前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇空调控制系统范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
引言
近年来,汽车市场消费呈现逐渐增长的趋势,消费者也越来越看重汽车的整体性能,要求尽可能的改善汽车的驾驶环境,提高驾车体验。汽车空调,作为汽车的一个关键舒适功能件,其当前的主要调控方式为手动控制和少量自动控制,总体上检测性不高,控制效果较差。针对这一问题,必须要强化对汽车自动空调控制系统的设计和开发力度,实现汽车自动空调控制系统性能的最优化。
1 汽车自动空调控制系统的基本构成分析
本研究中汽车自动空调控制系统的控制核心为PIC单片机,包括人机交互、执行驱动、传感器及控制芯片四个单元,在控制芯片和CAN总线的作用下,控制系统的执行驱动单元、传感器能够有效的联系起来。
同传统的汽车空调控制系统相比,研制的汽车自动空调控制系统一方面具有手动控制的功能,另一方面还应该具备良好的自动调控性能。当汽车自动空调控制系统处在自动调控的情况下,系统内部的传感器能够对汽车内/外部温度、光照强度、车内湿度、蒸发器及发动机水温等状况进行实时性的监测,综合把握多方面的状况,根据周围环境各项参数,对汽车内部的温度环境进行优化调整[1]。此外,当汽车内含有较多的有害物质或人工设置的温度状况与实际状况不统一时,在控制系统芯片的作用下,借助驱动单元能够使各个机构高效的运行,将相关参数一一呈现在汽车自动空调控制系统的显示面板中,便于更好的了解和掌握自动空调控制系统的实际状况。
2 汽车自动空调控制系统的硬件设计
2.1 温度检测电路设计
本研究中汽车自动空调控制系统的温度传感器动包括五路,分别发挥对车内部、外部温度进行实时性的采集,对发动机温度进行采集,对蒸发器温度进行采集的功能,除了发动机温度采集电路系统之外,其他的温度传感器电路相一致。由瑞士盛思锐企业所提供的SHT11系列贴片型温湿度传感器是温度监测电路的关键构成,该电路中设置的温湿度传感器为建立在CMOSensTM技术基础上的单片全校准温湿度传感器。汽车自动空调控制系统的温度检测电路可以将数字量通过直接的方式输出,聚合体湿度敏感、温度敏感两大元件共同构成了温度检测电路的芯片,前者为电容式,能够使湿度转变为电信号,而后者应用的原料为能带隙材料,电信号通过温度转化而来[2]。
在设计控制系统温度检测电路的过程中,在微弱电荷信号放大器的作用下,可以对电信号进行放大处理,之后利用模数转换器(14位)进行进一步的操作,最后到达单片机同步串口。
2.2 控制芯片设计
汽车自动空调控制系统中的控制芯片为pic18f2480-iso单片机,在接收由传感器传送的信号后,对其进行处理和有效的转化,生成操控系统部件的控制信号,对系统执行机构进行相应的控制,例如:新风、混合或模式风门,为系统控制功能的实现奠定坚实的基础[3]。自动空调控制电路中使用的单片机主要涵盖模数转换通道(分辨率为10位,共十三路)、可编程定时器/计数器(8位一个,16位3个)及输入捕捉/输出比较/脉宽调制模块(两路)。
2.3 鼓风机控制电路设计
鼓风机控制电路也是汽车自动空调控制系统设计的重要部分,该电路中使用的是直流鼓风电机,在实际调控风量的过程中,需要通过调节直流电机转速的方式来实现。本研究对电机运行转速进行控制的主要途径就是脉宽调制,脉宽调制信号能够从芯片脉冲宽度调制端口获取,该信号具有占空比可调的特点,直流电机正反转和调速军利用L298N进行调控,将电机的风速控制在有效的范围内。
2.4 空气质量检测电路设计
