1引言

　　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(wù),。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(fù)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(yīng)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(dāng)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(dāng)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(wù),。

　　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(wù)?？蓪⑦^程控制中發(fā)生的事件清楚地顯示出來,，可顯示當(dāng)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(yīng)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(yīng)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(yù)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(fēng)機啟停、狀態(tài)及故障報警,；

　　-冷卻塔供/回水溫度控制與顯示,；-供/回水溫度、壓差遙測控制與顯示,；-板式換熱器側(cè)進出口溫度控制與顯示,；-蓄冰裝置進、出口溫度遙測控制與顯示,；-冷凍水回水流量控制與顯示,；-電動閥開關(guān),、調(diào)節(jié)與閥位控制與顯示；-室外溫濕度遙測控制與顯示,；-蓄冰量測量與顯示,；-末端冷負荷控制。

　　3.2.3數(shù)據(jù)的記錄和打印功能

　　控制系統(tǒng)對一些需要的監(jiān)測點進行整年趨勢記錄,，控制系統(tǒng)可將整年的負荷情況（包括每天的最大負荷和全日總負荷）和設(shè)備運轉(zhuǎn)時間以表格和圖表記錄下來,，供使用者使用,。所有監(jiān)測點和計算的數(shù)據(jù)均能自動定時打印,。

　　3.2.4手動/自動轉(zhuǎn)換功能

　　控制系統(tǒng)配置靈活的手動/自動轉(zhuǎn)換功能。

　　3.2.5優(yōu)化控制功能

　　根據(jù)室外溫度,、天氣預(yù)報,、天氣走勢、歷史記錄等數(shù)據(jù)自動選擇主機優(yōu)先或融冰優(yōu)先,。在滿足末端負荷的前提下,，每天使用完儲存的冷量，盡量少地運行主機,。充分發(fā)揮冰儲冷系統(tǒng)優(yōu)勢,，節(jié)約運行費用。

　　3.2.6全自動運行功能

　　系統(tǒng)可脫離上位機工作,，根據(jù)時間表自動進行制冰和控制系統(tǒng)運行,、工況轉(zhuǎn)換、對系統(tǒng)故障進行自動診斷,，并向遠方報警,。觸摸屏顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)、流程,、各節(jié)點參數(shù),、運行記錄、報警記錄等,。

　　3.2.7節(jié)假日設(shè)定功能

　　系統(tǒng)可根據(jù)時間表自動運行,，同時也可預(yù)先設(shè)置節(jié)假日，控制儲冰量和儲冰時間,，使系統(tǒng)在節(jié)假日時對不需要供應(yīng)空調(diào)的場所停止供冷,。

　　3.2.8下位機操作功能

　　下位機操作功能如下：

　　a）人機對話。操作人員可通過觸摸面板進行人機對話,，操作界面完全中文化,，具有提示、幫助,、參數(shù)設(shè)置,、密匙設(shè)置,、故障查詢、歷史記錄等功能,。

　　b）系統(tǒng)設(shè)置,。包括操作口令設(shè)置、運行設(shè)置,、運行時間表設(shè)置,、記錄溢出處理、自動/手動/測試選擇,、節(jié)假日設(shè)置,、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置（包括各節(jié)點溫度、壓力,，各介質(zhì)的流量,，儲冰量，制冰速率,，融冰速率,，閥門開度，末端負荷等,。）

　　c）故障記錄,、運行記錄、歷史記錄等,。

　　3.3遠程監(jiān)控

　　控制系統(tǒng)通過電話線或?qū)拵ЬW(wǎng),，與專家系統(tǒng)連接，對系統(tǒng)進行運行監(jiān)控,、參數(shù)修改,、數(shù)據(jù)采集等，使系統(tǒng)不斷完善和軟件版本升級,，讓用戶得到更好的服務(wù),。遠程監(jiān)控的目的是用戶可以通過PSTN（公共交換傳輸網(wǎng)）對冷凍站進行異地遠程監(jiān)控。同時也可以實現(xiàn)遠程調(diào)試,、遠程適時監(jiān)控和在線維護等,，從而大大減輕工程人員的工作強度，降低工程成本,。

　　3.4系統(tǒng)擴展控制

　　控制系統(tǒng)設(shè)計界面友好,，PLC和觸摸屏均可擴展，內(nèi)容可擴展,、參數(shù)也可修改,，通過485通訊接口或通信協(xié)議實現(xiàn)BAS與冰儲冷自控系統(tǒng)一體化，節(jié)約投資,、方便管理,。系統(tǒng)集中控制,，減少了動力柜占地面積，又使動力柜型號統(tǒng)一,、式樣相同,、大小一致。系統(tǒng)擴展控制如下：

　　a）污水泵自動控制,；b）風(fēng),、排風(fēng)控制；c）活水泵穩(wěn)壓控制,；d）防水泵定時運行,、檢測、報警,；e）淋水泵穩(wěn)壓控制,；f）筑物夜間輪廓照明自動控制,；g）低配計量,、開關(guān)狀態(tài)檢測、報警,。

　　4結(jié)語

　　通過PLC在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的推廣運用,，保證了系統(tǒng)的安全運行和有效節(jié)能，同時也為樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的控制器選型提供了新的思路,。相信在不久的將來,，越來越多的PLC系統(tǒng)在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運用中日趨成熟，在樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)中也將會大顯身手,。

　　參考文獻

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