

壓差開(kāi)關(guān)：采用P233A-4-AKC監(jiān)控于欠風(fēng)、濾網(wǎng)警報(bào)；

溫度開(kāi)關(guān)：采用國(guó)產(chǎn)名牌監(jiān)控溫度；

風(fēng)機(jī)與檢修門(mén)開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖：采用行程開(kāi)關(guān)控制檢修門(mén)與風(fēng)機(jī)啟停聯(lián)鎖；

變頻器：采用MITSUBISHI控制風(fēng)機(jī)變頻調(diào)整起動(dòng)。

六、控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)硬件組合進(jìn)行的軟件程序設(shè)計(jì),先做好各種保護(hù).如超溫,門(mén)裝置檢測(cè),變頻器故障等.對(duì)于控溫控濕中央供風(fēng)而言.主要設(shè)計(jì)難度在于除濕后的溫濕度控制與PID調(diào)節(jié)的參數(shù)設(shè)定.編寫(xiě)程序時(shí),主要考慮濕度優(yōu)先的控制方法.因?yàn)樵趯?duì)空氣進(jìn)除濕的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生降溫效果,此時(shí)必需在除濕后再進(jìn)行升溫處理使之達(dá)到控制要求.相對(duì)于濕度控制來(lái)說(shuō),溫度方面控制屬于比較容易控制的一種.

七、控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明

縱觀現(xiàn)時(shí)工業(yè)控制涉及到反饋方面的大都采用PID調(diào)節(jié).中央供風(fēng)控制也不例外,但它有別于一般爐溫控制與恒壓供水方面的PID調(diào)節(jié).主要原因是與之相比較空氣調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度較慢所產(chǎn)生的滯后性持別突出.另外全新風(fēng)回風(fēng)的還要考慮到室外溫濕度對(duì)整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響.在對(duì)PID進(jìn)行設(shè)定時(shí)往往需要靠犧牲從動(dòng)態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的時(shí)間,使之變長(zhǎng)來(lái)達(dá)到減少系統(tǒng)的振蕩.解決此類(lèi)問(wèn)題可以采用PID與比較進(jìn)入兩級(jí)調(diào)節(jié).利用PID調(diào)節(jié)迅速使系統(tǒng)向目標(biāo)值靠攏.進(jìn)入比較寬度調(diào)節(jié)后使用比較指令進(jìn)入修正調(diào)節(jié).但此做法使得程序編寫(xiě)時(shí)相對(duì)復(fù)雜.比較寬度設(shè)定要難以把握.實(shí)際使用過(guò)程中視乎現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境氣候進(jìn)行合適選擇控制方式.

八、結(jié)束語(yǔ)

控溫控濕是一個(gè)復(fù)雜的物理變化過(guò)程,兩個(gè)物理量既獨(dú)立又有著相互影響的一方面.對(duì)于一些對(duì)溫濕度要求較高的場(chǎng)合還需在硬件上進(jìn)行改進(jìn).以便能夠在程序設(shè)計(jì)方面進(jìn)行控制.從而達(dá)到環(huán)境要求.