设计空气质量检测电路时,为了最大限度的降低车内有害物质对用户健康的损害,需要严格的监测有害气体的含量是否超出了标准的规定,并及时性的通风,增大空气的更换率[4]。可以应用新型的三电极体系电化学气体传感器,根据相应电阻数值的大小对二氧化碳、一氧化碳及碳氢化合物、氮氧化物等气体含量进行测试,提高空气的质量。
2.5 风门驱动控制电路设计
在系统风门驱动控制电路中,可以通过开关调节混合风门的方式,实现冷、热风比例的最优化,从而使用户设置的温度参数与实际状况相符,保证输出合理的温度。直流电机是混合风门的主要运行动力,该执行机构包括除霜、吹脚除霜、吹脚/头等多个档位,能够调整成内/外循环、百分之三十新风等新风风门档。电机位置信号信息可以被芯片所获得,如果电机实际状况同设置规定不符,会通过SH-2043芯片的控制指令做出相应的调整。
3 汽车自动空调控制系统的软件设计及测试结果
通过C语言编写程序对汽车自动空调控制系统进行开发设计,使得系统软件的后期升级操作简便化,方便进行调试,且可读性良好。汽车自动空调控制系统的关键控制程序分为以下几个部分:控制鼓风机、控制风门、检测参数/按键和初始化等。完成初始化操作后,系统要先对车内部和外部的温度进行检测,得到有关风门、蒸发器等部件的温度信息,对按键值进行扫描操作[5]。如果用户与实际的参数数据不同,需要应用到鼓风机、风门的调节子程序,使执行机构进行有效的运行。在制冷情况下,对控制系统进行测试,表明本研究中的控制系统能够对汽车内部的温度进行高效的调控。
综上所述,基于PIC单片机基础上的汽车自动空调控制系统具有良好的性能,通过相应的设计开发方案,可以保障系统的实用性,有效的提高了系统的整体可靠性,能够实现精细化的调控和管理,提高用户的满意度,获得了较大的效益。
参考文献
[1]周翼翔.基于P87C522单片机的汽车空调控制系统[J].制造业自动化,2009(8):151-153.
[2]吴健,侯文,郑宾.基于STC89C52单片机的温度控制系统[J].电脑知识与技术,2011,7(2):902-903.
[3]宁成军,张江霞.基于Proteus和Keil接口的单片机硬件电路仿真[J].现代电子技术,2006,29(18):142-143.
关键词:PLC;控制系统;空调控制
中图分类号:TM925.12 文献标识码:A 文章编号:
一、关于对PLC控制系统的认识
PLC控制系统实际的含义是一种可编程逻辑控制器系统。PLC控制系统主要是为工业生产设计的自动化操作系统,它汇集了机械自动化技术、电子信息技术、通信信息技术以及计算机应用技术于一体,以模块处理器的形式而存在,是一种可编程性、可存储性的设备,主要存储了控制工业自动化设备的相关系统程序,使其能够根据程序内容,对自动化设备下达指令,并完成逻辑性计算、定时计数、顺序执行等方面的操作,以数字信号与模拟信号的相互转化,对自动化机器设备的生产过程进行有效的控制。
二、PLC控制系统的特点
PLC控制系统是一种融汇机械自动化技术、电子信息技术、通信信息技术以及计算机应用技术等于一身的高科技模块集成化技术。首先其具有较高的精密性特点,PLC控制系统是一种集成化模块,所以具有体积小的特点,一般尺寸不超过10厘米,比一部手机的体积还要小,由于体积小,重量轻的特点,使得PLC控制模块十分便于植入工业自动化设备中,有利于机械自动化的发展。其次,PLC可编程控制系统具有低耗能性,可编程控制器内部采用了先进的节能技术,每小时的耗能只有数瓦,十分适用于目前节能减排的工业生产发展方向。第三,可编程控制器具有广泛的适用性,普遍应用于工业生产的各个领域,包括,煤矿、石油、化工、电力、建材、钢铁等等。主要涉及工业生产控制、设备运行管理控制、自动化机械控制、集成数据模块控制等方面,PLC控制系统在工业生产中占有非常重要的地位,发挥着十分重要的作用。
