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輪胎車(chē)間空調設備自動(dòng)化系統設計的論文
摘 要：本文是基于西門(mén)子S7-200、S7-300系列PLC和富士變頻器實(shí)現工廠(chǎng)車(chē)間空調、冷凍水系統、冷卻塔系統、空調通風(fēng)系統的整體控制。同時(shí)利用WINCC組態(tài)軟件實(shí)現車(chē)間的所有設備的遠程監控，降低設備管理成本，提高效率。
關(guān)鍵詞：車(chē)間空調節能；S7-300PLC；PROFIBUS-DP；遠程監控
空調系統是智能建筑集成系統的重要組成部分，而空調系統本身是建筑的耗能大戶(hù)。有資料統計，在建筑自動(dòng)化系統中采用了最優(yōu)投運設備的臺數控制、最優(yōu)啟�？刂�、焓值控制、工作面照度控制、公共區域分區自動(dòng)照明控制、供水系統壓力控制、溫度自適應控制等節能措施后，可以減少約20%的能耗。本系統采用的PLC是西門(mén)子S7系列PLC，主要有S7-200PLC和 S7-300PLC。西門(mén)子的S7系列PLC具備高度的可靠性和強大的抗干擾能力和處理能力。
1·車(chē)間空調設備自控系統PLC實(shí)現
PLC在輪胎車(chē)間空調設備自動(dòng)化系統中控制功能說(shuō)明如下。(1)當啟動(dòng)空氣處理機時(shí)，PLC發(fā)出控制指令。首先開(kāi)戶(hù)回風(fēng)門(mén)和新風(fēng)門(mén)到設定位置，然后啟動(dòng)送風(fēng)機。(2) 露點(diǎn)溫度與系統設定值相比較后,用PID方式調節冷水電動(dòng)閥控制冷水流量或啟動(dòng)加熱器控制加熱量 , 使送風(fēng)溫度達到設定值。(3)當過(guò)濾網(wǎng)前后壓差超出設定值時(shí)，PLC發(fā)出過(guò)濾堵塞報警信號。(4)當空氣處理機停止運行后，新風(fēng)門(mén)、回風(fēng)門(mén)和冷水電動(dòng)閥回復到全關(guān)位置，并關(guān)停冷水環(huán)泵。
受篇幅限制，以下僅對冷凍系統的PLC控制過(guò)程進(jìn)行闡述。
1.1冷凍系統PLC控制手動(dòng)模式
�。�1）蝶閥開(kāi)啟：上位機上開(kāi)啟主機對應蝶閥："自動(dòng)控制"切換為"手動(dòng)強制"
�。�2）選擇按鈕在手動(dòng)模式下，按對應設備（風(fēng)機、水泵）啟動(dòng)按鈕即可啟動(dòng)對應設備。
�。�3）手動(dòng)開(kāi)啟冷凍主機。
1.2冷凍系統PLC控制自控模式
自控模式實(shí)現程序流程圖，如圖2所示。
PLC程序流程圖說(shuō)明：
�。�1）加機過(guò)程：當冷凍水出水溫度>9℃且主機平均負荷滿(mǎn)足>90%超過(guò)20分鐘 或冷凍水出水溫度>15℃超過(guò)1分鐘，主機加機。加機過(guò)程如系統開(kāi)啟過(guò)程。
�。�2）減機過(guò)程：
當冷凍水出水溫度<11℃且平均負荷滿(mǎn)足以下條件之一：
四臺主機運行中平均負荷<70%；三臺主機運行中平均負荷<60%；二臺主機運行中平均負荷<50%；選擇運行時(shí)間最長(cháng)的主機，遠程停止。
5分鐘后關(guān)閉對應冷凍、冷卻蝶閥；蝶閥關(guān)閉后選擇運行時(shí)間最長(cháng)的冷凍泵、冷卻泵停止。冷卻塔運行數量仍由冷卻臺數量控制圖所示進(jìn)行控制。
�。�3）主機故障切換過(guò)程：停止發(fā)生故障的主機。5分鐘后關(guān)閉對應冷凍、冷卻蝶閥；選擇備用主機中運行時(shí)間最少的主機，開(kāi)啟對應冷凍、冷卻蝶閥；冷卻塔運行數量仍由冷卻臺數量控制圖所示進(jìn)行控制
(4)停止冷凍系統過(guò)程：先后遠程停止運行中的主機；5分鐘后間隔約30s先后停止運行中的冷凍泵、冷卻泵；關(guān)閉主機對應冷凍、冷卻蝶閥；關(guān)閉冷卻塔；
(5)冷凍水泵頻率PID控制：檢測集水器、分水器之間的壓差，同設定壓差進(jìn)行比較，進(jìn)行PID控制，控制運行水泵的頻率，壓差小于設定值，增加頻率；壓差大于設定值，減少頻率；水泵的最低頻率為35Hz。
(6)冷卻水泵PID控制： 檢測進(jìn)出冷卻水溫差，同設定值進(jìn)行比較，進(jìn)行PID控制，控制運行水泵的頻率，溫差小于設定值，增加頻率；溫差大于設定值，減少頻率；水泵的最低頻率為35Hz。
2．總結
通過(guò)利用西門(mén)子S7-200、S7-200系列PLC實(shí)現了廈門(mén)海燕正新橡膠503車(chē)間空調系統、冷凍水系統、冷卻塔系統的整體控制，真正實(shí)現了生產(chǎn)車(chē)間"需要多少冷源，冷凍系統提供多少" ，大大減少能耗。同時(shí)利用WINCC組態(tài)軟件實(shí)現車(chē)間的所有設備的遠程監測控制，降低設備管理管理成本，提高效率。也存在一定缺點(diǎn)，那就是PPI通信速率較慢，更新現場(chǎng)某個(gè)空調的數據大約需要30S時(shí)間。此點(diǎn)需要再進(jìn)行提升。
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