目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要1…第一章緒論2..課題背景2.問題的提出2.原系統(tǒng)簡介2.原系統(tǒng)的運(yùn)行及存在問題3第二章中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能可行性分析4中央空調(diào)原理圖及各結(jié)構(gòu)的作用4制冷主機(jī)：4.冷凍水泵：4.冷卻水泵：5.冷卻塔：5.風(fēng)機(jī)盤管：5.中央空調(diào)現(xiàn)狀5.節(jié)能的可行性分析6.第三章中央空調(diào)系統(tǒng)主控制器.7.PLC的發(fā)展7..PLC的特點(diǎn)8..編程方法簡單易學(xué)，指令豐富8功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高8硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)8無觸點(diǎn)面配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)8系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少9維修工作量小，維修方便9體積小，功耗低9.PLC的應(yīng)用領(lǐng)域.9..開關(guān)量邏輯控制9.運(yùn)動(dòng)控制9.數(shù)據(jù)處理9.通訊聯(lián)網(wǎng)1.0PLC的組成10第四章基于PLC控制的中央空調(diào)系統(tǒng)12PLC控制系統(tǒng)I/O配置表1.4冷凍水系統(tǒng)控制1.6冷凍水系統(tǒng)邏輯控制：1.6冷凍水系統(tǒng)PID控制：1.7冷凍水系統(tǒng)電量監(jiān)控：1.7冷凍水系統(tǒng)通訊控制：1.7冷卻水系統(tǒng)控制1.9冷卻水系統(tǒng)邏輯控制：1.9冷卻水系統(tǒng)PID控制：19冷卻水系統(tǒng)電量監(jiān)控：19冷卻水系統(tǒng)通訊控制：19冷卻塔系統(tǒng)控制20冷卻塔系統(tǒng)邏輯控制：20冷卻塔系統(tǒng)PID控制：21冷卻塔系統(tǒng)電量監(jiān)控：21冷卻塔系統(tǒng)通訊控制：21第五章PLC與變頻器控制設(shè)計(jì)22三菱FR-F540-37K-CH變頻器主要參數(shù)的設(shè)定22三菱PLCFX2N-64MR與FR-F540-37K-CH變頻器的接線以及I/O分配22I/O分配：22PLC與變頻器接線圖：23完整梯形圖：27指令表：30第六章節(jié)能改造前后運(yùn)行效果比較37節(jié)能效果及投資回報(bào)37對系統(tǒng)的正面影響37結(jié)論：38參考文獻(xiàn)：38致謝：38摘要中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一，電能的消耗非常大，約占建筑物總電能消耗的50%由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)，而實(shí)際上在一年中，滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天，甚至十多個(gè)小時(shí)，幾乎絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70姒下運(yùn)行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，幾乎長期在100煥載下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)，也惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、PLC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，達(dá)到節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。關(guān)鍵詞：PLC中央空調(diào)閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)第一章緒論課題背景中央空調(diào)是現(xiàn)代大型建筑物如賓館、商場、辦公樓、居民小區(qū)、工廠和其它大型建筑不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它能帶給人們四季如春，溫馨舒適的每一天。中央空調(diào)是一種通過集中制冷，然后分別將冷量輸送到各空調(diào)房間的設(shè)備，以調(diào)節(jié)各個(gè)空調(diào)房間內(nèi)溫度達(dá)到適合人辦公或者生活。作為建筑內(nèi)部重點(diǎn)耗能設(shè)備，中央空調(diào)系統(tǒng)的耗電一般要占整座建筑電耗的40%以上。而中央空調(diào)機(jī)組是以滿足使用場所的最大冷熱量來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而在實(shí)際應(yīng)用中絕大多數(shù)用戶在使用時(shí)，冷熱負(fù)荷是變化的，一般與最大設(shè)計(jì)供冷熱量存在著很大的差異，系統(tǒng)各部分90%Z上運(yùn)行在非滿載額定狀態(tài)。傳統(tǒng)的中央空調(diào)水、風(fēng)系統(tǒng)均采用調(diào)節(jié)閥門或風(fēng)門開度的方式來調(diào)節(jié)水量和風(fēng)量，這種調(diào)節(jié)方式的缺點(diǎn)不僅是消耗大量能量，而且調(diào)節(jié)品質(zhì)難以達(dá)到理想狀態(tài)而導(dǎo)致空調(diào)的舒適度不良。中央空調(diào)變頻節(jié)能改造投資價(jià)值極高，用戶用于該產(chǎn)品的全部投資，可在很短的時(shí)間內(nèi)通過減少能耗支出予以回收。投資收益率根據(jù)日運(yùn)行時(shí)間不同，在25—40戒間。應(yīng)用交流變頻技術(shù)通過對中央空調(diào)的末端空調(diào)風(fēng)機(jī)箱、冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷凍水/冷卻水水泵、甚至主機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，從而使空調(diào)各子系統(tǒng)風(fēng)量、水流量等負(fù)荷工況參數(shù)按負(fù)荷情況得到適時(shí)調(diào)節(jié)，不但能改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，達(dá)到閥門、風(fēng)門節(jié)/回流調(diào)節(jié)、變極調(diào)速等落后調(diào)節(jié)方式所不能相比的調(diào)節(jié)性能，改善空調(diào)的舒適性；更能達(dá)到節(jié)約大量電能，降低設(shè)備運(yùn)行噪聲，延長設(shè)備使用壽命、減輕設(shè)備維護(hù)工作量及費(fèi)用的理想運(yùn)行效果。通過變頻控制調(diào)節(jié)，中央空調(diào)系統(tǒng)的水、風(fēng)系統(tǒng)耗電水平可降低30%~60%主機(jī)系統(tǒng)可節(jié)電10犯上，總體系統(tǒng)節(jié)電可達(dá)40%￡右。用戶可在設(shè)備投運(yùn)后幾個(gè)運(yùn)行期后，即可從節(jié)省的電費(fèi)支出中收回投資。因此中央空調(diào)用戶應(yīng)用變頻節(jié)能控制系統(tǒng)不僅有著良好的直接經(jīng)濟(jì)收益，還能達(dá)到節(jié)約能源消耗，有利于環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。