摘要  風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組是空調(diào)冷源中其中的一種，它是給空調(diào)系統(tǒng)提供冷源的部分，其工作的穩(wěn)定性與否直接影響到空調(diào)系統(tǒng)制冷的效果。采用基于和利時(shí)LM系列PLC的風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組與PLC一體化無縫連接，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。

關(guān)鍵詞  和利時(shí)LM系列PLC；風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)

1   引言

      中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)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)境的冷負(fù)荷。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，其采用種類、運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)形式等直接影響了中央空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性、高效性和合理性。螺桿式冷水機(jī)組因其壓縮機(jī)采用螺桿式壓縮機(jī)而得名。螺桿式冷水機(jī)組的工作原理是，由蒸發(fā)器出來的氣體狀態(tài)冷媒經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮以后，變成高溫高壓狀態(tài)；被壓縮后的氣體冷媒在冷凝器中等壓冷卻冷凝；經(jīng)冷凝后變化為液態(tài)冷媒，再經(jīng)節(jié)流閥膨脹到低壓，變成氣液混合物；其中低溫低壓下的液態(tài)冷媒，在蒸發(fā)器中吸收被冷物質(zhì)的熱量，重新變成氣態(tài)冷媒；氣態(tài)冷媒經(jīng)管道重新進(jìn)入壓縮機(jī)，開始新的循環(huán)。這就是冷凍循環(huán)的四個(gè)過程，也是螺桿式冷水機(jī)的主要工作原理。螺桿式冷水機(jī)按照散熱方式的不同，可以分為水冷螺桿式冷水機(jī)和風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)。

      基于和利時(shí)LM系列PLC的風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)因其可靠性高、處理速度快、邏輯修改方便等特點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)完成制冷控制過程中全部電動(dòng)閥門的開關(guān)控制功能，包括開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集、處理、計(jì)算及開關(guān)量的實(shí)時(shí)輸出，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到觸摸屏上。風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)相配合，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。

2   風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)一般由以PLC為核心的控制機(jī)柜、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、觸摸屏和一次和二次外圍元件組成，系統(tǒng)組成如圖1所示。風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制柜里配置有PLC、相序保護(hù)器、跳閘繼電器、熱繼等。每一路輸入、輸出通道都有與之相對應(yīng)的指示燈，可以檢查某一通道的動(dòng)作情況，且系統(tǒng)具有在線試驗(yàn)功能。

      由于系統(tǒng)可靠性要求特別高，即保證在任何可能發(fā)生的緊急情況下，都能準(zhǔn)確無誤地使壓縮汽輪機(jī)組停機(jī)，所以風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)采用和利時(shí)公司高性價(jià)比的LM系列PLC。LM3109有24DI和16DO，每套PLC均包括CPU模塊和AI模塊。由CPU模塊完成所有輸入信號的邏輯處理和輸出信號的邏輯控制，從硬件和軟件上實(shí)現(xiàn)了溫度控制。風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，PLC硬件配置如表1所示。

圖1  風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)的組成

圖2  風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

表1  風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)PLC硬件配置如

3   風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)特點(diǎn)

基于和利時(shí)LM系列PLC的風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。

（1）準(zhǔn)確性及可靠性

      準(zhǔn)確性、可靠性是風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。和利時(shí)LM系列PLC配置高性能的工業(yè)級處理器，具有納秒級的處理速度以及大容量的內(nèi)存，可以使螺桿式冷水機(jī)組保護(hù)邏輯程序準(zhǔn)確、快速地執(zhí)行，在硬件上也大大保證了系統(tǒng)的高可靠性。確保整套裝置在任何情況下，都能正確可靠地實(shí)現(xiàn)螺桿式冷水機(jī)組跳閘功能。以往裝置中重點(diǎn)關(guān)注的壓縮機(jī)“拒跳”或“誤跳”的情況，可在程序設(shè)計(jì)過程中得到充分合理的處理，這在技術(shù)上保證了系統(tǒng)的高可靠性。

（2）系統(tǒng)功能強(qiáng)

      由于和利時(shí)LM系列PLC具有體積小、集成化程度高、運(yùn)算速度快和邏輯控制容量大等特點(diǎn)，所以整套程序中除了狀態(tài)報(bào)警和遮斷停機(jī)等常規(guī)功能外，還可進(jìn)行在線試驗(yàn)功能。在線試驗(yàn)功能的作用在于機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，檢查壓力開關(guān)、電磁閥等外圍元器件的狀態(tài)，提高整套裝置的自身安全系數(shù)。

      增加風(fēng)冷壓縮機(jī)首出原因記憶功能，幫助運(yùn)行人員在第一時(shí)間知道停機(jī)的第一起因，避免了以往的許多不足。例如，以往的系統(tǒng)顯示面板上有多項(xiàng)報(bào)警指示，因此分析不出第一起因；或者隨著現(xiàn)場情況的瞬息變換，指示燈的熄滅，也找不到第一起因。同時(shí)，該功能的存在也為事故追憶系統(tǒng)（SOE）的記錄提供了驗(yàn)證手段。該功能可通過程序編寫完成，不需要增加任何硬件設(shè)備，而且完全應(yīng)用編程技巧。在沒有發(fā)生停機(jī)條件時(shí)，該功能不需要執(zhí)行，不占用系統(tǒng)監(jiān)測的時(shí)間，使系統(tǒng)的監(jiān)測、停機(jī)功能得到最大程度的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

1    徐德勝.制冷與空調(diào)[M].上海交通大學(xué)出版社

2    邢子文.螺桿壓縮機(jī)[M].機(jī)械工業(yè)出版社

3    方承遠(yuǎn).工廠電器控制技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社

4    顧戰(zhàn)松.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社

作者簡介：陳申，北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司市場拓展部技術(shù)支持組（南京辦事處）。