- 相關推薦
輪胎車間空調設備自動化系統設計的論文
摘 要：本文是基于西門子S7-200、S7-300系列PLC和富士變頻器實現工廠車間空調、冷凍水系統、冷卻塔系統、空調通風系統的整體控制。同時利用WINCC組態軟件實現車間的所有設備的遠程監控，降低設備管理成本，提高效率。
關鍵詞：車間空調節能；S7-300PLC；PROFIBUS-DP；遠程監控
空調系統是智能建筑集成系統的重要組成部分，而空調系統本身是建筑的耗能大戶。有資料統計，在建筑自動化系統中采用了最優投運設備的臺數控制、最優啟停控制、焓值控制、工作面照度控制、公共區域分區自動照明控制、供水系統壓力控制、溫度自適應控制等節能措施后，可以減少約20%的能耗。本系統采用的PLC是西門子S7系列PLC，主要有S7-200PLC和 S7-300PLC。西門子的S7系列PLC具備高度的可靠性和強大的抗干擾能力和處理能力。
1·車間空調設備自控系統PLC實現
PLC在輪胎車間空調設備自動化系統中控制功能說明如下。(1)當啟動空氣處理機時，PLC發出控制指令。首先開戶回風門和新風門到設定位置，然后啟動送風機。(2) 露點溫度與系統設定值相比較后,用PID方式調節冷水電動閥控制冷水流量或啟動加熱器控制加熱量 , 使送風溫度達到設定值。(3)當過濾網前后壓差超出設定值時，PLC發出過濾堵塞報警信號。(4)當空氣處理機停止運行后，新風門、回風門和冷水電動閥回復到全關位置，并關停冷水環泵。
受篇幅限制，以下僅對冷凍系統的PLC控制過程進行闡述。
1.1冷凍系統PLC控制手動模式
（1）蝶閥開啟：上位機上開啟主機對應蝶閥："自動控制"切換為"手動強制"
（2）選擇按鈕在手動模式下，按對應設備（風機、水泵）啟動按鈕即可啟動對應設備。
（3）手動開啟冷凍主機。
1.2冷凍系統PLC控制自控模式
自控模式實現程序流程圖，如圖2所示。
PLC程序流程圖說明：
（1）加機過程：當冷凍水出水溫度>9℃且主機平均負荷滿足>90%超過20分鐘 或冷凍水出水溫度>15℃超過1分鐘，主機加機。加機過程如系統開啟過程。
（2）減機過程：
當冷凍水出水溫度<11℃且平均負荷滿足以下條件之一：
四臺主機運行中平均負荷<70%；三臺主機運行中平均負荷<60%；二臺主機運行中平均負荷<50%；選擇運行時間最長的主機，遠程停止。
5分鐘后關閉對應冷凍、冷卻蝶閥；蝶閥關閉后選擇運行時間最長的冷凍泵、冷卻泵停止。冷卻塔運行數量仍由冷卻臺數量控制圖所示進行控制。
（3）主機故障切換過程：停止發生故障的主機。5分鐘后關閉對應冷凍、冷卻蝶閥；選擇備用主機中運行時間最少的主機，開啟對應冷凍、冷卻蝶閥；冷卻塔運行數量仍由冷卻臺數量控制圖所示進行控制
(4)停止冷凍系統過程：先后遠程停止運行中的主機；5分鐘后間隔約30s先后停止運行中的冷凍泵、冷卻泵；關閉主機對應冷凍、冷卻蝶閥；關閉冷卻塔；
(5)冷凍水泵頻率PID控制：檢測集水器、分水器之間的壓差，同設定壓差進行比較，進行PID控制，控制運行水泵的頻率，壓差小于設定值，增加頻率；壓差大于設定值，減少頻率；水泵的最低頻率為35Hz。
(6)冷卻水泵PID控制： 檢測進出冷卻水溫差，同設定值進行比較，進行PID控制，控制運行水泵的頻率，溫差小于設定值，增加頻率；溫差大于設定值，減少頻率；水泵的最低頻率為35Hz。
2．總結
通過利用西門子S7-200、S7-200系列PLC實現了廈門海燕正新橡膠503車間空調系統、冷凍水系統、冷卻塔系統的整體控制，真正實現了生產車間"需要多少冷源，冷凍系統提供多少" ，大大減少能耗。同時利用WINCC組態軟件實現車間的所有設備的遠程監測控制，降低設備管理管理成本，提高效率。也存在一定缺點，那就是PPI通信速率較慢，更新現場某個空調的數據大約需要30S時間。此點需要再進行提升。
參考文獻：
[1] 劉顯成.智能建筑的發展與展望[J]. 河南建材,2008,(2):63-64.
[2] 陳建東. 中央空調系統水泵變頻節能技術的應用分析[J]. 制冷技術,2006,(4):13-14.
[3] 董硯.鄭易.孫鶴旭. 變頻器的使用與維護[M]. 北京：化學工業出版社，2009.5.
[4]翟廣勝.變頻器選擇方法及應用[J]. 設備管理與維修，2009，（1）：40-41.
[5] 廖常初.陳曉東. 西門子人機界面（觸摸屏）組態與應用技術[M]. 北京：機械工業出版社，2007.1.
[6] 楊后川.張學民.陳勇.涂明武. SIMATIC S7-200可編程控制器原理與應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.8.
【輪胎車間空調設備自動化系統設計的論文】相關文章：
簡析自動化出卷系統的設計與實現論文07-20
關于探討自動化控制系統設計方式論文07-20
探析自動化控制系統設計方法論文09-18
計算機仿真自動化物流系統設計論文10-03
自動化系統工程論文08-17
管理系統設計論文08-10
關于物聯網下的煤礦自動化系統設計運用論文08-15
自動化立體倉儲系統論文08-14