問題的提出原系統(tǒng)簡介中央空調(diào)一般包含以下組成部分：制冷系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，某些高級中央空調(diào)系統(tǒng)還有新風(fēng)機(jī)，通過控制室內(nèi)CO2含量適量引入室外新風(fēng)，讓在室內(nèi)活動(dòng)的人感到舒適。中央空調(diào)系統(tǒng)改造前的主要設(shè)備和控制方式：450冷噸冷氣主機(jī)2臺(tái)，型號為特靈二極式離心機(jī)，兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行；冷凍水泵和冷卻水泵各有3臺(tái)，型號均為TS-200-150315,揚(yáng)程32米，配用功率37KW均采用兩用一備的方式運(yùn)行。冷卻塔3臺(tái)，風(fēng)扇電機(jī)7.5KW；并聯(lián)運(yùn)行。原系統(tǒng)的運(yùn)行及存在問題由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，且留有10%-20臉右的設(shè)計(jì)余量。其中冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長期在大流量、小溫差的狀態(tài)下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)。而且冷凍、冷卻水泵采用的均是A△起動(dòng)方式，電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的3—4倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器的使用壽命大大下降；同時(shí)，啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)的水錘現(xiàn)象，容易對機(jī)械器件、軸承、閥門和管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備件費(fèi)用。另外，由于冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的變化，具熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機(jī)出水溫度，以及大流量小溫差來掩蓋。這樣，不僅浪費(fèi)能量，也惡化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某些末端設(shè)備溫控稍有失靈或靈敏度不高時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致大面積空調(diào)室溫偏冷，感覺不適，嚴(yán)重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。因?yàn)榭照{(diào)偏冷的問題經(jīng)常遇到各種想不到的問題造成不少人力資源的浪費(fèi)。本人提出：“利用變頻器、PLG數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成的溫差閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。對冷凍、冷卻水泵進(jìn)行改造，以節(jié)約電能?！钡诙轮醒肟照{(diào)系統(tǒng)節(jié)能可行性分析中央空調(diào)原理圖及各結(jié)構(gòu)的作用冷卻喈冷和塔風(fēng)機(jī)冷卻水回水冷凍水回水用間冷流水壓軸機(jī)出水出水圖2-1中央空調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖冷卻喈冷和塔風(fēng)機(jī)冷卻水回水冷凍水回水用間冷流水壓軸機(jī)出水出水圖2-1中央空調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖制冷主機(jī):制冷主機(jī)通過壓縮機(jī)讓制冷劑迅速冷凍循環(huán)水的溫度快速降低（一般經(jīng)過制冷主機(jī)制冷后的水溫在7c左右），這是中央空調(diào)冷源提供的地方，通過制冷主機(jī)冷凍的冷媒水由冷凍水泵送入空調(diào)房問。冷凍水泵：制冷主機(jī)的制冷劑被降到冷卻水的溫度后，經(jīng)過節(jié)流閥，溫度變的更低，這時(shí)用水將冷量帶走，這部分水稱為冷凍水，冷凍水帶走制冷劑的冷量后，再到空調(diào)系統(tǒng)末端（如風(fēng)機(jī)盤管，空調(diào)機(jī)組）與空氣換熱，溫度升高后再回到冷水機(jī)組內(nèi)帶走制冷劑冷量，這樣構(gòu)成冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)上的泵稱為冷凍水泵。冷卻水泵：制冷劑在冷水機(jī)組里循環(huán)，經(jīng)過壓縮機(jī)是溫度升高，這時(shí)用水將溫度降下來，這部分水稱為冷卻水，冷卻水通過冷冷卻水泵把制冷主機(jī)所產(chǎn)生的熱量帶走，再經(jīng)過冷卻塔把熱量釋放到空氣中，然后回到冷水機(jī)組，這樣構(gòu)成一個(gè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)上的泵是冷卻水泵。要清楚，空調(diào)系統(tǒng)通過三個(gè)循環(huán)把室內(nèi)的熱量傳到室外：冷凍水循環(huán)，制冷劑循環(huán)，冷卻水循環(huán)。冷卻塔：冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過蒸發(fā)作用來散去制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。通過冷卻水泵將溫度較高的水送上冷卻塔，通過冷卻塔噴頭，讓水自上而下流動(dòng)，一方面，通過自然空氣帶走水中熱量；另一方面，通過冷卻風(fēng)機(jī)帶動(dòng)空氣加速運(yùn)動(dòng)，通過空氣帶走熱量的同時(shí)加快蒸發(fā)，讓水溫降低。溫度降低后的冷卻水再次循環(huán)進(jìn)入制冷主機(jī)，帶走制冷主機(jī)產(chǎn)生的廢熱，如此循環(huán)。風(fēng)機(jī)盤管：風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)是將由風(fēng)機(jī)和盤管組成的機(jī)組直接放在房間內(nèi)，工作時(shí)盤管內(nèi)根據(jù)需要流動(dòng)熱水或冷水，風(fēng)機(jī)把室內(nèi)空氣吸進(jìn)機(jī)組，經(jīng)過過濾后再經(jīng)盤管冷卻或加熱后送回室內(nèi)，如此循環(huán)以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的目的。中央空調(diào)現(xiàn)狀通常在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，建筑物的中央空調(diào)系統(tǒng)通常按極端環(huán)境條件去計(jì)算空調(diào)負(fù)荷，即以其最大冷（熱）負(fù)荷的1.1~1.5倍去確定空調(diào)主機(jī)及外圍設(shè)備的額定容量。然而由于氣候條件、環(huán)境溫度、使用時(shí)間、空調(diào)房間內(nèi)人數(shù)等因素的變化，實(shí)際出現(xiàn)最大冷（熱）負(fù)荷的時(shí)間，每年不超過10h~20h?？照{(diào)冷凍、冷卻水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程和流量比實(shí)際需要的揚(yáng)程和流量高出很多，空調(diào)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)供風(fēng)量也比實(shí)際需要的風(fēng)量大，只要啟動(dòng)中央空調(diào)主機(jī)，水泵和風(fēng)機(jī)都在工頻50HZ下運(yùn)行，也就是一直在滿負(fù)荷狀態(tài)下工作，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的能源利用效率比較低，導(dǎo)致電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，這也是中央空調(diào)節(jié)能的可行性之所在。