一、概述
中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源控制系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。采用液體汽化制冷的原理為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需冷量,用以抵消室內(nèi)環(huán)境的熱負荷,制熱系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需熱量,用以抵消室內(nèi)環(huán)境冷負荷。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分,下面我們來介紹一下中央空調(diào)機組的具體控制方式。
一般來說空調(diào)機組采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。新風自室外的新風管引入,經(jīng)過初效過濾后在凈化空調(diào)機組內(nèi)與室內(nèi)回風混合,混合后的空氣處理到送風要求后送入辦公區(qū)域。 監(jiān)視初效空氣過濾器狀態(tài),過濾器設(shè)置風壓差開關(guān),壓差開關(guān)動作設(shè)定值在0~300Pa范圍內(nèi)可調(diào)整,當過濾器前后壓差⊿P>設(shè)定值時,壓差開關(guān)動作,系統(tǒng)產(chǎn)生報警信號,提醒管理人員進行更換或清洗; 送風機運行狀態(tài)、故障監(jiān)測顯示,取送風機配電盤里觸點作為風機運行狀態(tài)信號,當觸點閉合時風機運行,觸點斷開時風機停止; 監(jiān)控新風溫度、送風溫度、送風濕度、室內(nèi)溫度和室內(nèi)濕度。 監(jiān)視送風機和排風機運行狀態(tài),故障報警,手自動狀態(tài)。
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二、空調(diào)機組的控制要求
一般來說空調(diào)機組的控制要求包含以下:
1、通過回風溫度設(shè)定值,調(diào)節(jié)表冷器電動調(diào)節(jié)閥開度,以使室內(nèi)溫度保持設(shè)定要求值。
2、空調(diào)機組停機時讓水閥有20%的開度,保證空調(diào)機組在使用前能對房間進行預(yù)冷(夏季)或預(yù)熱(冬季);
3、新風閥與送風機連鎖,風機停止時自動關(guān)閉新風閥。
4、電加熱與風機連鎖保護,如果風機未開啟,不能開啟電加熱
5、電加熱過熱保護功能,設(shè)送風溫度高溫報警,例如:當送風溫度高于40度時強制關(guān)閉電加熱。
6、采用新風溫度作為盤管防凍的參考溫度,在冬季時,當盤管溫度值低于設(shè)定值時,自動開啟水空調(diào)閥門,停止新風機組,關(guān)閉新風閥,并中央主機報警;
7、頻率控制:根據(jù)設(shè)定好的送風壓力,自動調(diào)節(jié)變頻器頻率。
8、房間溫濕度監(jiān)測及壓差控制:根據(jù)房間差壓傳感器控制房間回風閥達到預(yù)設(shè)值。(4個房間差壓控制,溫濕度監(jiān)測)
三、中央空調(diào)機組的控制方式分析
1、風機控制方式:
可分為程序自動控制、程序手動控制和手動控制三種。
手動控制:當風機啟停柜上的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“手動”狀態(tài)時,若要操作風機,必須在啟停柜上通過“啟動”或“停止”按鈕控制風機啟停(此時自動操作無效)風機啟動同時,風閥和水閥自動投入運行。
程序手動控制:當風機啟停柜上的“手動/自動” 轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“自動”狀態(tài)時,風機自動控制有效,此時可根據(jù)需要在觸摸屏上對送風機進行啟??刂?;
程序自動控制:通過時間程序控制機組自動啟/停風機,該控制系統(tǒng)具有任意周期實時時間控制功能,系統(tǒng)通常運行在程序自動控制方式。
2、溫濕度調(diào)節(jié)方式:
夏季控制方式:正常工況和露點除濕工況
當風機開啟后先進入正常溫度調(diào)節(jié)工況,開啟15分鐘后檢測送風濕度高于設(shè)定濕度,自動進入露點除濕工況。當濕度達到設(shè)定值后維持15分鐘自動進入再進入正常工況。
正常工況室內(nèi)溫度設(shè)定值在22度,露點除濕工況溫度設(shè)定值在15度
(1)正常工況(冷凍水進行降溫和除濕)
? 溫度控制:室內(nèi)溫度測量值高于設(shè)定范圍的上限時,開大冷凍水路上的調(diào)節(jié)閥;低于設(shè)定范圍下限時,關(guān)小冷凍水路上的調(diào)節(jié)閥。在此情況下,濕度值滿足設(shè)定值。
(2)露點除濕工況
? 溫度控制:室內(nèi)溫度測量值高于設(shè)定范圍的上限時,開大冷凍水路上的調(diào)節(jié)閥;低于設(shè)定范圍下限時,關(guān)小冷凍水路上的調(diào)節(jié)閥。
? 除濕控制:室內(nèi)濕度測量值高于設(shè)定范圍的上限時,開啟電加熱;低于設(shè)定范圍下限時,關(guān)閉電加熱。
冬季控制方式:
(1)溫度測量值高于設(shè)定范圍的上限時,關(guān)小冷凍水路上的調(diào)節(jié)閥;低于設(shè)定范圍下限時,開大冷凍水路上的調(diào)節(jié)閥。如果水閥開度達到100%維持20分鐘,房間溫度測量值低于設(shè)定值,開啟電加熱,直到溫度低于設(shè)定值,關(guān)閉電加熱。
(2)加濕控制:室內(nèi)濕度測量值高于設(shè)定范圍的上限時,關(guān)閉加濕器;低于設(shè)定范圍下限時,開啟加濕器。
四、具體PLC選型和IO統(tǒng)計
綜上所述,我們對PLC的IO點做出以下統(tǒng)計:

五、PLC與模塊的選型
由上PLC的IO統(tǒng)計可知,我可選擇西門子CPU226繼電器輸出(6ES7-216-2BD23-0XB8)主機一個,16AI輸入(6ES7 221-1BH22-0XB8)和8AI輸入(6ES7 221-1BF22-0XB8)模擬量各1個,8AO輸出(6ES7 222-1HF22-0XB8)3個。
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六、總結(jié)空調(diào)機組控制難點
主要來說,空調(diào)機組的PLC控制程序不算復(fù)雜,主要就是西門子PLC模擬量模塊的運算方式,通過檢測風道的壓差、溫度、濕度等來給CPU一系列的控制,我們在調(diào)試時一定要注意這些模擬量模塊的數(shù)據(jù)準確性,數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,確保系統(tǒng)能正常運行。
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