浙大中自SunyPCC500E集成控制器在中央空調(diào)中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會高度信息化，高新技術(shù)不斷應(yīng)用到建筑中，中央空調(diào)應(yīng)用的不斷推廣就是一個有力的佐證。
　　早期的中央空調(diào)控制系統(tǒng)是由繼電器或DDC控制器完成的。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、系統(tǒng)復雜、功耗高等缺點已逐漸被淘汰，而DDC控制器雖然在智能化方面有了很大的發(fā)展，但由于其本身的抗干擾能力問題和分級分步式結(jié)構(gòu)的局限性而限制了其應(yīng)用范圍。目前，PLC控制系統(tǒng)以其運行可靠、使用與維護方便、抗干擾能力強、適合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等特點，在智能建筑中得到廣泛的應(yīng)用。
　　1.概述
　　建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備由冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔風機、制冷機等組成。其中制冷機是中央空調(diào)的核心設(shè)備，一般由設(shè)備生產(chǎn)廠成套供應(yīng)。該設(shè)備的控制一般由隨機的微處理器或PLC完成。由于各設(shè)備相互獨立，特別是除制冷機組之外的設(shè)備自動化成都較低，使整個中央空調(diào)系統(tǒng)不能很好地協(xié)調(diào)工作。
　　浙江正泰中自控制工程有限公司的技術(shù)人員在認真分析、領(lǐng)會中央空調(diào)工藝、設(shè)備及控制的基礎(chǔ)上，成功地將SunyPCC500E集成控制器應(yīng)用于西北某超市的中央空調(diào)系統(tǒng)。
　　2.硬件配置
　　SunyPCC500E集成控制器很好地吸收了DCS的部分特點，硬件模塊化、智能化，支持電源、通訊冗余，萬能輸入、光電隔離，自定義按鍵。單機配置規(guī)模為AIO：64或DIO：128/32個調(diào)節(jié)回路，擴展的情況下規(guī)模可達AO：208或DIO：416/104個調(diào)節(jié)回路，系統(tǒng)具有較好的開放性和伸縮性。系統(tǒng)集成了連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制等多種功能，是真正的新一代開放型模塊化混合控制器。
　　在前述超市中央空調(diào)系統(tǒng)中，設(shè)計I/O點數(shù)為，AI：12，AO：5，DI：38，DO：18（以上I/O點不包括與PLC通訊點）。

3. 控制方案
　　SunyPCC500E控制組態(tài)軟件提供了符合IEC61131-3標準的五種控制語言，包括FBD、SFC、LD、ST和IL，可根據(jù)組態(tài)需要和個人習慣選擇適合自己的編程手段。中央空調(diào)的監(jiān)控方案主要包括以下子系統(tǒng)：
　　 順序控制（SCS）
　　用SFC語言設(shè)計，用于規(guī)定整個中央空調(diào)系統(tǒng)正常啟動、正常或異常停止的設(shè)備啟停順序。啟動順序：冷卻塔風機→冷卻水泵→冷凍水泵→制冷機。停止順序：制冷機→冷凍水泵→冷卻水泵→冷卻塔風機。在異常停止時，無論哪臺設(shè)備因故障停機，都要從停止順序的第一步開始執(zhí)行。
　　 邏輯控制（LCS）
　　本子系統(tǒng)主要實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)鎖保護和兩臺設(shè)備之間的互為備用聯(lián)鎖，可用LD語言編寫。每臺設(shè)備均設(shè)有自動、手動、備用三種運行狀態(tài)，自動用于聯(lián)鎖控制，手動用于調(diào)試或檢修，備用狀態(tài)用于熱備用。模擬控制（MCS）
　　模擬控制主要包括冷氣溫濕度控制、冷凍水差壓控制、節(jié)能控制。
　　中央空調(diào)的能耗一般占整個建筑能耗的30～50％，因此，如果將中央空調(diào)的節(jié)能控制設(shè)計得合理，無疑將大大降低建筑消耗。正泰中自控制工程有限公司對此有獨到的見解，他們采用變頻（VRV）、 變水量（VWV）、變風量（VAV）技術(shù)，根據(jù)中央空調(diào)主機和輔機運行工況和末端負荷的變化，由多種變化參數(shù)（如溫度、流量、壓力等）計算負荷隨動，自動對水泵、風機等設(shè)備進行實時優(yōu)化控制，并使中央空調(diào)主機運行環(huán)境得以優(yōu)化，使得主機工質(zhì)和輔機系統(tǒng)各種流體流量跟隨末端負荷變化而同步變化，確保中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足舒適的前提下大幅度的降低系統(tǒng)能源消耗。數(shù)據(jù)采集（DAS）
　　數(shù)據(jù)采集是用于將中央空調(diào)系統(tǒng)的一些測量點信息采集到SunyPCC500E系統(tǒng)中（包括通過ModbusRTU從PLC采集的部分制冷機參數(shù)）實時地顯示在屏幕上，供操作員參考、監(jiān)視和管理。
　　4.人機界面
　　SunyPCC500E控制組態(tài)軟件完全按照中國國情設(shè)計，操作簡單、功能豐富，用戶可以根據(jù)需要制作漂亮的操作畫面。　5.結(jié)束語
　　中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計首先是根據(jù)室外氣象參數(shù)和室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)計算冷負荷，按分區(qū)結(jié)構(gòu)特點選擇相應(yīng)的設(shè)備，組合成一個系統(tǒng)。但空調(diào)系統(tǒng)絕大部分時間是在部分負荷的情況下工作，如果部分負荷工作的控制方式不合理，系統(tǒng)能效比會大大降低。
　　制冷機PLC在運行調(diào)節(jié)方式上是利用卸荷方式完成的，而這種方式是犧牲了阻力能耗來適應(yīng)末端負荷要求，造成運行成本居高不下。因此，有必要對PLC控制方案進行改進。