利用節(jié)能裝置可大大降低水泵電機(jī)運(yùn)行頻率，從而降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，使循環(huán)水流量恰到好處地根據(jù)空調(diào)房間的需要與制冷量實(shí)時(shí)匹配，從而輕而易舉地將部分電能節(jié)約下來。特別是對長年運(yùn)行在日夜變化，季節(jié)變化，使用面積的變化而引起制冷量需求變化的系統(tǒng)，節(jié)能效果更為明顯。中央空調(diào)系統(tǒng)的工作過程是一個(gè)不斷進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換以及熱交換的過程。其理想運(yùn)行狀態(tài)是：在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中，在冷凍泵的作用下冷凍水流經(jīng)冷凍主機(jī)，在蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，被吸熱降溫后（7C）被送到終端盤管風(fēng)機(jī)或空調(diào)風(fēng)機(jī)，經(jīng)表冷器吸收空調(diào)室內(nèi)空氣的熱量升溫后（12C）,再由冷凍泵送到主機(jī)蒸發(fā)器形成閉合循環(huán)。在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，在冷卻泵的作用下冷卻水流經(jīng)冷凍機(jī)，在冷凝器吸熱升溫后（37。C）被送到冷卻塔，經(jīng)風(fēng)扇散熱后（32。C）再由冷卻泵送到主機(jī)，形成循環(huán)。在這個(gè)過程里，冷凍水、冷卻水作為能量傳遞的載體，在冷凍泵、冷卻泵得到動(dòng)能不停地循環(huán)在各自的管道系統(tǒng)里，不斷地將室內(nèi)的熱量經(jīng)冷凍機(jī)的作用，由冷卻塔排出。如圖1-1所示。在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷凍泵、冷卻泵的裝機(jī)容量是取系統(tǒng)最大負(fù)荷再增加10320嗾量作為設(shè)計(jì)安全系數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水、冷卻水循環(huán)用電約占系統(tǒng)用電的12324%而在冷凍主機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，冷卻水、冷凍水循環(huán)用電就達(dá)30340%因此，實(shí)施對冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的能量自動(dòng)控制是中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造及自動(dòng)控制的重要組成部分。節(jié)能的可行性分析風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載：P（負(fù)載）=Q（流量）XH（揚(yáng)程），當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速從N降至N'時(shí)，流量Q,揚(yáng)程H'及軸功率P'的關(guān)系如下：Q=Q（N'/N）H'=H（N'/N）2,P'=P（N'/N）3根據(jù)上面公式可以看出，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，流量按線性關(guān)系變化，而電功率按立方關(guān)系方式變化，例如，電機(jī)功率為15KW當(dāng)其轉(zhuǎn)速為原來的4/5時(shí)，耗電功率為7.68KW即耗電為原來的51.2%,節(jié)電48.8%,從而大大節(jié)約電能。那么根據(jù)上面的公式分析，如果我們能根據(jù)負(fù)載情況實(shí)時(shí)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可達(dá)到節(jié)能的目的。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原理：n=60f/p（1-s）,式中n:轉(zhuǎn)速，f:頻率，p:電機(jī)磁極對數(shù)，s:轉(zhuǎn)差率。由上式可見，調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速有3種方法，改變電源頻率、改變電機(jī)磁極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率。在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高，也最容易控制，所以變頻調(diào)速也是目前應(yīng)用最為成熟的。第三章中央空調(diào)系統(tǒng)主控制器中央空調(diào)控制系統(tǒng)主控制器采用PLC控制，由于PLC編程簡單，擴(kuò)展能力強(qiáng)，并且程序容易修改，所以越來越多的被應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)中，取代原來的DDC控制器，并且可通過PLC的通訊接口接入上位監(jiān)控系統(tǒng)，便于在主控室查看各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，并且很容易進(jìn)行電能消耗、運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)以及故障監(jiān)視及分析。下面對PLC的發(fā)展及功能特點(diǎn)進(jìn)行闡述。PLC的發(fā)展PLC（ProgrammableLogicController），是一種電子裝置，早期稱為順序控制器“SequenceController,1978年NEMA（NationalManufactureAssociation）美國國家電氣協(xié)會(huì)正式命名為ProgrammableLogicController（可編過程控制器。簡稱PLC，其定義為一種電子裝置，主要將外部的輸入裝置如：按鍵、感應(yīng)器、開關(guān)及脈沖等的狀態(tài)讀取后，依據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)或數(shù)值并根據(jù)內(nèi)部存儲(chǔ)預(yù)先編寫的程序，以微處理機(jī)執(zhí)行邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)及算式運(yùn)算，產(chǎn)生相對應(yīng)的輸出信號到輸出裝置如：繼電器（Relay）的開關(guān)，電磁閥及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，控制機(jī)械或程序的操作，達(dá)到機(jī)械控制自動(dòng)化或加工程序的目的。并籍由其外圍的裝置（計(jì)算機(jī)/程序書寫器）輕易地編輯/修改程序及監(jiān)控裝置狀態(tài)，進(jìn)行現(xiàn)場程序的維護(hù)及試機(jī)調(diào)整。PLC與繼電器控制系統(tǒng)的有很大的關(guān)系。由于在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找很排除非常困難，若工藝發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的組件與接線需作相應(yīng)的變化，這種改造的工期長，費(fèi)用高，以至于有的用戶寧愿扔掉舊的控制柜，另外做一臺(tái)新的控制柜。