三、PLC控制系统在洁净室空调控制中应用
1.选择合适的PLC
空调设计中选择合适的PLC是很重要的,一般要考虑这几个方面:(1)系统的控制目标。设计系统的时候要先明确系统的控制目标。要根据需要选择合适的PLC机型。(2)PLC的硬件性能。在进行PLC设计时要先对其的硬件有一定的了解,主要看的硬件就是CPU,它是PLC主要组成部分,只有CPU的能力强了PLC的能力才会好;指令系统,不同机型的PLC指令系统也是不相同的,这就要根据实际情况的应用来确定是什么指令,从而选择出适合该指令的PLC;I/O系统,这是PLC系统设计中必须知道的参数;相应速度,在一般的情况下PLC的相应速度都是可以满足现状的,因为大部分PLC都是以数字量控制为主的控制系统,而对于少数含有模拟量的PLC控制系统来说,就必须的考虑响应速度了。除了以上的这几个重要的硬件配置,还有一些其他的考虑的方面,例如说工程总投资、备品配件的统一性、技术支持等等。
2.PLC控制系统中硬件的相应设计
对于PLC控制系统中硬件的设计,其实就是指PLC外部设备的设计,主要的外部设备是输入设备、执行元件、控制台和柜、操作版面等。这些设计中我们要知道,每个设备都包含什么,都要具有什么样的特点,然后根据需要进行合理的设计。设备中I/O的地址分配,要根据用户输入和输出设备的分析和整理进行制定的。对于I/O来说,在它的设备表中,应该具备I/O地址还有设备代号和名称以及一些其他的信息,这样才能根据各自的特点进行正确的安排,通常情况下都是相同型号的信号和相同的电压等级安排在一起,以此确定施工的主要布局,最后绘制出I/0接线图。
3.系统软件的设计
控制系统软件的设计就是利用梯形图,来编写主要的控制程序,我们通常采用的方法是经验设计法和逻辑设计法。方法的使用要根据实际的情况来定。如果要设计控制系统规模比较大的系统时,可以将流程分成很多小步骤进行设计,设计中要注意,要确定每个步骤中的转换条件和跳转等功能,以便最后转换成梯形图时比较好操作。然而对于传统的控制线路改造就方便的多,可以直接根据原系统中的控制线路图,根据梯形图的编程规则进行改造。用梯形图编写程序操作起来比较简单,而且出错率比较低,设计的周期也很短暂,因此在设计中总会应用到。
四、对PLC可编程控制系统防干扰技术的研究
1.PLC编程控制系统受干扰的原因
第一,受到电源方面的干扰,PLC控制系统在运行过程中是通过电网进行供电工作的,由于国家电网中存在较强的电磁干扰,如果在运转过程中不对干扰进行处理,则十分容易受到电源的干扰而引发PLC控制权运行的故障,导致其不能正常的工作。第二,受到电磁辐射的干扰,在外界环境中存在很多电磁干扰辐射,例如,无线广播、雷鸣闪电、电视信号以及雷达信源等等。由于以上辐射与PLC控制系统中点电路感应向冲突,造成PLC控制系统运行程序执行的紊乱,导致PLC中央处理器出现错误的执行指令,严重时引发自动化机械设备的的瘫痪。第三,受到错误接地的干扰,正确的接地技术可以较好的提高各种自动化机械设备的电磁防干扰能力,但如果接地技术使用错误,则会引发适得其反的后果,它可能会受到更加严重的信号干扰,使得PLC控制系统出现运行问题。
2.PLC编程控制系统防干扰的方法
