冰蓄冷技术是一种通过夜间低谷电价制冰,并在日间用电高峰时段利用储存的冰提供冷气,以降低空调系统运行成本的节能技术。它有助于电力负荷的移峰填谷、提高电网用电负荷率、改善电力投资综合效益,并可减少CO2等硫化物排放量,对环境保护具有积极意义。PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子设备,适用于自动化控制的广泛范围,尤其适合于需要灵活改变、可扩展性强、可靠运行的应用场合。
在冰蓄冷空调机组的应用中,PLC通过对各种传感器、执行器等现场设备的控制与监测,实现了对系统运行状态的精准调节和控制。例如,冰蓄冷空调系统主要由双工况制冷主机、冷却水泵、板式换热器、冷却塔、乙二醇泵、蓄冰装置、板式换热器和电动阀等构成。这些设备的工作状态受到PLC的精确控制。
PLC控制程序设计中,通常会涉及控制流程图的制作,如图2所示的控制流程图,它描绘了冰蓄冷系统在不同模式下的工作流程,包括双工况主机制冰模式、融冰单供冷模式、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和系统待机模式。通过这些流程图,操作人员可以清晰地了解系统的运行逻辑和各个工作阶段的操作要求。
在硬件设计方面,需对PLC的I/O端口进行详细分配,包括数字量输入/输出点和模拟量输入/输出点。这些分配需要根据系统的实际需求来确定,例如,数字量信号的分配点涉及多种受控设备,如蓄冰装置、蒸发器、冷凝器、水流开关等的运行状态监控;模拟量信号则通常与温度传感器、压力传感器等配合,实现对过程变量的连续监控。
软件设计方面,PLC程序应当具备良好的用户操作界面,例如触摸屏开机画面和操作面板,便于运行状态的实时显示以及故障状态的查询与记录。用户参数设置功能也是十分重要的,它允许不同权限的操作人员根据自己的权限对系统进行相应设置和操作。
在系统报警功能的设计上,如果系统检测到故障,能够通过报警查询界面快速定位问题并记录故障信息,有助于系统的维护和故障快速恢复。
本文所述的PLC应用案例,特别指出了对西门子S7-200系列PLC组件的选择,是基于其开发简单、使用方便、组态灵活和功能强大等特性。在选型过程中,还综合分析了西门子、欧姆龙、施耐德等品牌的PLC组件及软件功能,最终决定采用西门子产品。
整个PLC控制系统的实现涵盖了硬件选型、配置、系统编程、调试、测试和维护等环节,形成了一个完整的自动化控制解决方案。通过这样的系统应用,不但可以提高冰蓄冷空调机组的工作效率,降低能耗,还能提升系统的稳定性和可靠性,确保用户在日常使用过程中的舒适和安全。此外,PLC控制系统的灵活配置和扩展性,还便于日后的功能升级和系统扩展,以适应不断变化的市场需求和技术发展。