1968年，美國最大的汽車制造廠家一通用汽車公司（GM提出了研究PLC的基本思想，即：編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)可靠性高于繼電器控制柜體積小于繼電器控制柜成本可與繼電器控制柜競爭可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)可直接采用115V交流輸入電壓輸出采用115V交流電壓，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等負(fù)載通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便能存儲(chǔ)程序，存儲(chǔ)器容量可達(dá)4KB,1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC研制出了世界上第一臺(tái)PLG70年代初期出現(xiàn)了微處理器，它的體積小，功能強(qiáng)，價(jià)格便宜，很快被用于PLC使它的功能增強(qiáng)，工作速度加快，體積減小，可靠性提高，成本下降。PLC借鑒微型計(jì)算機(jī)的高級語言，采用極易為工廠電氣人員掌握的梯形圖編程語言?，F(xiàn)代可編程控制器不僅能實(shí)現(xiàn)對開關(guān)量的邏輯控制，還具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)動(dòng)控制、模擬量PID控制，通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)部門，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設(shè)備和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，PLC的發(fā)展趨勢有：向高性能、高速度、大容量發(fā)展，大力發(fā)展微型PLC不斷增強(qiáng)微型PLC的功能，PLC編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化，PLC與其它工業(yè)控制產(chǎn)品相互融合，PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC的鬲4合，PLC與集散控制系統(tǒng)的融合，PLC與CNC的融合，大力開發(fā)智能型I/O子系統(tǒng)，LC與現(xiàn)場總線相融合，強(qiáng)通訊聯(lián)網(wǎng)功能PLC的特點(diǎn)（特點(diǎn)這一塊做一個(gè)標(biāo)題即可）PLC的特點(diǎn)有：1編程方法簡單易學(xué)，指令豐富梯形圖是使用得最多的PLC的語言，其電路符號和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，并且包含一些常用的高級便利指令如PID,加減速脈沖，高速計(jì)數(shù)等。大大簡化編程工作量。2功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)內(nèi)部繼電器、幾十到幾百個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、幾十個(gè)特殊用途繼電器，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。一臺(tái)PLC可以同時(shí)控制幾臺(tái)設(shè)備，也可以通過聯(lián)網(wǎng)信，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)可編過程控制其產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置功用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能，不同規(guī)模的系統(tǒng)。而且PLC的安裝接線也很方便，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以通過端子直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。無觸點(diǎn)面配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中的大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，外面僅有輸入和輸出相關(guān)的少量接線，并且采用了一系列的硬件和軟件抗干擾技術(shù)如濾波，隔離等，使之具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。PLC已被廣大用戶認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能，用戶可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管和編程器提供的信息迅速查明故障原因并予以排除。體積小，功耗低PLC的應(yīng)用領(lǐng)域開關(guān)量邏輯控制PLC具有“與”、“或”“非”等邏輯指令，可是實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)和電路的申、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯、定時(shí)控制與順序邏輯控制。開關(guān)量邏輯控制可用于單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，如機(jī)床電氣控制，沖壓機(jī)械、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)械的空控制，電梯的控制，化工系統(tǒng)中各種泵和電磁閥的控制，冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng)，各種生產(chǎn)線的控制等運(yùn)動(dòng)控制PLC適用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，對直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)單軸/雙軸/三軸位置控制，是運(yùn)動(dòng)控制與順序控制機(jī)能有機(jī)的結(jié)合在一起。PLC的運(yùn)動(dòng)控制功能廣泛的用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床，機(jī)器人等。閉環(huán)過程控制過程控制指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量I/O模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量（Analong）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，并對模擬量實(shí)行閉環(huán)PID（比例-積分-微分）J$制。PLC的模擬量PID控制控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于輕工、化工、冶金、電力等行業(yè)。數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC具有豐富的數(shù)據(jù)運(yùn)算（包括四則運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算等）、

