摘要 風冷螺桿式冷水機組是空調冷源中其中的一種，它是給空調系統提供冷源的部分，其工作的穩定性與否直接影響到空調系統制冷的效果。采用基于和利時LM系列PLC的風冷螺桿式冷水機組控制系統，可實現冷水機組與PLC一體化無縫連接，動態響應速度快。
1 引言
中央空調系統由冷熱源系統和空氣調節系統組成。制冷系統為空氣調節系統提供所需冷量，用以抵消室內環境的冷負荷。制冷系統是中央空調系統至關重要的部分，其采用種類、運行方式和結構形式等直接影響了中央空調系統在運行中的經濟性、高效性和合理性。螺桿式冷水機組因其壓縮機采用螺桿式壓縮機而得名。螺桿式冷水機組的工作原理是，由蒸發器出來的氣體狀態冷媒經壓縮機絕熱壓縮以后，變成高溫高壓狀態；被壓縮后的氣體冷媒在冷凝器中等壓冷卻冷凝；經冷凝后變化為液態冷媒，再經節流閥膨脹到低壓，變成氣液混合物；其中低溫低壓下的液態冷媒，在蒸發器中吸收被冷物質的熱量，重新變成氣態冷媒；氣態冷媒經管道重新進入壓縮機，開始新的循環。這就是冷凍循環的四個過程，也是螺桿式冷水機的主要工作原理。螺桿式冷水機按照散熱方式的不同，可以分為水冷螺桿式冷水機和風冷螺桿式冷水機。
基于和利時LM系列PLC的風冷螺桿式冷水機組控制系統因其可靠性高、處理速度快、邏輯修改方便等特點，得到了廣泛的應用。風冷螺桿式冷水機組控制系統完成制冷控制過程中全部電動閥門的開關控制功能，包括開關量的數據采集、處理、計算及開關量的實時輸出，并將相關數據傳送到觸摸屏上。風冷螺桿式冷水機組控制系統與空氣調節系統相配合，達到調節溫度的目的。
2 風冷螺桿式冷水機組控制系統設計
風冷螺桿式冷水機組控制系統一般由以PLC為核心的控制機柜、執行機構、觸摸屏和一次和二次外圍元件組成，系統組成如圖1所示。風冷螺桿式冷水機組控制柜里配置有PLC、相序保護器、跳閘繼電器、熱繼等。每一路輸入、輸出通道都有與之相對應的指示燈，可以檢查某一通道的動作情況，且系統具有在線試驗功能。
由于系統可靠性要求特別高，即保證在任何可能發生的緊急情況下，都能準確無誤地使壓縮汽輪機組停機，所以風冷螺桿式冷水機組控制系統采用和利時公司高性價比的LM系列PLC。LM3109有24DI和16DO，每套PLC均包括CPU模塊和AI模塊。由CPU模塊完成所有輸入信號的邏輯處理和輸出信號的邏輯控制，從硬件和軟件上實現了溫度控制。風冷螺桿式冷水機組控制系統硬件結構示意圖如圖2所示，PLC硬件配置如表1所示。
圖1 風冷螺桿式冷水機組控制系統的組成
圖2 風冷螺桿式冷水機組控制系統硬件結構示意圖
表1 風冷螺桿式冷水機組控制系統PLC硬件配置如
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序號 |
信號類型 |
輸入輸出信號說明 |
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1 |
DI |
相序保護 |
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2 |
DI |
冷凍水流開關 |
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3 |
DI |
冷凍水泵過載 |
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4 |
DI |
1#油壓保護 |
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5 |
DI |
1#機內過熱保護 |
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6 |
DI |
1#高壓保護 |
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7 |
DI |
1#低壓保護 |
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8 |
DI |
1#機內過載保護 |
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9 |
DI |
1#冷凝風機故障 |
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10 |
DI |
2#油壓保護 |
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11 |
DI |
2#機內過熱保護 |
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12 |
DI |
2#高壓保護 |
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13 |
DI |
2#低壓保護 |
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14 |
DI |
2#機內過載保護 |
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15 |
DI |
2#冷凝風機故障 |
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16 |
DI |
消防聯動 |
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17 |
DI |
故障復位 |
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18 |
DO |
1#機主接觸器 |
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19 |
DO |
1#機△接觸器 |
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20 |
DO |
1#機Y主接觸器 |
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21 |
DO |
1#機25%容調閥 |
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22 |
DO |
1#機50%容調閥 |
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23 |
DO |
1#機75%容調閥 |
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24 |
DO |
2#機主接觸器 |
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25 |
DO |
2#機△接觸器 |
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26 |
DO |
2#機Y主接觸器 |
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27 |
DO |
2#機25%容調閥 |
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28 |
DO |
2#機50%容調閥 |
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29 |
DO |
2#機75%容調閥 |
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30 |
DO |
冷凍水泵運行 |
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31 |
DO |
1#冷凝風機運行 |
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32 |
DO |
2#冷凝風機運行 |
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34 |
AI |
進水溫度 |
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35 |
AI |
出水溫度 |