关于plc+模糊控制蒸发冷却空调控制系统的开发

《关于plc+模糊控制蒸发冷却空调控制系统的开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、PLC-+-模糊控制蒸发冷却空调控制系统的开发刘翔，黄翔，吴志湘(西安工程大学环境与化学工程学院，陕西西安710048)摘要：研究蒸发冷却空调系统的自动控制．通过引入变风量空调系统总风量控制方法的设计思路对风机进行变频控制，同时对末端控制器采用模糊控制技术，使得整个空调系统达到一定的节能目的．关键词：蒸发冷却；PLC控制；模糊控制；变风量；总风量控制中图分类号：TU831．5文献标识码：A0前言从国内对蒸发冷却的研究看，虽然技术人员能够提出设计方案，但控制程序编写的通用性差，造成温湿度控制不理想，因此合理的控制策略

2、和控制流程将会起到非常重要的作用[1]．另一个突出的问题是蒸发冷却空调系统的分室控制问题，即如何开发研究适合蒸发冷却空调系统的廉价的变风量末端与主机的控制方案．本文针对蒸发冷却空调系统中末端数量多的分室控制问题，优化控制策略和控制流程，使控制系统准确而稳定地反映末端负荷变化，进而对蒸发冷却空调系统进行温湿度及风机总风量的控制，达到一定的节能目的．1原理分析室外气象参数的变化对蒸发冷却空调的影响较大，需对室外空气进行处理，因此蒸发冷却空调系统运行工况可根据夏季空气处理过程、冬季空气处理过程以及过渡季节空气处理过程来考

3、虑，本控制系统采用双级蒸发冷却系统．1．1夏季空气处理过程(1)当室外空气温度上升到设置温度转换点上限时，系统进入分级冷却控制．开启直接蒸发冷却器水泵，室外新风阀全开，回风风阀全闭，排风风阀全开．如果室内湿度过大，通过湿度传感器，可对直接蒸发冷却器水泵的高低转速控制来调节，也可以通过旁通阀的开启或关闭控制湿度．(2)当出风温度达不到所设定的温度时，此过程可通过出风温度传感器来测量．开启间接蒸发冷却器水泵，冷却塔风扇开启．如果水泵的功率过大不能采取直接启动，可通过变频器或多功能电动机软启动器启动．由于本系统采用变风量

4、空调系统，所以应稳定其出风温度，通过出风温度传感器测量其出风温度，采用PLC内部的PID调节控制间接蒸发冷却盘管的三通阀来稳定其出风温度．1．2冬季空气处理过程(1)当室外温度下降到冬季温度设定点以下时，间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器水泵、间接蒸发冷却器风机关闭．新回风阀的开度预置在15～85，打开预热器的预热阀，通过出风温度传感器测量其出收稿日期：2006—12—12通讯作者：黄翔(1962一)，男，北京市人，西安工程大学教授．E-mail．．huangx(~xpu．edu．cn维普资讯http://www.cq

5、vip.com208西安工程科技学院学报第21卷风温度，并通过PLC内部的PID调节控制预热器的三通阀稳定其出风温度．(2)当出风温度达不到设定值时，此过程用出风温度传感器测定．开启再加热盘管的控制阀来调节出风温度．如果室内含湿量过低并由室内湿度传感器检测到，可直接控制直接蒸发冷却器水泵的开启来控制湿度．由于本系统采用变风量空调系统，所以必须对新风量进行控制．由于夏季全部采用全新风，所以对新风量无需控制．当处于冬季工况时，通过对末端风量的采集，算出总风量，然后对新风阀回风阀进行控制来维持最低新风量．1．3过渡季节空

6、气处理过程当室外空气温度在舒适性温度范围内，室内主要是满足换气量的要求，可以在全新风条件下运行．风量大小由各末端装置的设定值通过PLC内部的计算确定，并通过变频器调节风机的风量．1．4新风、回风、排风风阀的控制风阀的电动执行机构从全开到全闭都有固定的时间，新风、回风、排风风阀在不同的运行工况都有不同阀位，可以控制电动执行器的通电时间达到对阀位的给定．利用PLC的输出控制点接到风阀执行机构的开点和闭点来控制风阀的开启和关闭，在不同空调运行工况下调节风阀的角度满足控制的需要．2变风量控制系统的实现总风量控制方式在控制系

7、统形式上具有比静压控制简单得多的结构．它可以避免使用压力测量装置，减少了一个风机的闭环控制．此外，也不需要变静压控制时的末端阀位信号．这种控制系统形式上的简化，也带来了系统可靠性的提高[2]．总风量控制方式在控制特点上是根据直接设定风量，计算出总风量对风机转速控制，具有某种程度上的前馈控制含义，而不同于静压控制中典型的反馈控制．但设定风量并不是一个在房间负荷变化后立刻设定到未来能满足该负荷的风量(即稳定风量)，而是一个由房间温度偏差积分出的逐渐稳定下来的中间控制量．因此，总风量控制方式下风机转速也不是在房间负荷变化

8、后立即调节到稳定转速就不动了，它可以说是一种间接根据房间温度偏差由PID控制器来控制转速的风机控制方法，这也是总风量控制方法的实质．总风量控制方法末端温度控制器原理图如图1．室内温度传感器检测到室内温度值与设定温度进行比较输出控制信号，此控制信号与流量传感器输出的信号比较产生对阀位的控制信号，从而对室内温度进行调节，此过程有2个PID调节回路进行调节．2．1