PLC在冰蓄冷空调机组的应用

张彦所

摘要：随着国家大力推进环境保护的理念，多项环保的技术逐渐在各行各业得到比较广泛的应用，其中冰蓄冷技术是一种非常重要的技能方法，很多企业在空调机组的选用以及设计的过程中广泛的采用了冰蓄冷技术，同时结合PLC技术在节能方面的效果更为明显，在空调大范围使用的背景之下，采用冰蓄冷技术对于企业的节能以及环保具有非常重要的作用。

关键词：PLC；冰蓄冷；空调机组

冰蓄冷空调机组主要是利用电网夜间产生的谷荷多于的电力转化成为冰进行储藏，在白天以及其他用电高峰的时间段将储藏的冰进行融化以达到最终的空调使用效果，利用这种技术可以全面降低空调的耗电情况，降低用户的费用。冰蓄冷的空调机组整体结构相对复杂，设备的数量高于传统的空调，具有较高的自动化程度，可以满足建筑全体使用空调的基本需求，节约电能，有着良好的应用前景。

1PLC的定义以及基本的工作原理

1.1PLC的基本定义

PLC中文的名称为可以编程的逻辑控制器，可以代替传统的继电器实现对设备的逻辑控制。传统的电机控制系统中，当设备出现设计变化时，系统需要重新进行制作，这也导致成本增加，利用PLC系统可以有效的解决这类问题，提高了系统的工作效率[1]。

1.2PLC的工作原理

PLC的基本结构主要包括存储器，中央处理器，电源，输入输出接口电路，输入输出扩展接口。系统在工作的过程中采取顺序扫描的方式，不断循环，根据实际的需求编制好相关的程序，存储在设备之中，依据地址号以及指令的序号进行扫描，如果没有跳转的指令则按顺序逐个执行，直至结束之后从新开始，在扫描的过程中系统可以实现对输出状态的刷新以及输入信号的采样。

2PLC在冰蓄冷空调机组的作用

冰蓄冷空调控制系统包括中央管理工作站与现场控制工作站，现场控制工作站采用触摸屏与可编程序控制器，中央管理工作站包括打印机与工业用计算机。控制系统需要配置网卡，通信设备接口，调制解调器，以此来实现智能化以及参数化的运行[2]。

触摸屏可以在操作的现场控制整个系统，合理的设置具体参数，中央管理工作站通过远程的控制来实现触摸屏的相关功能，利用PLC的相关技术实现系统的自动化运行。

冰蓄冷系统中PLC同液晶操作屏，双工况制冷主机控制系统，以及网络系统形成相互之间的通信以及数据的交换，以此来形成一个比较完整的控制体系。上位机利用监控组态软件来实现对设备运行的状态以及整体的工艺流程，制冷的统计情况的监督。液晶的操作屏幕可以进行数据监控，工况的切换，数据的修改。PLC在系统中起到继电器的作用，通常是一断连接执行器，一端连接传感器，得到的相关数据经过运算以及处理传递到执行器之中进行操作。

PLC在冰蓄冷空调机组中具有数据显示的作用，可以准确的反映出机组运行的相关参数冷水的出入口温度。同时具有连锁保护与控制的功能，利用反馈得到的数据来调节PID，保证运行的具体参数达到要求。利用自身的连锁程序来控制机组设备的启停时间，保证系统的安全合理运行。

3冰蓄冷空调系统的具体设计方案

冰蓄冷空调系统主要包括冷却水泵，双工况制冷主机，冷却塔，板换二次层冷冻水泵，蓄冰装置，乙二醇泵，板式换热器，电动阀等等。这个系统主要是利用主机上游部分的串联双循环回路流程，以此来实现系统待机的模式，双工况主机制冰模式，融冰单供冷的模式，双工况主机单供冷模式，双工况主机与融冰联合串联供冷模式[3]。