综合以上内容,我们清楚了PLC控制系统受到干扰的主要原因,为了排除这些干扰源,提高PLC控制系统运行的稳定性,我认为可以通过以下方法来抑制可编程控制系统的干扰:第一,防止电磁辐射干扰,电磁辐射干扰一般来自自然界,因此在工业生产厂区中,要做好对自然界中的电磁辐射屏蔽的工作,例如,建立屏蔽系统,防止自然界中的广播信号、高频信号以及雷达信源的干扰。第二,加强对电源设备防干扰能力。在PLC控制系统中,为了避免电源设备干扰,我们可以采用具有防干扰能力强的电源材料,对可编程控制系统的CPU,电源变压设备以及I/0设备等原件通过屏蔽电缆能够很好地防治电源设备的干扰信号。第三,使用正确的接地防干扰技术,接地技术可以有效地排除PLC控制系统中的干扰源,正确的接地技术,一般包括,交流接地技术、信号接地技术以及保护接地技术等等。
五﹑PLC的在空调中应用的注意事项
1.主机应用。PLC控制主机可以采用PLC多重处理器,并且在此基础上能能够行处理技术,多重抗干扰技术,软件采用模块化设计等工作。使配置应用灵活,便于扩展维护,易于编程,加上可编程控制器的体积小,耗能少,不为是一个好的应用之选。在该运用中,其方法有以下几种选择:实验操作方式下,对任意一种传感器进行实验,并确认是否完好运转正常;集控操作方式下,可以对某种故障传感器进行解除和投入;工作操作方式下,根据点动启动方式,先让输送带得到缓冲,然后第二次按启动按钮使输送机正常运转,既减轻了胶带撕带接头的缓冲压力,避免了胶带断带撕带现象,有效地遏止了事故的发生。
2.烟雾传感器。众所周知,烟雾传感器的运用能能够达到很好的使用效果。传感器输出与烟雾信号成正比的电压信号,经电压比较器及数字电路处理输出烟雾超限报警信号。这种方法尤其适用于工业生产和加工,能够起到高温报警的作用。
3.速度传感器以及防跑偏装置。速度传感器具有发光管和光电接收管,通过接收滚筒上的磁脉冲,通过在标准时间内计数脉冲次数得到轮的转速,从而得到轴转速。通过可编程控制器编程之后,能够有一个较好的抗干扰能力。由接线箱和传动杆两部分组成,导杆采用高速轴承接触与皮带同步运动,减少了皮带磨损,选用行程开关,传动导臂大于设定时停机。
4.温度传感器以及语音控制器。采用专用温度集成电路和高精度转换器、V/V转换、电压比较器、报警器及输出电路。具有精度高,免校准,工作稳定可靠,设定容易等优点。语音报警信号装置集信号传递、发光显示、通话为一体。通过电压放大器与输送机综合保护装置主机相连接。在全巷道内安设多个该装置,并通过电缆串联连接,从而在全巷道内实现了报警功能。当输送带要启动时,它与胶带综合保护装置主机启动信号同步响起,在全巷道内发出启动预警信号,提醒周围职工远离输送带,确保人员安全。
六、结束语
洁净室空调PLC控制系统是抗干扰系统的重要组成部分,由于其独特的优越性,受到了工业企业高度的重视,为了更好地对PLC控制系统进行开发和研究,我们需要对其特点和组成结构进行足够的掌握和了解,同时排除运行工作中的各种外界干扰,确保其工作的可靠性和安全性。
参考文献
[1]卫宏毅.制冷空调设备电气与控制[M].广东:广东科技出版社,1998.
[2]张子慧,黄翔,张景春.制冷空调自动控制[M].北京:科学出版社,2001.
[3]韩保琦,李树林.制冷空调原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2002.
关键词:暖通空调;DSP;节能;控制系统
前言
随着技术的发展,空调系统已成为建筑必不可少的组成部分,据统计,现代大型公共建筑多数起重空调、制冷与供热设备占40%,约占社会总能耗的20%。[1]因此,空调系统的节能需加以重视,在空调系统设计中以舒适节能为设计目标,降低空调系统的能耗,同时减少建筑系统的总能耗,对缓解用电紧张局面,优化能源结构和提高能源利用具有十分重要的意义。目前节能主要采取的措施包括:(1)改善建筑热工性能,降低冷热负荷;(2)利用新能源作为暖通空调系统的冷热源;(3)暖通空调系统自身节能设计;(4)智能控制实现能源的高效利用。[2]本文从智能控制的角度出发,基于DSP设计了暖通空调系统智能控制系统,并对其应用及经济性能进行了分析。
