奧越信PLC應用于中央空調的控制設計

摘要：隨著國民經濟的發展對電力需求逐年增長，我國目前電力供應緊張現象普遍存在，在經濟發達的沿海地區，每到夏季用電高峰期工業區經常出現拉閘限電現象，同時我國近年大力提倡節能環保，隨著人們的生活質量的提高，提高空調的舒適性、經濟性、可靠性，節能性十分重要。采用先進、實用、可靠的可編程控制器（PLC）來進行控制是當前空調控制系統的主流。奧越信200系列高性能小型PLC，從CPU到擴展模塊等闡述了在該領域的優越性。基于目前中央空調系統控制手段的不足，利用奧越信200系列控制器來實現有效控制的方法，經實際使用表明該方案是合理可行的，使用效果優于同類控制產品。

一、引言

空調是對建筑物內空氣進行調節的專用系統，它通過對風機、閥門、泵等設備的開、關及連續調節來控制室內溫度、濕度，使之滿足一定要求，從而提高人體的舒適度。隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的大、中型建筑采用中央空調系統，以達到夏季致冷、冬季取暖，且達到經濟節能的目的。

為提高空調系統的經濟性、可靠性及可維護性，需采用控制產品對空調系統的各個設備進行控制。早期的中央空調控制器多為就地式專用控制器，它們具有控制功能簡單、不易聯網及信息集成度不高等缺點。隨著計算機技術、控制技術和網絡技術的發展，現在的中央空調系統都傾向于采用先進、實用、可靠的可編程控制器（PLC）來進行控制。本文介紹用奧越信PLC 產品控制中央空調的實例。

將奧越信公司200系列可編程控制器應用于空調系統中，實現聯網及信息集成，提高了系統可靠性，降低了能耗，滿足了工藝要求，保證了產品的質量，提高了整套機組的性價比。

二、系統介紹

某空調系統為風管式系統，風冷風管式中央空調系統與其他中央空調相比有新風的引入提高的空氣的質量、溫度較均衡、噪音小、可調節、安裝簡單、運行可靠、效率高和運行費用低等顯著特點。風管機中央空調系統以空氣為輸送介質，其原理與大型全空氣中央空調系統的原理基本相同，是一個小型化的全空氣中央空調系統。它利用室外主機集中產生冷/熱量，將從室內引回的回風進行冷卻/加熱處理后，再送入室內消除其空調冷/熱負荷。風管式機組系統簡單，采用制冷劑和空氣直接蒸發換熱的制冷循環方式，無需中間傳熱媒體，減少了損耗，效率高。由于引入了新風，其空氣品質能得到較大的改善。原理圖如下所示，圖中室外主機采用風冷方式。

該系統有如下幾個特點：

夏季，制冷機組運行，實現冷調節；冬季，冷機配合熱源共同使用，可以實現冬季采暖。在春秋兩季可以用新風直接送風，達到節能，舒適的效果。

采用集中空調的設計方法，送風量大，送風溫差小，房間溫度均勻。送風方式多樣化，能夠具體情況制定不同的送風方案，增強人體的舒適性。

采用模塊化主機，根據設置自動調節制冷量。室內及分區控制，各個室內及獨立運行，分別調節各個區域內的空氣。

維護非常方便，對發生的故障進行報警的同時在文本顯示器上顯示，維護人員可方便快捷地根據故障顯示進行維護或修理。

可單獨控制，也可集中進行控制，運行更加經濟、節能。

三、系統控制

控制系統采用奧越信224C主機系列PLC，擴展用200系列模擬量模塊和231熱電阻模塊。 1、OYES 200系列是可以完全兼容西門子S7-200 的編程軟件，原應用程序無需任何改動， 224C系列 CPU集成兩個通訊口，其中一個PPI通訊口，另一個自由通信口（FPORT）內部集成MODBUS協議，14DI/10DO共24個數字量I/O，程序空間為24K，數據空間10K，可掉電保持三年，4個5KHZ高速計數器。

空調應用環境相對比較潮濕，奧越信200系列產品可靠性高，可采用三防處理，適用各種惡劣環境。

主機系統控制要求

1）根據當前出水溫度及設定值對系統采取加載、卸載和保持相應控制措施；

2）具有故障檢測與報警功能，能查詢當前故障和歷史故障記錄；

3）定時控制功能，能自動開關機組；

4）系統和壓機的保護功能齊全。

3.3 冷凍水系統控制

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行PID控制。冷凍水系統邏輯控制：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泵，冷凍水泵由變頻器控制運行（主電路分開，變頻器頻率信號一樣），變頻器頻率由模擬量EM232模塊輸出電流信號控制。當設定溫差大于實際溫差時，表明實際供冷量不足以滿足空調房間需要，需要增加冷量，PLC控制模擬量輸出電流增加，從而提高冷凍泵轉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定溫差；當設定溫差小于實際溫差時，表明實際供冷量有富余超過空調房間的需要，需要減小冷量，PLC控制輸出電流減小，從而降低冷凍泵轉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定溫差。