數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理功能一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人柔性制造系統(tǒng)，也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品等工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。通訊聯(lián)網(wǎng)PLC的通訊包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O之間的通訊，多臺(tái)PLC之間的通訊、PLC和其它智能控制設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置等）之間的通訊。PLC與其它智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)（DCS,又稱集散控制系統(tǒng)）。PLC的組成PLC主要有CPU真塊，輸入模塊、輸出模塊和編程器組成可編過程控制器可編過程控制器圖3-1PLC的結(jié)構(gòu)組成CPU真塊：CPU真塊主要由彳處理器（CPUS片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中,CPU真塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。I/O模塊：輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊統(tǒng)稱I/O模塊，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU奠塊的橋梁。輸入模塊主要用來接受和采集輸入信號，輸入信號包括兩類：一類是從按鈕，選擇開關(guān)，接近開關(guān)，光電開關(guān)等來的開關(guān)量輸入信號；另一類就是由電位器，測速發(fā)電機(jī)等提供的連續(xù)變化的模擬量信號。PLC通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另外也可以驅(qū)動(dòng)指示燈、數(shù)字顯示裝置等CPU真塊的工作電壓一般是5V,而其輸入/輸出信號電壓一般較高，如DC24陰口AC220V為防止外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲損壞CPU真塊，影響其正常工作，在I/O模塊中，用光電耦合器、可控硅，小型繼電器等器件來隔離外部輸入電路和負(fù)載。I/O模塊除了傳遞信號外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作PLC有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN狀態(tài)與停止（STOP狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，PLC通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時(shí)響應(yīng)隨時(shí)變化的輸入信號，用戶程序不是執(zhí)行了一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至PLC停機(jī)或切換到STOPT作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)中，PLC還要完成內(nèi)部處理，通訊處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段。掃描過程內(nèi)部處理通信服務(wù)輸入處理程序執(zhí)行輸出處理STOPRUN圖3-2PLC的掃描過程由于PLC采用循環(huán)掃描集中刷新的方法，導(dǎo)致輸入/輸出時(shí)間滯后，但是一般情況下，這種響應(yīng)延遲僅幾十MS對于一般系統(tǒng)無關(guān)緊要，要是對時(shí)間有要求的話可以采用中斷進(jìn)行處理，例如高速計(jì)數(shù)。第四章基于PLC控制的中央空調(diào)系統(tǒng)從上幾章的介紹我們看到，中央空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷主機(jī)、冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷卻塔和風(fēng)機(jī)盤管等幾部分組成。在這里主要結(jié)合某酒店中央空調(diào)系統(tǒng)對冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和冷卻塔進(jìn)行控制，下面分別介紹這幾個(gè)系統(tǒng)的控制。此系統(tǒng)制冷主機(jī)配備100KW^J冷主機(jī)2臺(tái)，型號為三氧澳化鋰機(jī)組，平時(shí)一備一用，高峰時(shí)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行；冷凍水循環(huán)系統(tǒng)冷凍水泵2臺(tái)，揚(yáng)程28米，配用功率45KW冷卻水系統(tǒng)冷卻水泵2臺(tái)，配用功率15KW冷卻塔4臺(tái)，冷卻塔電機(jī)5.5KW；每兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。PID控制原理：

末端壓力傳感器冷卻水回水傳感器冷卻水出水傳感器冷凍水回水傳感器冷凍水出水傳感器口〃轉(zhuǎn)換逐輪控制末端壓力傳感器冷卻水回水傳感器冷卻水出水傳感器冷凍水回水傳感器冷凍水出水傳感器口〃轉(zhuǎn)換逐輪控制表4-1控制系統(tǒng)配置表序號名稱型號數(shù)量備注1PLC主機(jī)DVP40EH00R1整個(gè)系統(tǒng)主控制器2PLC模擬量擴(kuò)展AD模塊DVP04AD-H2擴(kuò)展模塊，用于模擬量控制3PLC模擬量擴(kuò)展DA模塊DVP04DA-H1擴(kuò)展模塊，用于模擬量控制4水泵專用變頻器VFD450F43A2用于冷凍水電機(jī)控制5水泵專用變頻器VFD150F43A2用于冷卻水電機(jī)控制

6水泵專用變頻器VFD055F43A2用于冷卻塔電機(jī)控制7溫度傳感器HT-9000-URW4用于檢測冷凍、冷卻水溫度8壓力傳感器40PC001G2A1用于檢測空調(diào)房間末端壓力9觸摸屏DOP-A57CSTD1用于監(jiān)控PLC主機(jī)參數(shù);表5-2控制系統(tǒng)配置表WI他用胴表5-2控制系統(tǒng)配置表W觸鞋種腦翻桐辨M

輸入點(diǎn)注釋輸出點(diǎn)注釋X0急停開天Y0冷凍變頻器1#使能信號X1Y1冷凍發(fā)頻器1#止轉(zhuǎn)信號X2Y2冷凍變頻器2#使能信號X3原控選擇Y3冷凍發(fā)頻器2#止轉(zhuǎn)信號X4本控選擇Y4冷卻變頻器1#使能信號X5手動(dòng)控制Y5冷卻交頻器1#止轉(zhuǎn)信號X6自動(dòng)控制Y6冷卻變頻器2#使能信號X7冷凍變頻器1#故障Y7冷卻交頻器2#止轉(zhuǎn)信號X10冷凍變頻器2#故障Y10冷卻塔變頻器1#使能信號X11冷卻變頻器1#故障Y11冷卻塔艾頻器1#止轉(zhuǎn)信號X12冷卻變頻器2#故障Y12冷卻塔變頻器2#使能信號X13冷卻塔變頻器1#故障Y13冷卻塔變頻器2#止轉(zhuǎn)信號X14冷卻塔變頻器2#故障Y14原控選擇X15冬天制熱模式Y(jié)15本控選擇X16夏天制冷模式Y(jié)16冷凍出水閥門開啟控制X17預(yù)留Y17冷凍回水閥門開啟控制X20預(yù)留Y20冷卻水出水閥門開啟控制X21預(yù)留Y21冷卻水回水閥門開啟控制