1 空调系统控制原理
建筑暖通空调系统,主要包括风系统、冷冻水系统、冷却水系统,其控制基本类似。由于房间内冷热负荷随时间不断的变化,采用定流量控制会浪费很多能源,因此在暖通空调系统中通过水泵、风机、冷水机组等行变流量控制。通过采集温度、湿度、流量、风速等参数,通过PID模糊运算得到与之对应的控制参数。各空调末端机组、风机及风口根据控制指令改变系统的流量、风速等,从而改变室内环境,保证室内人员舒适的前提下合理配置能源。
2 基于DSP的暖通空调智能控制系统
传统控制大多是简单的室内温湿度的反馈来改变独立的水流量或新风机风速,以此改变室内环境,虽然控制简单,但是实际效果却不理想,节能效果不显著。此外,传统的控制集成性差,精度不高。而目前先进的控制系统大多采用以DSP为芯片的智能化控制器,因为DSP具有集成度高、运算速度快、准确度高等优点,可以处理较复杂的控制模型较大的数据量。
基于以上考虑,研究开发基于DSP控制的暖通空调控制系统,具有一定的实际应用价值。
整个控制系统的核心是DSP控制板,DSP控制板包括:压缩机控制(包括电流、电压、压力、压缩机排气温度、蒸发器进出口温度)电流、电压、压力、压缩机排气温度、蒸发器进出口温度控制。与其他DSP控制系统不同之处,在于本控制系统不仅考虑了压缩机的影响因素,同时兼顾了室内环境及设备参数的控制,使得整个控制更加的符合人性化,同时具有很好的节能性。其控制结构框图如图1所示。
图1 基于DSP的暖通空调控制系统结构框图
整个控制系统主要实现对冷热源、末端机组及新风机组的监测及控制,整个控制系统由新型控制器来实现,该控制器不仅实现对暖通空调系统的监控调节功能,还可以对暖通空调系统中采用的分布式冷热源进行监控调节,分布式能源与电网的并网功能。
3 控制系统优势分析
基于图1所示控制系统结构框图,分别对控制系统的各参数检测所需电路进行逐一设计并检测,检测电路主要对这些参数进行实时检测,显示电路则是显示系统运行的状态。各个电路相互衔接构成了整个控制系统。
该暖通空调系统控制系统具有以下优点:(1)全面掌握系统信息;测量建筑内空气温度,空气湿度,水流量,空调送风风速等参数;(2)动态能耗计量分析:实现建筑水、电、热量、燃气等能耗的自动统计计量控制调节和节能分析:(3)当气象条件等因素发生变化时,对系统设备的运行状态进行调节,实现节能优化;(4)改善设备管理:监测系统设备的运行状况,及时进行故障诊断和事故报警。
4 建筑暖通空调控制系统发展趋势
建筑暖通空调的控制需要与建筑中窗墙等元素的功能结合起来,形成一个有机的整体,通过控制器处理反馈回来的各个参数值然后再对暖通空调系统的参数进行整定,从而实现对室内空气条件的调节,达到舒适的室内环境。
未来的智能建筑中建筑单体本身的节能应该得到更多的重视,将蓄能、热转化、节能等措施进行合理的整合,暖通空调根据建筑单体的动作来做出相应的调整,建筑设备与建筑融合成一体,绿色智能建筑必将给我们的生活带来更大的便利。
5 结束语
5.1 DSP芯片的PID控制算法控制器,可以实现提前对室内环境条件的编程设定,运算更加的准确。
5.2 本系统具有结构简单、可靠性高,控制精度高,完全实现数字化,现场智能化、小型化、响应速度快。
5.3 本控制系统可以实现节能,使能源得到充分的利用。
参考文献
[1]郑钧升,候菊.公共建筑空调系统节能技术探讨[J].建筑科学,2008No.31.
[2]寇九贵.建筑节能与可持续发展.建筑技术,2005,4.
[3]龙惟定.试论我国暖通空调业的可持续发展[J].暖通空调,1999,29(3).
