摘要 风冷螺杆式冷水机组是空调冷源中其中的一种，它是给空调系统提供冷源的部分，其工作的稳定性与否直接影响到空调系统制冷的效果。采用基于和利时LM系列PLC的风冷螺杆式冷水机组控制系统，可实现冷水机组与PLC一体化无缝连接，动态响应速度快。
1 引言
中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式和结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性和合理性。螺杆式冷水机组因其压缩机采用螺杆式压缩机而得名。螺杆式冷水机组的工作原理是，由蒸发器出来的气体状态冷媒经压缩机绝热压缩以后，变成高温高压状态；被压缩后的气体冷媒在冷凝器中等压冷却冷凝；经冷凝后变化为液态冷媒，再经节流阀膨胀到低压，变成气液混合物；其中低温低压下的液态冷媒，在蒸发器中吸收被冷物质的热量，重新变成气态冷媒；气态冷媒经管道重新进入压缩机，开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程，也是螺杆式冷水机的主要工作原理。螺杆式冷水机按照散热方式的不同，可以分为水冷螺杆式冷水机和风冷螺杆式冷水机。
基于和利时LM系列PLC的风冷螺杆式冷水机组控制系统因其可靠性高、处理速度快、逻辑修改方便等特点，得到了广泛的应用。风冷螺杆式冷水机组控制系统完成制冷控制过程中全部电动阀门的开关控制功能，包括开关量的数据采集、处理、计算及开关量的实时输出，并将相关数据传送到触摸屏上。风冷螺杆式冷水机组控制系统与空气调节系统相配合，达到调节温度的目的。
2 风冷螺杆式冷水机组控制系统设计
风冷螺杆式冷水机组控制系统一般由以PLC为核心的控制机柜、执行机构、触摸屏和一次和二次外围元件组成，系统组成如图1所示。风冷螺杆式冷水机组控制柜里配置有PLC、相序保护器、跳闸继电器、热继等。每一路输入、输出通道都有与之相对应的指示灯，可以检查某一通道的动作情况，且系统具有在线试验功能。
由于系统可靠性要求特别高，即保证在任何可能发生的紧急情况下，都能准确无误地使压缩汽轮机组停机，所以风冷螺杆式冷水机组控制系统采用和利时公司高性价比的LM系列PLC。LM3109有24DI和16DO，每套PLC均包括CPU模块和AI模块。由CPU模块完成所有输入信号的逻辑处理和输出信号的逻辑控制，从硬件和软件上实现了温度控制。风冷螺杆式冷水机组控制系统硬件结构示意图如图2所示，PLC硬件配置如表1所示。
图1 风冷螺杆式冷水机组控制系统的组成
图2 风冷螺杆式冷水机组控制系统硬件结构示意图
表1 风冷螺杆式冷水机组控制系统PLC硬件配置如
|
序号 |
信号类型 |
输入输出信号说明 |
|
1 |
DI |
相序保护 |
|
2 |
DI |
冷冻水流开关 |
|
3 |
DI |
冷冻水泵过载 |
|
4 |
DI |
1#油压保护 |
|
5 |
DI |
1#机内过热保护 |
|
6 |
DI |
1#高压保护 |
|
7 |
DI |
1#低压保护 |
|
8 |
DI |
1#机内过载保护 |
|
9 |
DI |
1#冷凝风机故障 |
|
10 |
DI |
2#油压保护 |
|
11 |
DI |
2#机内过热保护 |
|
12 |
DI |
2#高压保护 |
|
13 |
DI |
2#低压保护 |
|
14 |
DI |
2#机内过载保护 |
|
15 |
DI |
2#冷凝风机故障 |
|
16 |
DI |
消防联动 |
|
17 |
DI |
故障复位 |
|
18 |
DO |
1#机主接触器 |
|
19 |
DO |
1#机△接触器 |
|
20 |
DO |
1#机Y主接触器 |
|
21 |
DO |
1#机25%容调阀 |
|
22 |
DO |
1#机50%容调阀 |
|
23 |
DO |
1#机75%容调阀 |
|
24 |
DO |
2#机主接触器 |
|
25 |
DO |
2#机△接触器 |
|
26 |
DO |
2#机Y主接触器 |
|
27 |
DO |
2#机25%容调阀 |
|
28 |
DO |
2#机50%容调阀 |
|
29 |
DO |
2#机75%容调阀 |
|
30 |
DO |
冷冻水泵运行 |
|
31 |
DO |
1#冷凝风机运行 |
|
32 |
DO |
2#冷凝风机运行 |
|
34 |
AI |
进水温度 |
|
35 |
AI |
出水温度 |