X22預(yù)留Y22預(yù)留X23預(yù)留Y23預(yù)留AD1#CH0冷凍水出水溫度傳感器輸入一DA1#CH0冷凍變頻器1#,2#頻率信號AD1#CH1冷凍水出水溫度傳感器輸入二DA1#CH1冷卻變頻器1#,2#頻率信號AD1#CH2冷凍水回水溫度傳感器輸入一DA1#CH2冷卻變頻器1#,2#頻率信號AD1#CH3冷凍水回水溫度傳感器輸入二DA1#CH3預(yù)留AD2#CH0冷卻水出水溫度傳感器輸入AD2#CH1冷卻水回水溫度傳感器輸入AD2#CH2空調(diào)房間末端壓力傳感器輸入AD2#CH3預(yù)留冷凍水系統(tǒng)控制冷凍水系統(tǒng)中央空調(diào)控制中最為關(guān)鍵的一環(huán)，我們之所以使用中央空調(diào)的原因就是為了調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度，所以一定要保證冷凍水系統(tǒng)供應(yīng)合適的冷（熱）量。根據(jù)空調(diào)專業(yè)人士多年的研究，冷凍水出水溫度保持在7C,冷凍水回水溫度保持在12c時(shí)，處于最節(jié)能狀態(tài)，所以首先我們通過觸摸屏將出水溫度和回水溫度設(shè)置好，并且設(shè)置好回水和出水溫差為5C,PLC主機(jī)通過FROM!令實(shí)時(shí)讀取模擬量輸入模塊AD1#CH0AD1#CH、1AD1#CH2AD1#CH3勺溫度，并將實(shí)際回水溫度減去實(shí)際出水溫度，并與實(shí)際溫差做比較進(jìn)行PID控制。冷凍水系統(tǒng)邏輯控制:首先選擇自動(dòng)模式控制，并設(shè)定好溫差，啟動(dòng)冷凍水自動(dòng)控制，PLC主機(jī)首先控制冷凍水出水和回水閥門，延時(shí)5秒鐘啟動(dòng)冷凍水循環(huán)泵，兩臺(tái)冷凍水泵由變頻器控制并聯(lián)運(yùn)行（主電路分開，變頻器頻率信號一樣），變頻器頻率由模擬量DA模塊輸出電流信號控制。在PLC程序中設(shè)定最小輸出頻率，最小輸出頻率由空調(diào)房間末端壓力傳感器控制，使用此壓力傳感器的目的是為了保證最高層末端的房間有足夠的冷凍水供給，以使末端空調(diào)房間和其它空調(diào)房間一樣，能夠合適地控制舒適的溫度。為了提供人性化的控制方案，可以通過觸摸屏選擇自動(dòng)啟動(dòng)冷凍循環(huán)泵，比如某辦公樓周一到周五有人上班，可以設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)在辦公人員上班以前半小時(shí)啟動(dòng)，當(dāng)辦公人員來上班時(shí)，房間內(nèi)的溫度已經(jīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)到了設(shè)定的舒適溫度，為辦公人員提供舒適的工作環(huán)境，確保他們高效率的工作；還可以設(shè)置自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，在辦公人員下班以后自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)；這樣人性化的控制方式會(huì)讓人心情愉悅；周六周日不上班，那么可以設(shè)置周六周日不啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，所有的事情都交給了PLC主機(jī)，不需要辦公人員花很多時(shí)間來管理。PLC會(huì)自動(dòng)檢測溫度傳感器和壓力傳感器狀態(tài)，當(dāng)傳感器異常時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警；當(dāng)有變頻器發(fā)生故障時(shí)，PLC主機(jī)檢測到變頻器的故障信號，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號，提醒維修保養(yǎng)人員去排除故障。冷凍水系統(tǒng)PID控制:當(dāng)設(shè)定溫差大于實(shí)際溫差時(shí)，表明實(shí)際供冷量不足以滿足空調(diào)房間需要，需要增加冷量，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流增加，從而提高冷凍泵轉(zhuǎn)速以使實(shí)際供冷量增加，則實(shí)際溫差會(huì)逐漸減小直至接近設(shè)定溫差；當(dāng)設(shè)定溫差小于實(shí)際溫差時(shí)，表明實(shí)際供冷量有富余超過了空調(diào)房間的需要，需要減小冷量，PLC通過TO旨令才5制DA模塊輸出電流減小，從而降低冷凍泵轉(zhuǎn)速以使實(shí)際供冷量減小，則實(shí)際溫差會(huì)逐漸減小直至接近設(shè)定溫差。之所以出水和回水用2個(gè)溫度傳感器檢測，是為了保證冷凍水系統(tǒng)的安全，不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)傳感器有故障而致使整個(gè)冷凍水系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。冷凍水系統(tǒng)電量監(jiān)控：用一個(gè)電量表監(jiān)測當(dāng)前有功功率、無功功率、功率因素、電壓、電流等，用于監(jiān)測電源質(zhì)量以及統(tǒng)計(jì)節(jié)能狀況。冷凍水系統(tǒng)通訊控制:通訊接口一：通過PLC主機(jī)的RS232編程口與觸摸屏通訊，這樣觸摸屏可以實(shí)時(shí)修改PLC主機(jī)的控制參數(shù)，比如設(shè)定定時(shí)啟動(dòng)時(shí)間、定時(shí)關(guān)閉時(shí)間、出水回水溫差等；以及監(jiān)視當(dāng)前出水溫度、回水溫度、變頻器頻率、變頻器狀態(tài)等；通訊接口二：通過PLC主機(jī)上自帶的RS485口與電表通訊，通過MODBUS議RTUpJ式通訊，實(shí)時(shí)取回電量表參數(shù)，并存在PLC內(nèi)存里；通訊接口三：通過PLC主機(jī)上擴(kuò)展的RS485口連接到主監(jiān)控室，通過MODBUS議RTU方式與主控室內(nèi)電腦通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并通過電腦把通訊取回來的電量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)形成報(bào)表，同時(shí)監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。下圖為觸摸屏監(jiān)控參數(shù)及冷凍水循環(huán)系統(tǒng)主電路圖：冷凍-冷卻A組自動(dòng)控制運(yùn)行頻率運(yùn)行頻率壓力一壓力二0.00mpa冷流出水冷卻出水冷?；厮鋮s回水O.OOmpa冷凍泵手動(dòng)I冷卻水手動(dòng)1常令凍1拚爭卻停機(jī)冷凍溫差0Q設(shè)定溫差「5方腕自動(dòng)冷卻溫差0,0設(shè)定溫差roo0Q弋停止亙動(dòng)|0,0七■一—冷卻水系統(tǒng)控制冷凍水系統(tǒng)也是中央空調(diào)控制中比較關(guān)鍵的一環(huán)，要保證制冷主機(jī)正常工作，則必須要保證冷卻循環(huán)水系統(tǒng)正常工作，否則制冷主機(jī)會(huì)因?yàn)樵谥评溥^程中產(chǎn)生的廢熱無法散去，而導(dǎo)致熱保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行，從而制冷主機(jī)會(huì)停機(jī)。根據(jù)空調(diào)專業(yè)人士多年的研究，冷卻水出水溫度保持在37C,冷凍水回水溫度保持在32c時(shí)，處于最節(jié)能狀態(tài)，所以首先我們通過觸摸屏將出水溫度和回水溫度設(shè)置好，并且設(shè)置好回水和出水溫差為5C,PLC主機(jī)通過FROM旨令實(shí)時(shí)讀取模擬量輸入模塊AD2#CH0AD2#CH1勺溫度，并將實(shí)際回水溫度減去實(shí)際出水溫度，并與實(shí)際溫差做比較進(jìn)行PID控制。冷卻水系統(tǒng)邏輯控制：首先選擇自動(dòng)模式控制，并設(shè)定好溫差，啟動(dòng)冷卻水自動(dòng)控制，PLC主機(jī)首先控制冷卻水出水和回水閥門打開，延時(shí)5秒鐘啟動(dòng)冷卻水循環(huán)泵，兩臺(tái)15KW冷卻水泵由變頻器控制并聯(lián)運(yùn)行（主電路分開，變頻器頻率信號一樣），變頻器頻率由模擬量DA模塊輸出電流信號控制。和冷凍水系統(tǒng)控制一樣，冷卻水系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定自動(dòng)啟動(dòng)的時(shí)間，跟隨制冷主機(jī)和冷凍水系統(tǒng)啟動(dòng)而啟動(dòng)。PLC會(huì)自動(dòng)檢測溫度冷卻水出水和回水傳感器的狀態(tài)，當(dāng)傳感器異常時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警；當(dāng)有變頻器發(fā)生故障時(shí)，PLC主機(jī)檢測到變頻器的故障信號，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號，提醒維修保養(yǎng)人員去排除故障。