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1、第12期广东土木与建筑No.122006年12月GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERINGDEC2006大型区域供冷自控系统的应用和分析谭雪荧1杨建坤2(1、广州建筑工程监理有限公司广州510030;2、广州市建设科技委员会办公室广州510030)摘要:本文以广州大学城区域供冷系统末端供冷控制系统为例,详细闸述了SIEMENSPLC技术在控制系统中的应用以及控制功能。关键词:区域供冷;冷热量计费;PLC控制1项目概况2控制系统的构成广州大学城区域供冷系统是目前世界上供冷区2.1控制设备选型域最大的工程之一,其蓄冷量之大可与美国芝加哥单体建筑空调
2、机房设备少、控制简单,关键是必市UNICOM区域供冷系统相媲美。整个系统共建有须具备计费和独立控制功能,因此从性价比及控制4个冷站,空调负荷主要为10所高校的教学区和生要求考虑,我们选择了德国西门子S7-200系列PLC活区大楼以及2个中心商业区供冷。整个系统由冷进行自动控制。其主要优点有以下4个方面:站(制备冷量)、空调冷冻水管网(输送冷量)及末端⑴性价比最优供冷系统(使用冷量)共3个子系统组成。自控系统单体建筑空调机房受控制设备少、控制点数少、实现区域供冷系统4个冷站中央空调系统的自动监工艺简单,采用低端PLC自由组合IO模块,独立控,在系统安全可靠运行的前提下,以满足末
3、端用户编程控制,灵活便捷,相对DDC系统投资更少。西门供冷需求为根本,从末端用户稳定供冷、二级泵管网稳定送冷和冷站制冷3个环节进行控用户侧管网侧T3T1F制,在满足用户舒适性要求下,对系统进行优V1化,使系统运行于最佳工况,实现经济运行。单体建筑机房N板换末端供冷系统是整个区域供冷系统控制T2VFL的决定因素,它直接反映了空调负荷的变化,V2T3T1F从而也决定了冷站内如何控制冰蓄冷系统运V1行的工况,因此如何控制好末端供冷系统,正单体建筑机房N-1板换确反映空调负荷是整个区域供冷系统控制的T2VFL关键。广州大学城区域供冷系统中末端供冷V2系统采用德国SIEMENS公司S7
4、-200可编程T3T1F控制器来完成自动控制过程。V1单体建筑用户侧高温回水经水泵流过板单体建筑机房1板换换,再以低温水向单体建筑供冷;管网侧供水T2VFL管来自冷站,经板换后再回到冷站,目的是向V2单体建筑提供冷量。空调管网输送的冷冻水与各单体建筑内的冷冻水通过板换进行热交换来完成能量传递过程。具体工艺流程如图1区域供冷冷站所示。图1末端供冷系统图302006年12月第12期谭雪荧等:大型区域供冷自控系统的应用和分析DEC2006No.12子PLC在全球有良好的可信度,其低端产品S7-200路器为OLM/G11-1300型(主站PLC出口)和OLM/系列PLC具有精度高、可
5、靠性高、编程灵活、性能优G12-1300型。越、价格低廉等优点,在全球有着极高的市场占有率。⑵系统监控网络结构⑵实现独立编程控制控制级采用TCPIP协议,工业以太网,网络波在广州大学城区域供冷系统Profibus-DP[1]网络特率为10100Mbps,采用光纤进行通讯,现场级采中,从站IO点不影响整个系统运行,各从站间相互用现场总线Profibus-DP,总线传输介质为通讯电缆独立,从站不能采用ET200M分布式IO,而必须采和光缆,网络波特率为19.2Kbps。用CPU+IO模块。根据工艺要求,末端单体建筑空2～4号冷站各设1套主站PLC(CPU414-2DP),调机房必
6、须具备独立冷热量计费和控制功能,冷热图2为广州大学城四号冷站末端控制系统的网络结量计费要求PLC采样精度高。S7-200PLC扫描周期构,2、3号冷站网络结构与其相似,只是Profibus-DP十几毫秒,对温度的分辨率为1212℃,对流量的分辨网段数量和从站数量不同。以4号冷站末端控制系统率为1215m3h,高精度配置可使计费精度达0.2%。方案进行分析,根据各单体的位置,按近原则组网,每个机房的设备数量不一致,控制程序不完全相同,采用光缆介质和Profibus专用电缆介质,选用S7-400在CPU上可以任意编程,因此采用S7-200PLC能满型CPU414-2DP可编程控制
7、器作主站,S7-200型足系统控制要求。PLC作从站来完成整个控制系统网络的组建。⑶通讯功能具体方案如下:各冷站PLC、操作员站以及其它与其它PLC一样,S7-200配置相应的通讯模块控制器和服务器工作在工业以太网上,服务器读写既可与Profibus-DP网络通讯,又可与工业以太网通3个冷站的主站PLC。作为收费系统和监控各单体讯,同时CPU上的编程口支持自由通讯协议,可与变建筑机房的人机界面,各冷站的操作员站只读写对频器通讯。广州大学城末端控制系统采用Profibus-应主站PLC。DP网络,该网络是