关键词:中央空调温湿度控制
中图分类号: TU831 文献标识码: A
1概况
1.1对象
随着生产技术水平和自动化程度的日益提高,火力发电厂生产现场环境已经得到大幅度的改善。然而电厂内对于空气参数要求比较高的地方还有两个:一是电子设备间,其中安置大量的电器设备和控制设备,是发电机组(机、炉、电)运行的控制核心;另一个是集中控制室,不仅是生产过程值班操作人员工作的场所,而且也集中了大量的电子监视设备和计算机操作控制台。电子设备对环境的温湿度以及空气洁净度均有较严格的要求和限制。
某电厂300MW机组工程集中控制楼14.70m层的集中控制室(包括工程师室)、电子设备间根据要求分别设置1套独立的全空气式空调系统,空调系统采用顶送顶回形式。两套空调系统全年运行,夏季制冷,空调冷冻水来自制冷站,冬季采暖,热源来自主厂房热水采暖加热站,过渡季节尽可能使用室外新风,以节约能源。
空调设计室外参数为:夏季温度37.5℃,相对湿度60%;冬季温度-14℃,相对湿度45%。
空调设计室内参数为:夏季温度26℃±1℃,相对湿度60%±10%;冬季温度22℃±1℃,相对湿度60±10%。
1.2空调系统设置
空调系统采用组合式空气处理机组,集中控制室空调系统设置2台空调机组,布置在30.00m平面,B~C列。电子设备间空调系统设置2台空调机组,布置在30.00m平面,6/D~8/D柱间。
单台空调机组由回风段、新回风段、初效过滤段、中间段、中效过滤器段、表冷段、中间段、加热段、加湿段及送风段等组成。
根据电厂高可靠性的设备运行、管理、维护及故障处理等要求,空气处理机1台运行,1台备用,如图1所示。
集中控制室和电子设备间的适当位置各安装两只室内温湿度传感器,其平均值作为调节空间的实际温湿度参数。
图1空调系统示意图
2空调控制系统
2.1功能
根据空调系统设计性能指标和用户提出的实际操作的要求,控制系统具有如下功能:
通过压差传感器等检测器件监测风机、水泵、粗中效过滤器等设备的运行效果,根据设计参数自动判别是否进行设备维护和检修等。
就地/远程手动操作模式、全自动模式;
按定风量系统设计,根据需要可在适当范围内进行风量和新风比的控制调节;
对风机等主要设备进行手动启停操作和运行监视和远地“硬手动”操作功能;
自动模式下,可从操作员站or工程师站下达控制指令,实现全自动操作或“软手动”操作;
根据消防系统信号,实现对风道防火阀的控制及动作状态反馈;
具备设备的工作状态实时数据,通过图形界面监视设备运行;
按设计指标实现空调区域的温湿度调节,允许在一定范围内调整控制设定,并且保证平稳的换季运行和冷热区间切换;
2.2控制系统的设计
2.2.1监控方案
集中控制室空调系统与电子设备间空调系统的监控方案可得出空调机组的监控点数,(以一台空调机组为例说明见表1)。
表1 空调机组的监控点表
序号 控制回路或监测
1 回风温湿度控制
2 空气质量控制/风阀控制
3 新风温湿监测
4 监控信号
5 定时启停及维护
6 节能控制
7 保护监控、报警、联动
8 送风温湿度监控
2.2.2空调控制系统的构成
空调机组本体控制系统由2套专用PLC控制器与上位机组成,本体控制系统与暖通程控系统设有冗余通讯接口。正常运行时,在辅控网操作员站可实现对空调机组整体启停,安装调试及设备检修时,通过就地操作员进行操作。
硬件系统连接图如图2所示。
图2 空调控制系统的构成
2.2.3 主要控制回路
1)空气温度调节系统
当温度调节系统以回风温度参数作为控制依据时,温度传感器的反应存在较大的滞后性,这种滞后性往往会引起被控的参数发生超调现象,这不仅影响到自控系统的控制效果而且造成能源的极大浪费,严重时影响空调系统的安全运行。
而空调系统送风温湿度参数能迅速反映各热处理调节手段的影响因此将其作为中间变量进行串级控制,能有效防止室内温度超调量,提高空调自控系统的动态调节品质。
夏季制冷:采用表冷段冷却空气的温度调节,空调冷冻水来自制冷站。水量的量调节可利用双通阀改变通过表冷段的冷水量来调节;水温的调节可利用三通阀改变冷冻水和回水的混合比调节水温;调节通过表冷段的风量来调节最后混合后的送风温度。