冷卻水系統(tǒng)PID控制：當(dāng)冷卻水系統(tǒng)設(shè)定溫差大于實(shí)際溫差時(shí)，表明實(shí)際散熱量不足，無法即時(shí)散出制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱，需要增加冷卻水泵循環(huán)速度以達(dá)到加快散發(fā)制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流增加，從而提高冷卻泵轉(zhuǎn)速以使水循環(huán)能力增加，則實(shí)際溫差會(huì)逐漸減小直至接近設(shè)定溫差；當(dāng)設(shè)定溫差小于實(shí)際溫差時(shí)，表明實(shí)際冷卻水循環(huán)有富余，超過需要散發(fā)制冷主機(jī)所產(chǎn)廢熱的需要，需要減小冷卻循環(huán)水流量。PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流減小，從而降低冷卻泵轉(zhuǎn)速以使實(shí)際散熱量減小，則實(shí)際溫差會(huì)逐漸減小直至接近設(shè)定冷卻水系統(tǒng)電量監(jiān)控：用一個(gè)電量表監(jiān)測冷卻水系統(tǒng)當(dāng)前的有功功率、無功功率、功率因素、電壓、電流等，用于監(jiān)測電源質(zhì)量以及統(tǒng)計(jì)節(jié)能狀況。冷卻水系統(tǒng)通訊控制：功能與冷凍水通訊功能類同，主要用于監(jiān)控電量參數(shù)，并統(tǒng)計(jì)實(shí)際用電量以

用于比較是否節(jié)能；同時(shí)監(jiān)控冷卻水系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)下面是冷卻水系統(tǒng)主電路圖：冷卻塔系統(tǒng)控制冷凍水系統(tǒng)是將冷卻水泵抽出來的水，通過室外空氣冷卻，為了達(dá)到水溫快速冷卻的目的，使用了冷卻塔系統(tǒng)。冷卻塔的工作原理是利用室外空氣比冷卻泵抽出冷卻水溫度低，通過空氣流動(dòng)并通過熱傳遞迅速將水中的熱量交換到大氣中，同時(shí)通過冷卻塔風(fēng)機(jī)加速水蒸發(fā)，因?yàn)檎舭l(fā)要吸熱，通過蒸發(fā)吸熱來達(dá)到降低冷卻水溫的目的。同樣地，冷卻水出水溫度保持在37C,冷凍水回水溫度保持在32c時(shí)，處于最節(jié)能狀態(tài)，所以首先我們通過觸摸屏將出水溫度和回水溫度設(shè)置好，并且設(shè)置好回水和出水溫差為5C,PLC主機(jī)通過FROM!令實(shí)時(shí)讀取模擬量輸入模塊AD2#CH2AD2#CH3勺溫度，并將實(shí)際回水溫度減去實(shí)際出水溫度，并與實(shí)際溫差做比較進(jìn)行PID控制，根據(jù)溫差變化實(shí)時(shí)改變冷卻塔風(fēng)機(jī)的頻率。冷卻塔系統(tǒng)邏輯控制:首先選擇自動(dòng)模式控制，并設(shè)定好溫差，啟動(dòng)冷卻水自動(dòng)控制，兩臺(tái)15KW冷卻水泵由變頻器控制并聯(lián)運(yùn)行（主電路分開，變頻器頻率信號一樣），變頻器頻率由模擬量DA模塊輸出電流信號控制。和冷凍水系統(tǒng)控制一樣，冷卻水系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定自動(dòng)啟動(dòng)的時(shí)間，跟隨制冷主機(jī)和冷凍水系統(tǒng)啟動(dòng)而啟動(dòng)。PLC會(huì)自動(dòng)檢測溫度冷卻水出水和回水傳感器的狀態(tài)，當(dāng)傳感器異常時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警；當(dāng)有變頻器發(fā)生故障時(shí)，PLC主機(jī)檢測到變頻器的故障信號，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號，提醒維修保養(yǎng)人員去排除故障。冷卻塔系統(tǒng)PID控制:當(dāng)冷卻水系統(tǒng)設(shè)定溫差大于實(shí)際溫差時(shí)，表明實(shí)際散熱量不足，無法即時(shí)散出制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱，需要增加冷卻塔風(fēng)機(jī)循環(huán)速度以達(dá)到加快散發(fā)制冷主機(jī)所產(chǎn)生的廢熱，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流增加，從而提高冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以使風(fēng)速增加，空氣流通量同時(shí)變大，水蒸發(fā)能力增加，則實(shí)際溫差會(huì)逐漸減小直至接近設(shè)定溫差；當(dāng)設(shè)定溫差小于實(shí)際溫差時(shí)，表明實(shí)際冷卻水循環(huán)有富余，超過需要散發(fā)制冷主機(jī)所產(chǎn)廢熱的需要，需要減小冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減小水蒸發(fā)。PLC主機(jī)通過TO指令控制DA模塊輸出電流減小，從而降低冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以使實(shí)際散熱量減小，則實(shí)際溫差會(huì)逐漸減小直至接近設(shè)定溫差。冷卻塔系統(tǒng)電量監(jiān)控：用一個(gè)電量表監(jiān)測冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)當(dāng)前的有功功率、無功功率、功率因素、電壓、電流等，用于監(jiān)測電源質(zhì)量以及統(tǒng)計(jì)節(jié)能狀況。冷卻塔系統(tǒng)通訊控制:功能與冷凍水通訊功能類同，主要用于監(jiān)控電量參數(shù)，并統(tǒng)計(jì)實(shí)際用電量以用于比較是否節(jié)能；同時(shí)監(jiān)控冷卻塔系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。

第五章PLC與變頻器控制設(shè)計(jì)5.1三菱FR-F540-37K-CH變頻器主要參數(shù)的設(shè)定Pr.1600允許所有參數(shù)的讀/寫Pr.150.00變頻器的上限頻率為50HzPr.230.00變頻器的下限頻率為30HzPr.730.0變頻器的加速時(shí)間為30SPr.830.0變頻器的減速時(shí)間為30SPr.9:65.00變頻器的電子熱保護(hù)為65APr.5214變頻器DU面板的第三監(jiān)視功能為變頻器的輸出功率Pr.604智能模式選擇為節(jié)能模塊Pr.730設(shè)定端于2—5問的頻率設(shè)定為電壓信號0?10VPr.792變頻器的操作模式為外部運(yùn)行5.2三菱PLCFX2N-64MR與FR-F540-37K-CH變頻器的接線以及I/O分配5.2.1I/O分配:X0:1#冷卻泵報(bào)警信號X1:1#冷卻泵運(yùn)行信號X2:2#冷卻泵報(bào)警信號X3:2#冷卻泵運(yùn)行信號X4:1#冷凍泵報(bào)警信號X5:1#冷凍泵運(yùn)行信號X6:2#冷凍泵報(bào)警信號X7:2#冷凍泵運(yùn)行信號X10:冷卻泵報(bào)警復(fù)位X11:冷凍泵報(bào)警復(fù)位X12:冷去|」宗手/自動(dòng)調(diào)速切換X13:冷凍泵手/自動(dòng)調(diào)速切換X14:冷卻泵手動(dòng)頻率上升X15:冷卻泵手動(dòng)頻率卜.降X16:冷凍泵手動(dòng)頻率上升X17:冷凍泵手動(dòng)頻率下降

