大功率冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)的控制
摩爾春天廣場是遂寧市一大型購物中心,使用大功率冰蓄冷中央空調(diào),冰蓄冷中央空調(diào)將電網(wǎng)夜間谷荷多余電力以冰的冷量形式儲存起來,在白天用電高峰時將冰融化提供空調(diào)服務。由于我國大部分地區(qū)夜間電價比白天低得多,所以采用冰儲冷中央空調(diào)能大大減少用戶的運行費用。
冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)配置的設(shè)備比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)要增加一些,自動化程度要求較高,但它能自動實現(xiàn)在滿足建筑物全天空調(diào)要求的條件下將每天所蓄的能量全部用完,最大限度地節(jié)省運行費用。
2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
控制系統(tǒng)由下位機(現(xiàn)場控制工作站)與上位機(中央管理工作站)組成,下位機采用可編程序控制器(PLC)與觸摸屏,上位機采用工業(yè)級計算機與打印機,系統(tǒng)配置必要的附件如通信設(shè)備接口、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等,實現(xiàn)蓄冷系統(tǒng)的參數(shù)化與全自動智能化運行。
下位機和觸摸屏在現(xiàn)場可以進行系統(tǒng)控制、參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示。上位機進行遠程管理和打印,它包含下位機和觸摸屏的所有功能。整個系統(tǒng)以下位機的工業(yè)級可編程序控制器為核心,實現(xiàn)自動化控制??刂圃O(shè)備與器件包括:傳感檢測元件、電動閥、變頻器等。
2.1下位機系統(tǒng)(區(qū)域工作站)
2.1.1觸摸屏
采用MT5000彩色觸摸屏作為操作面板,完全取代常規(guī)的開關(guān)按鈕、指示燈等器件,使控制柜面談得更整潔。并且,MT500觸摸屏在現(xiàn)場可實現(xiàn)狀態(tài)顯示、系統(tǒng)設(shè)置、模式選擇、參數(shù)設(shè)置、故障記錄、負荷記錄、時間日期、實時數(shù)據(jù)顯示、負荷曲線與報表統(tǒng)計等功能,中文操作界面直觀友好。
2.1.2SIEMENS可編程序控制器
SIMATICS7-300系列PLC適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化,其強大功能使其無論在獨立運行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。
該產(chǎn)品具有光電隔離,高電磁兼容;具有很高的工業(yè)適用性,允許的環(huán)境溫度達60℃;具有很強的抗干擾、抗振動與抗沖擊性能,因此在嚴酷的工作環(huán)境中得到了廣泛的應用。
自由通訊口方式也是S7-300型PLC的一個很有特色的功能,它使S7-300型PLC可以與任何通訊協(xié)議公開的其它設(shè)備、控制器進行通訊,即S7-300型PLC可以由用戶自己定義通訊協(xié)議(例ASCII協(xié)議),波特率為1.5Mbit/s(可調(diào)整)。因此使可通訊的范圍大大增加,使控制系統(tǒng)配置更加靈活、方便。任何具有串行接口的外設(shè),例如:打印機或條形碼閱讀器、變頻器、調(diào)制解調(diào)器(Modem)、上位PC機等都可連接使用。用戶可通過編程來編制通訊協(xié)議、交換數(shù)據(jù)(例如:ASCII碼字符),具有RS232接口的設(shè)備也可用PC/PPI電纜連接起來進行自由通訊方式通訊。
當上位機脫機時,在下位機控制下,整個系統(tǒng)能正常運行。
2.2上位機系統(tǒng)(中央管理工作站)
2.2.1上位機
上位機即圖文控制中心,主要由HP原裝多媒體計算機,和激光打印機組成,采用SIMATICWINCC5.1軟件平臺,采用全中文操作界面,人機對話友好。管理人員和操作者,可以通過觀察PC機所顯示的各種信息來了解當前和以往整個冰蓄冷自控系統(tǒng)的運行情況和所有參數(shù),并且通過鼠標進行設(shè)備管理和執(zhí)行打印任務。
2.2.2WINCC5.1軟件平臺
WINCC軟件在自動化領(lǐng)域中可用于所有的操作員控制和監(jiān)控任務??蓪⑦^程控制中發(fā)生的事件清楚地顯示出來,可顯示當前狀態(tài)并按順序記錄,所記錄的數(shù)據(jù)可以全部顯示或選擇簡要形式顯示,可連續(xù)或按要求編輯,并可輸出打印報表和趨勢圖。
WINCC能夠在控制過程中危急情況的初發(fā)階段進行報告,發(fā)出的信號既可以在屏幕上顯示出來,也可以用聲音表現(xiàn)出來。它支持用在線幫助和操作指南來消除故障。某一WINCC工作站可專門用于過程控制以使那些重要的過程信息不被屏蔽。軟件輔助操作策略保證過程不被非法訪問,并提供用于工業(yè)環(huán)境中的無錯操作。
WINCC是MICRSOFTWINDOWS98或WINDOWSNT4.0操作系統(tǒng)下,在PC機上運行的面向?qū)ο蟮囊涣?2位應用軟件,通過OLE和ODBC視窗標準機制,作為理想的通訊伙伴進入WINDOWS世界,因此WINCC可容易地結(jié)合到全公司的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
3冰蓄冷系統(tǒng)的控制
3.1控制目的、范圍及主要受控設(shè)備
蓄冷控制系統(tǒng)控制目的:通過對制冷主機、儲冰裝置、板式熱交換器、系統(tǒng)水泵、冷卻塔、系統(tǒng)管路調(diào)節(jié)閥進行控制,調(diào)整儲冰系統(tǒng)各應用工況的運行模式,在最經(jīng)濟的情況下給末端提供一穩(wěn)定的供水溫度。同時,提高系統(tǒng)的自動化水平,提高系統(tǒng)的管理效率和降低管理勞動強度。
控制范圍包括整個冰蓄冷系統(tǒng)的參數(shù)狀態(tài)顯示、設(shè)備狀態(tài)及控制,主要控制設(shè)備有:雙工況主機、電動閥、冷卻塔、冷卻水泵、蓄冰裝置、初級乙二醇泵、板式換熱器、次級乙二醇泵等。
3.2控制功能
控制功能包括整個冰蓄冷系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟運行所需的功能。
3.2.1工況轉(zhuǎn)換功能
根據(jù)季節(jié)和機器運行情況,自控系統(tǒng)具備以下工況轉(zhuǎn)換功能:
a)雙工況主機制冰同時供冷模式;b)雙工況主機單獨制冰模式;c)主機與蓄冰裝置聯(lián)合供冷模式;d)融冰單獨供冷模式;e)主機單獨供冷模式。
3.2.2工況的啟停、顯示和故障報警功能
控制系統(tǒng)按編排的時間順序,結(jié)合負荷預測軟件,控制制冷主機及外圍設(shè)備的啟停數(shù)量及監(jiān)視各設(shè)備之工作狀況與運行參數(shù),如:
-制冷主機啟停、狀態(tài)及故障報警;-制冷主機運行參數(shù);-制冷主機缺水保護;-制冷主機供/回水溫度、壓力遙測和顯示;-冷凍水泵啟停、狀態(tài)及故障報警;-乙二醇泵啟停、狀態(tài)及故障報警;-冷卻水泵啟停、狀態(tài)及故障報警;-壓差旁通管的壓差測量與顯示;-冷卻塔風機啟停、狀態(tài)及故障報警;
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