冬季加热:采用加热段加热空气的温度调节,热源来自主厂房热水采暖加热站。水量的量调节可利用双通阀改变通过加热段的热水量来调节;水温的调节可利用三通阀改变热水和回水的混合比调节水温;调节通过加热段的风量来调节最后混合后的送风温度。
2)空气湿度调节系统
在夏季,由于空气湿度较大,需要降低湿度;而冬季由于空气干燥,又需要加大湿度。系统除湿可通过控制表冷阀来实现,空气加湿通过加湿器启动来实现。同时,与温度调节系统一样,湿度调节系统利用回风湿度来进行调节,系统必然会滞后,因此,也采用了与送风湿度控制相串联的方式。
3)空气质量控制
根据室内空气要求的二氧化碳含量,调节混风流量,排风量和送风量随着混风量的增加而减小,或反之。
4)联锁控制
空调机组起动顺序控制:送风机起动新风阀开启回风机起动排风阀开启回水调节阀开启加湿阀开启。
空调机组停机顺序控制:送风机停动关加湿阀关回水阀停回风机新风阀、排风阀全关回风阀全开。
排烟控制:若发生火灾后,火被扑灭后,可采用空调系统的回风管作为排烟风管,利用回风机作为排风风机来达到排烟的目的。
火灾停机:火灾时由上位机实施停机指令,统一停机。
机组切换:当空调系统从1台空调机组切换至另1台运行时,2台机组的送风、回风、排风、新风和混合风门之间必须按照严格的逻辑顺序开启闭合,否则会在另1台机组中形成风向反转或产生风道喘振现象。简单的处理可以按下面的顺序进行:关闭表冷段或蒸汽加热段的电动调节阀,停止送、回风机,关闭送、回风门;开启第2台机组送、回风门,起动送、回风机,打开冷水或加热蒸汽调节阀,进入正常运行状态。
3 控制系统设备选型
3.1硬件设备
空调机组设备表主要包括:专用控制器、中文液晶屏、风管温湿度传感器、CO2浓度检测仪、压差报警器、温度开关、水流量控制器、风阀电动执行器、表冷三通阀+电动执行器、加热三通阀+电动执行器、一体化控制柜等。
3.2软件
施耐德空调专用控制器提供了一些通用的控制软件模块和基本的运算处理功能函数,如最佳启停、PID自适应控制、参数趋势记录、逻辑及顺序控制、报警处理、数学函数等等。利用这些已经固化在控制器内部的软件模块,简单地将它们进行编程连接,就能使被控设备获得最佳的控制。
4 结论
本文通过对某电厂300MW机组工程集控室和电子设备间的中央空调系统的设计与研究,阐述了温湿度、空气品质等的控制,选择施耐德PLC控制器作为控制手段,该系统已运行,效果良好。
参考文献:
[1]陈曦, 常金朝, 刘俊峰. 中央空调系统监控设计, 微计算机信息, 2007年 16期.
[2]郭永吉, 王兴贵. PLC在中央空调改造系统中的应用, 电气自动化, 2007年第29卷第5期.
[3]刘明涛. 火力发电厂单元控制室空调系统设计的思考, 制冷与空调, 2003年第4期.
[4]郭向阳. 定风量空调系统的监测与自动控制,制冷(Refrigeration), 2001年9月, 第20卷第3期.
[5]定风量与变风量空调系统的检测与控制, BA手册摘录, 2007年4月, 第1卷, 第2期.
关键词:电客车空调系统控制环节节能
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
电客车城市交通系统以其快捷、高效、安全、舒适、载客量大和无污染的特点和优势,已成为发达城市的城市发展标志,是现代化大都市的公共交通运输的主力军。由于电客车的地铁方面是深处在地下又建立在人流密集的公共场所,正常工作情况下为地铁电客车创造舒适的乘坐环境是控制地铁空调系统的主要目的,所以研究、分析和提出地铁空调系统控制与节能方案是发展地铁电客车交通的主要课题。
一、 城市地铁电客车空调控制系统构成。
1) 我国现有的地铁电客车空调控制系统的组成。
地铁空调控制系统主要由四个部分组成:站台公共区和车站站厅和通风、空调和排烟系统也称之为大系统;制冷空调循环用水系统;车站设备管理用房的通风、空调和排烟系统也称之为小系统;区间隧道机械通风、活塞通风和排烟系统。四个分系统彼此之间相互独立运行缺也是具有密切关系的,它们是地铁电客车空调控制系统节能运营的前提。
2) 我国当前地铁电客车空调控制系统的主要形式。