X20:1#冷卻泵啟動(dòng)信號X21:1#冷卻泵停止信號X22:2#冷卻泵啟動(dòng)信號X23:2#冷卻泵停止信號X24:1#冷凍泵啟動(dòng)信號X25:1#冷凍泵停止信號X26:2#冷凍泵啟動(dòng)信號X27:2#冷凍泵停止信號Y2:冷卻泵自動(dòng)調(diào)速信號Y3:冷凍泵自動(dòng)調(diào)速信號Y4：1#冷卻泵報(bào)警信號Y5:2#冷卻泵報(bào)警信號一Y6:1#冷凍泵報(bào)警信號Y7:2#冷凍泵報(bào)警信號Y10:1#冷卻泵啟動(dòng)Y11:1#冷卻泵變頻器報(bào)警復(fù)位Y12:2#冷卻泵啟動(dòng)Y13:2#冷卻泵變頻器報(bào)警復(fù)位1Y14:1#冷凍泵啟動(dòng)Y15:1#冷凍泵變頻器報(bào)警復(fù)位Y16:2#冷凍泵啟動(dòng)Y17:2#冷凍泵變頻器報(bào)警復(fù)位5.2.2PLC與變頻器接線圖:0|但*F54CH37K-CH工SFR-F54O-37K-CHr5O?朗*F540-37KYH工，shtrt后吃盟ZgS寸S9dI^JV—■Ml-!l-T-lipHFX2N-e4W64MRPLC主要部分程序分析1、冷凍水出回水和冷卻水進(jìn)出水的溫度檢測及溫差計(jì)算程序?<4■+地革靜坐存版曰“介口效￡TOKOKIKI00K4*匚/取4+電遒的*康中均It[FROMKQK&DUK4亶總■君EH-￡HDDBIOKID1QTOC\o"1-5"\h\z[ADDDllK?Dll[HDDDI!?KODJ?[ADT>PI3K11DI3?<i|黑勢』喈出水涓室Qsueduniadj?a，《耳詈/詈￡回水:與金[SUETI3M2口才！根據(jù)計(jì)算出來的冷凍水出回水溫差和冷卻水進(jìn)出水溫差，分別對冷凍泵變頻器和冷卻泵變頻器進(jìn)行無級調(diào)速的自動(dòng)控制，溫差變小變頻器的運(yùn)行頻率下降（頻率下限為30Hz）,溫差變大，則變頻器的運(yùn)行頻率上升（頻率上限50Hz）,從而實(shí)現(xiàn)恒溫差的控制，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能運(yùn)行。2、FX2N-4DA4通道的D/A轉(zhuǎn)換模塊程序分析貿(mào)I+D/A3也即聲蛆輸出》{TOKIKQKO貿(mào)I+D/A3也即聲蛆輸出》{TOKIKQKOK1卜上端斑十口〃電黃#攝梅一1。丫加10丫>{TOKIKI0100K41IM80G26?|~HI啊0A-XHLim01一乂眼D11見一M股D11O3-->CH4IM8004*2音曲（錄花官冷木曝雁吊耍卒同去一致w|—HI*2音曲（錄花官冷木曝雁吊耍卒同去一致{MOV6100D11?！坎穥MOV11102DllfiS卜D/A轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字量入口地址為：CH1通道：D110QCH2通道：D1101;CH3通道：D1102;CH4通道：D1103;數(shù)字量白范圍為-2000?+2000,對應(yīng)的電壓輸出為-10V?+10V,變頻器輸入模擬電壓為0?+10V,對應(yīng)30Hz?50Hz的數(shù)字量為+1200?+2000,為保證2臺(tái)冷卻泵之間的變頻器運(yùn)行頻率的同步一致，使用了LDM8000MOVD1100D1101;2臺(tái)冷凍泵也使用了LDM8000MOVD1102D1103的指令。3、手動(dòng)調(diào)速PLC程序分析T般表栩梢中M10如J4

排乂圖像M率上升>[ADDDI100KZODlioo]--IFYQD11UQKkOO]>=M100K2000}{SUBDimeK20DHOO]-〃明爆Tffi亞率和GHe>-[MOVKl?QDD1100卜-[MOVKSOOODllOO卜X14為冷卻泵手動(dòng)頻率上升,X15為冷卻泵手動(dòng)頻率下降，每次頻率調(diào)整ITS*號加/日射燈換z317ITS*號加/日射燈換z3170.5Hz,所有手動(dòng)頻率的上限50Hz,下限30H乙4、手動(dòng)調(diào)速和自動(dòng)調(diào)速的切換程序<Minj—mi】）—X12為冷卻泵手/自動(dòng)調(diào)速切換開關(guān)；X13為冷凍泵手/自動(dòng)調(diào)速切換開關(guān);5、溫差自動(dòng)調(diào)速程序加103T1I/（TO惱）TOTOIF(T1怪尸191191TOC\o"1-5"\h\z10TOIIII1-[>況0KR-[<呢0K481-[>呢口K48DUOQK120O]

M12%即12.5電，]―并[addIBIGQ應(yīng)口DUcoy腰瓶k3的>]一并——[SUE1M100殷。DIWO^P]—[<=昵。K院XM2>[MOVK1200D11D0}244-[>C110QK2M]

火也宣上忸第率海OHt{MOVK2000DI100卜溫差采樣周期，因溫度變化緩慢，時(shí)間定為5秒能滿足實(shí)際需要；當(dāng)溫差小于4.8C時(shí)，變頻器運(yùn)行頻率下降，每次調(diào)整0.5Hz;當(dāng)溫差大于5.2C時(shí)，變頻器運(yùn)行頻率上升，每次調(diào)整0.5Hz;當(dāng)冷卻進(jìn)出水溫差在4.8?5.2C時(shí)不調(diào)整變頻器的運(yùn)行頻率。從而保證冷卻泵進(jìn)出水的溫差恒定，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。6、冷凍泵和冷卻泵的變頻器運(yùn)行和停止控制2臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)的冷卻泵和2臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)的冷凍泵的起?？刂朴煤唵芜壿嬳樞虻目刂?，PLC?序此處略。7、變頻器的保護(hù)和故障復(fù)位控制變頻器的過電流電子熱保護(hù)動(dòng)作時(shí)PLC能自動(dòng)檢測，給出報(bào)警信號，提醒值班人員及時(shí)處理，以下為變頻器故障后的復(fù)位PLC程序:YQ11>YD13AW5>Y017〉5.2.3完整梯形圖:M0OOO1[|線和DA減化豌M900262-k"逛解耨機(jī)0次)[TOKaK1削。X4}敘蜘愀嘏斜堀){m)NKOK5DIOK4卜Kum>——[ADDWOXIDIO卜——[ADD皿K7Dll卜——:ADDD12XOD1?卜——[ADDD13KUD13}*冏㈱摑蛛我>——[3VBDI1皿破。卜?日籍襤啾益：[SW013D12021},4/4仞/娟通朔愜E陽>[TOKIKOHOK1卜恤。一乂HLDUQ1TH2M102一乂膿DI*刈4Mt4W/A4i*M-JQVi+10V>[TOKIKIDI順K4}*2腐*瓢蒯嫌喉6瓣附TIM3COOS2——1|[MOVD11C0D1101}I[MOVD1102D1103}明附翻蝴IN10?)14IIF娜-[<=D11QQK12Q0}N10?)14IIF娜-[<=D11QQK12Q0}[aDllOOK2ODO*嬲斜版糊?MilISffllB什觀7TM{<=D帙K12QO：{>=W10SK2000]然梆SM牡片>[addD1100依。皿0。}然搬解H>[SUBM109K2QWIW}*〈撇由瓣知坳>-[NOVK12Q0DIIOO}然搬設(shè)瓣制防>-[wovK2000DUOO}飛橢帆才>{ADDD1W2K20D1102}*&觥游K\[SUB瞰勵(lì)切處麻幫瓣澈}血>TMOVK12O0D1102}TMOVK2000D1102}用/喇IX012179_|fM10>X013181~~||(MilyT1183187TO1卜?眠期保料節(jié)MI。TO

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97ADDD1100K20D1100104MRD105ANDFX015107SUBD1100K20D1100114MRD115AND<=D1100K1200120MOVK1200D1100125MPP126AND>=D1100K2000131MOVK2000D1100136LDIM11137MPS138ANDFX016140ADDD1102K20D1102147MRD148ANDFX017150SUBD1102K20D1102157MRD158AND<=D1102K1200163MOVK1200D1102168MPP169AND>=D1102K2000

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