冰蓄冷中央空调及其相关系统毕业设计(4)

2019-01-12 15:39

冰蓄冷中央空调及其相关系统 13

图3-2 远程监控示意图

控制系统通过网络信号的传递,与专家的系统取得连接,并对系统进行运行监控、参数修改、数据记录等,使系统不断完善,让用户得到更好的服务。此外,远程监控还可以通过网络进行交换传输网的信号对冷冻站进行异地远程监控,同时也可以实现远程调试、远程适时监控和在线维护等,从而大大减轻工程人员的工作强度,降低工程成本。

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4 冰蓄冷中央空调控制调节系统

4.1、冰蓄冷中央空调的系统控制方式

中央空调冷冻系统的控制有3种方式:早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC(Direct digital control)以及PLC(Programmable Logic Controller)可编程序控制器控制系统。

继电器控制系统由于故障率高,系统复杂,功耗等明显的缺点以逐渐被人们所淘汰;直接数字式控制器DDC虽然在智能化方面有了很大的发展,但是由于DDC其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。相反,PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便,抗干扰能力强,适合新型高速网络结构这些著名的优点使其逐步得到广泛的应用。

4.2、PLC控制系统结构组成

图4-1 PLC结构图

(1)CPU(Central Processing Unit)模块:CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器构成。在PLC控制系统中,CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地采集外界的输入信号,执行系统的程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据。

(2)输入模块(Input)输出模块(Output)统称I/O模块,是联系外部现场和CPU模块的中间。输入模块主要用来接收和采集输入信号,而输出模块主要用来控制接触器、电磁阀以及部分执行机构,另外也可以驱动指示灯、数字显示等装置。

4.3、PLC系统的功能

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4.3.1、数据显示功能

PLC主要显示控制系统的运行参数,包括空调系统的冷水出口温度、冷水入口温度、冷却水出口温度、冷却水入口温度,以及溶液泵、冷剂泵等所有屏蔽的运行状态和各种故障报警的详细信息。

4.3.2、历史数据的存储及检索功能

系统能对重要的数据进行存储,数据的存储时间最长为10年。可以通过历史报表或者历史趋势图的方式检索历史数据。

4.3.3、控制功能

控制系统有三种运行方式:就地手动、软手动和自动。就地手动就是通过就地手动操作设备对机组进行控制;软手动是通过PLC对机组进行手动控制;自动则是根据编好的控制程序自动控制相关设备的启、停及调节量,采用相应的程序控制方式,有效便捷地实现冷水、冷却水的变频控制。通过有效合理地开、停控制,达到启动速度快、停机时间短的效果。即能节省能耗,还能避免结晶,从而提高中央空调系统的安全性和经济性。

4.3.4、连锁与保护功能

各个机组部分相关设备的启、停具有一定的连锁关系和时间顺序,该功能可使PLC的连锁程序更好的完成。同时,为保证机组的可靠运行,对相关参数采取了一定的保护措施,如冷水、冷却水与机组的连锁控制,冷却水系统与冷却塔的连锁控制等。

4.4、PLC控制系统的优点

4.4.1、性能实用

(1)由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提,信号处理时间短,速度快。 (2)基于信号处理和程序运行的速度,PLC经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。

(3)更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目。

4.4.2、可靠性高于继电器控制器

(1)所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离,使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。

(2)各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms。 (3)各模块均采用屏蔽措施,以防止噪声干扰。 (4)采用性能优良的开关电源。

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(5)对采用的元器件进行严格的筛选。

(6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件发生异常情况,CPU立即采取有效措施,以防止故障扩大。

(7)大型控制器还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,以及实现电源模块冗余、I/O模块冗余,使可靠性更进一步提高。

4.4.3、通用性强,扩展系统配置简单灵活

(1)控制器 产品种类繁多,规模可分大、中、小等。

(2)I/O卡件种类丰富,可根据自控工程实现功能要求不同,而进行不同的配置。 (3)满足控制工程需要前提下,I/O卡件可灵活组合。 4.4.4、丰富的I/O卡件

控制器针对不同的工业自控工程的现场信号,如:交流或直流;开关量或模拟量;电压或电流;脉冲或电位; 强电或弱电等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。

另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等等。

4.4.5、控制系统采用模块化结构

为了适应各种工业控制需要,除了单元式的小型控制器以外,绝大多数控制器均采用模块化结构。控制器的各个部件,包括CPU,电源,I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起来,系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

4.4.6、价格优势

质优价廉,性价比高。

4.4.7、安装简单,维修方便,采用插件式方式

可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接,即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。

由于采用模块化结构,因此一旦某模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法,使系统迅速恢复运行。

4.4.8、控制器实现的功能 (1)逻辑控制 (2)定时控制 (3)计数控制 (4)顺序控制

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(5)PID控制 (6)数据计算 (7)通讯和联网

其它:还有许多特殊功能模块,适用于各种特殊控制的要求。

4.5、常用的PLC控制系统软件

4.5.1、B&R AutomationSoftware自动化软件 围绕更少的目标完成更多的工作,B&R AutomationSoftware(TM)为您提供了适合于我们所有自动化平台的一个开发系统。多种编程语言,透明通讯以及完整的诊断功能都集成于一个自动化工具中。一个工具,多个目标!

4.5.2、Intellution iFIX

iFIX,是Intellution Dynamics 自动化软件产品家族中的HMI/SCADA最重要的组件,它是基于WindowsNT/2000平台上的功能强大的自动化监视与控制的软件解决方案。

4.5.3、SIMATIC WinCC 6.0版本---过程可视化的新视界

对于过程可视化而言,全新版本的 WinCC 6.0 由于采用了新的标准,可为您当前应用和今后进一步的扩展提供更优越的性能,更大的灵活性和更高的效率。

4.5.4、Wonderware InTouch 8.0过程可视化

用于工业自动化、过程控制和管理监视的一个强大的图形人机界面( HMI ) 软件 4.5.5、亚控组态王6.5

两万余例工程(钢铁,化工,电力,国家粮库,邮电通讯,环保,水处理,冶金等各行业)的现场运行(包括“中华世纪坛”国家标志性工程),现已成为国内组态软件的客户首选,并且作为首家国内组态软件应用于国防,航空航天等重大领。

4.5.6、RSVIEW32/SE等

控制组态软件种类很多,每一种各有特点。我们能够根据用户不同的需求,提供不同工业控制监控软件,完成自控项目监控的任务。


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