当前，冰蓄冷技术在中央空调中应用比较广泛，具有良好的发展前景。在系统的运行过程中，在设备整体消耗功率数值达到最低时利用电能进行制冰，把职称的冰在特定装置中存放，在消耗功率较大的时间短利用冰融化产生的冷气进行制冷处理，这样的技术可以大大降低设备在用电高峰时间段的耗电量，降低企业成本。冰蓄冷空调系统制冷机的工作状态只有两种，一种是制造冷气的状态，另一种是存储冰的状态。存储冰时需要使用低温状态的乙二醇溶液，通过技术处理之后进入到蓄冰装置的内部，通过热交换器的作用使水迅速冷却成为冰，这个过程结冰的效率比较高。在融合释放冷气的过程中，通过热交换的乙二醇再次回到之前的位置，在耗电低的时间段继续进行制冰。

4冰蓄冷空调机组的基本结构

4.1中央管理站

中央管理站包括上位机和WINCC软件平台。WINCC软件平台可以在自动化的系统中控制操作员的行为，执行监控的任务，对操作过程中发生的各种事件进行准确的反映，对于记录的数据可以根据需要简要的显示，也可以全面按顺序完整显示，还可以打印成为趋势图以及其他的各种图表。这个软件平台可以在危机情况发生的初期进行报告预警，相关的信号在屏幕显示的同时可以发出声音的预警，可以采用互联网在线互助的方式解决问题，这个软件平台可以不同的操作系统上进行控制，运行的效率比较高[4]。

上位机是图文控制的核心系统，包括计算机以及激光打印机，可以设置为全中文的操作，通过屏幕显示的各方面信息来实现系统稳定良好运行，利用鼠标来实现打印以及最终的管理。

4.2区域工作站

区域工作站包括PLC以及TP21触摸屏。S7-300型的PLC在各种场合的检测，控制自动化都有着广泛的应用，可以在互联网中使用，也可以实现独立的运行。这种PLC系统具有较高的电磁兼容，可以实现光电之间的隔离，具有比较强的适应性，而且能够耐高温，具有较高的抗冲击以及抗干扰能力。同时，这种设备可以同其他多种的控制器以及协议公开的通讯设备进行通讯，可以实现通讯协议的自由定义，这也使其通讯的范围明显增加，配置更加的灵活方便。

使用触摸屏作为操作界面可以取代常规的开关，指示灯等元件，使得操作系统更加整洁合理，同时可以实现系统设置，状态显示，参数设置，负荷记录，时间日期，数据的实时显示，负荷的曲线与报表的统计，实时的数据显示等方面的功能。

5冰蓄冷空调机组的控制

5.1控制的基本情况

进行蓄冷控制主要是通过对于储冰装置，板式热交换器，系统水泵，系统管路调节阀，冷却塔进行控制，调整各部位的工况，保证设备运行的稳定供水温度，提高管理的效率，降低成本以及劳动强度。进行控制的具体范围包括设备的状态，次级乙二醇泵，板式换热器，初级乙二醇泵，冷却水泵，冷却塔，双工况主机，电动阀等等[5]。

5.2PLC控制的主要功能

首先可以控制工况的启停以及故障报警方面的功能。系统依据具体编排的次序，结合具体符合的情况，控制主机以及其他设备启停的数量，密切关注设备具体运行的情况。

同时可以实现工况的转换，包括双工况主机的单独制冰模式，双工况主机制冰同时供冷的模式，隔冰单独的供冷模式，主机单独的供冷模式，主机与蓄冰装置联合供冷模式。

6结束语

通过PLC在冰蓄冷空调机组的应用最大程度上节约了电能，对于生态资源保护具有重要的作用，相关企业应当加强研究，提高应用水平，更好的使用新技术。

参考文献：

[1]马千里.冰蓄冷中央空调监控系统的设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[2]刘金桂.基于PLC的冰蓄冷控制系统的设计[J].现代工业经济和信息化，2017，7（15）：30-31.

[3]关云珲.基于PLC和变频器的水蓄冷中央空调控制系统设计[D].华中科技大学，2015.

[4]胡天恩，李瑛，欧阳永生，张峰，刘军凯.上海地区冰蓄冷中央空调设计与经济性分析[J].家电科技，2016（02）：41-43.

[5]李力春.冰蓄冷中央空调设计的若干问题分析[J].建筑热能通风空调，2017，36（07）：50-52+49.