永宏P(guān)LC在水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘 要 將永宏P(guān)LC應(yīng)用于水源熱泵空調(diào)控制系統(tǒng),給出了PLC的I/O點(diǎn)分配表,介紹了控制系統(tǒng)組成和軟件設(shè)計(jì)思路,提出了一種隨機(jī)啟停的壓縮機(jī)控制方法。 1 引言 空調(diào)系統(tǒng)的控制主要分為繼電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制器(DDC)系統(tǒng)和可編程序控制器(PLC)系統(tǒng)等級(jí)幾種。由于故障率高、系統(tǒng)復(fù)雜、功耗高等明顯的缺點(diǎn),繼電器控制系統(tǒng)已逐漸被淘汰。DDC控制系統(tǒng)雖然在智能化方面有了很大的發(fā)展,但由于其本身抗干擾能力差、不易聯(lián)網(wǎng)、信息集成度不高和分級(jí)分步式結(jié)構(gòu)的局限性,從而限制了其應(yīng)用。相反,PLC控制系統(tǒng)以其運(yùn)行可靠、使用維護(hù)方便、抗干擾能力強(qiáng)、適合新型高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等顯著的優(yōu)點(diǎn),在智能建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。為了提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可維護(hù)性,目前空調(diào)系統(tǒng)都傾向于采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的PLC來進(jìn)行控制[3]。 2 空調(diào)系統(tǒng)介紹 廈門市某單位的辦公樓采用水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng),總建筑面積8550m2,建筑高度20.5m,其中空調(diào)面積約6840m2。地下1層為各種設(shè)備房和操作間,地上1層為職工食堂、大廳和會(huì)議室,地上2~6層為商業(yè)辦公用房。 室內(nèi)溫度和相對(duì)濕度等技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)要求如表1所示。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制冷量為860kW,制熱量為950kW??照{(diào)的主機(jī)系統(tǒng)由四臺(tái)壓縮機(jī)組成,水源水系統(tǒng)由取水井、滲水井和水處理設(shè)備組成。 表1 室內(nèi)技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)要求 該水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)主要是根據(jù)蒸發(fā)器和冷凝器進(jìn)出水溫度的變化來控制4臺(tái)壓縮機(jī)的啟停,使水溫穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)。4臺(tái)壓縮機(jī)分成A和B兩組,每組各有2臺(tái)壓縮機(jī)。系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配如表2所示,其中開關(guān)量輸入點(diǎn)6個(gè),模擬量輸入點(diǎn)4個(gè),開關(guān)量輸出點(diǎn)5個(gè),模擬量輸出點(diǎn)1個(gè)。 表2 系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配表 PLC的人機(jī)界面選用EView觸摸屏。 4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)熱泵進(jìn)行自動(dòng)啟停,顯示溫度、壓力、流量等運(yùn)行參數(shù),顯示壓縮機(jī)的工作狀態(tài),記錄設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和故障原因,實(shí)現(xiàn)對(duì)水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的智能控制。從控制系統(tǒng)的主要功能出發(fā),為了增加程序可讀性和減少程序代碼,PLC程序采用了主程序調(diào)用功能塊、功能塊調(diào)用函數(shù)的程序結(jié)構(gòu)。PLC程序由1個(gè)主程序、11個(gè)功能塊子程序和1個(gè)函數(shù)組成,其調(diào)用關(guān)系如圖2所示。程序編譯碼占用空間為30K。 圖2 程序調(diào)用關(guān)系圖 人機(jī)界面選用EView觸摸屏,輸入密碼后,點(diǎn)擊功能菜單,在彈出的快捷窗口中,可以選擇參數(shù)查詢、運(yùn)行時(shí)間、故障查詢、運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)設(shè)定、調(diào)節(jié)顯示、操作界面等子菜單,進(jìn)行相關(guān)的操作和顯示。 5 結(jié)論 采用傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)熱泵的控制,由于機(jī)械接觸點(diǎn)很多,接線復(fù)雜,參數(shù)調(diào)整不方便,而且機(jī)械接觸點(diǎn)的工作頻率低,容易損壞,可靠性差。采用直接數(shù)字式控制器(DDC)雖然可以減少接線,可靠性有所提高,但由于DDC其本身的抗干擾能力差、不易聯(lián)網(wǎng)、信息集成度不高和分級(jí)分步式結(jié)構(gòu)的局限性,因此,越來越不能滿足復(fù)雜多變的智能控制要求。
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