地铁电客车空调控制系统的主要形式有三种:开式系统、闭式系统和屏蔽门式系统。开式系统是应用活塞或机械效应的手段促使地铁内部与外界进行气体交换,利用外部空气温度低于内部空气温度的原理冷却隧道和车站。这种系统的主要特点是不存在空调设备仅仅依靠空气交换原理,大大降低了空调初装费和运输费,但是其缺点也很明显即对列车和车站的内部环境的控制力很低;闭式系统是采用隔断地铁内部与外部空气的方法,仅提供乘客满足其自身所需的新风量,车站采用空调控制系统,区间隧道部分的冷却工作借助于活塞效应携带部分车站空调冷风的方式来实现。于开式系统相比较而言,闭式系统更能够充分满足地铁站环境温度控制的要求,但闭式系统所占用的建筑空间是很大,相对应的其运行成本费用也相对较高;屏蔽门系统是在隧道与车站之间安装屏蔽门,将两部分分隔开,将车站安装空调系统而隧道则安装通风系统,在这种情况下如若通风系统不能够将区间隧道内的温度控制在规定范围内,则采用空调或其他行之有效的方法进行降温控制。这种系统的最大特点是除特定环境(屏蔽门开启时存在的对流换热)外,车站不受隧道行车时活塞风的影响。
二、 我国当前现行地铁电客车空调控制系统存在的主要问题。
虽然现在我国正在运行的地铁电客车空调控制系统已经能够满足地铁电客车实施运营所需要的内部空气环境的基本要求,但伴随着当前我国经济发展节能减排的模式出台以及空调控制系统的复杂程度增加,地铁电客车空调控制系统所面临的问题也逐渐暴露出来。
1) 耗资巨大。
地铁电客车空调控制系统耗资巨大已经严重制约了我国地铁电客车的发展。据数据显示,地铁电客车的平均造价为4. 8 亿元/ km,而机电设备就占用了三分之一;另一方面电客车空调系统所占用的面积是十分巨大的,基础机房的平均面积能够达到1 100~ 2 100 平方米,占车站约12. 3% ~ 26. 0%的面积。
2) 运行费用巨大。
在地铁电客车运行的总耗能中有百分之五十是空调控制系统耗费的,造成空调控制系统高能耗的主要原因归结于以下三个方面:设计工况时很少关注系统在部分负荷时是否可以高效的问题;空调控制系统无论哪种形式都无法解决冷水机组能耗过大的问题;运营管理的人力资源方面也存在较大的问题。
3) 能源利用十分不合理。
地铁空调控制系统关于不合理利用能源主要存在两个方面:第一是对于自然界的冷源利用不够充分,致使在冬季室外的天然冷空气来源得不到利用;第二种是高品位能源利用不合理,地铁电客车内部本身就具备显著的内部热源(电客车空调系统散热和电客车牵引、刹车系统散热等),这部分热源被浪费掉没有合理的回收利用。
三、 地铁电客车空调控制系统的全面控制与节能方案。
1) 室内温度控制环节。
在调节控制地铁电客车室内送风量时应采用先进的无级调速送风机进行送风实现送风量的无级变化。采用一个室内温度闭环PID 调节回路控制送风量的变化,平衡车站内的放热量与空调的吸热之间的数值,进而达到控制室内温度在一定的范围内的目的。
2) 室内压力控制环节。
在利用送风机改变送风量的同时,要维持室内正压的数值。通过回排风机变频进行调速,使回排风量与送风量的变化相均衡,用来保障空调区域空气压力维稳不变,
3) 送风温度控制环节。
实现室温控制的基本条件是空调系统空气调节控制送风温度的水平与能力,控制送风温度的主要目的是:避免室内温度受室外温度变化的影响,比较容易控制室内温度;避免制造出过大的送风温差,但要利用允许的送风温差来节能。把送风温度控制在一定范围的设定值,在允许的范围内调整送风温度设定,即可以保证送风机的高效运行,也可以达到节能减耗的目的。
4) 冷水压差控制环节。
当末端受到负荷变化时,会引起二通阀开关的调节,使供回水总管压差因末端冷冻水流量变化而变化,此时必须通过对多泵台数控制调整总供水量及二次泵的单泵进行变频调速,以保证系统最不利回路的空调末端压差维持基本不变。以上就是基于需求下二次泵变水量系统的控制策略,也是当前地铁电客车冷水压差控制环节中最节能的控制方法。
参考文献:
[1] 北京城建设计研究院. 2000-2002年度北京城建设计研究院优秀论文集. 2002.
[2] Thom pson J, M aidment G, Missenden J. Modelinglow - energ y coo ling strateg ies fo r under gr oundr ailw ays [ J] . Appl Ener gy , 2006, 83 ( 10) : 1152 -1162.