船舶中央空调自动控制系统研究

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2012年第4期（总第92期）轮机与辅机船舶中央空调自动控制系统研究夏平，阚安康，汤伟，金雅婷（上海海事大学，上海201306）摘要：针对船舶中央空调系统设计一种基于组态软件的自动控制系统，该系统由上位机(工控机)和下位机两部分组成，工控机可以显示被监测对象的参数，控制指令也可由工控机下达。而且PLC可以接受监测参数的信号,输出控制信号给执行机构，由执行机构动作，完成中央空调系统的自动控制。关键词：船舶中央空调；自动控制；组态软件中图分类号：U66

2、4.86文献标识码：A文章编号：2095-4069(2012)04-0029-04Abstract:AnautomaticcontrolsystembasedonKingviewSoftwareisdesignedforthemarinecentralair-conditioningsystem,whichiscomposedbytheuppercomputer(industrialpersonalcomputer—IPC)andthelowercomputer;theIPCcandisplaytheparametersoftheo

3、bjectsbeingmonitoredandissuecontrolinstructions.ThePLCcanreceivesignalsofthemonitoredparametersandsendoutcontrolsignalstotheactuatorstorealizetheautomaticcontrolofthemarinecentralair-conditioningsystem.Keywords:marinecentralair-conditioning;automaticcontrol;Kingviewsof

4、tware0引言[1]船舶空调系统一般都采用固定风量的定风量系统，并且是按舱室热湿负荷最大时的总和确定送风量。对于区域舱室多，各舱室功能不一的船舱空调系统，采用变风量系统不仅能满足不同舱室负荷变化，及时调节送入舱室的风量，满足人员的舒适性要求，还能达到节能的目的。随着计算机控制技术和信息技术的快速发展，变风量空调系统在自动控制方面的优势备受关注。本文基于组态软件下研制的变风量空调自动控制系统，不仅能够实现精确的自动控制，而且操作简单。1系统概况1.1控制系统组成和功能中央空调系统含有水冷冷水机组系统和风冷热泵系统。两者最大的区别是冷

5、却高温制冷剂的介质不同。在夏季制冷工况下，可以运行其中一个系统；在冬季制热工况下，只能运行风冷热泵系统。中央空调整个控制系统包括冷水机组控制系统、冷冻水控制系统、冷却水控制系统、新风机控制系统和空调箱控制系统。中央空调的自动监控系统可进行下述操作：1)全自动操作功能。根据设定的状态参数，自动完成各种设备启停等操作；2)手动操作功能。根据设定的状态参数，手动完成各种设备启停等操作；3)系统各个基本参数和运行参数的监测。中央空调系统自动监控的功能有：监测润滑油的压差和压缩机的高低压及对应的温度，当超过极限值时报警，以保证压缩机正常工作；

6、监测与记录冷水机组的冷凝压力与蒸发压力，使冷水机组正常工作；压缩机的启停；冷冻水泵与冷却水泵的启停；冷冻水温度和流量参数的监控；冷却塔的启停；送风机与回风机的启停；新风、回风与排风阀的开启度调节；新风比调节，在卫生条件允许的情况下，控制最低新风量，基金项目：上海市重点学科资助项目（J50603）；上海海事大学研究生创新基金资助项目（yc2009111）。第一作者简介：夏平，男，1988年生。上海海事大学在读硕士研究生，研究方向为船舶空调。收稿日期：2012-05-1730船舶与海洋工程2012年第4期最大限度地利用回风，来达到节能的

7、目的。在进行全新风运行时，新风阀全开，空调系统的运转只是通风换气；检测新风、回风与送风的温度和湿度，是以回风温度作为被调对象的温度控制参数，因为回风温[2]度能近似反映被调对象的平均状况；湿度的控制参数一般为送风湿度。所有监控就是要保证空调区域空气温度与湿度在设定范围内满足舒适性的要求，又能最大限度地实现节能。系统设计时，可根据工程[3]的实际情况，在上述监控点位的基础上增加或减少一些监控点位即可得到较为满意的效果，中央空调系统见图1。图1中央空调系统1.2控制系统结构整个集中控制系统分4个层次：1)中央控制计算机：装有PLC（可编

8、程逻辑控制器）的控制程序以及网络版组态软件，所有的控制都在这里实现，是整个系统的中心；2)操作员站：36个操作员站布置在多媒体室（即工作间），每个操作员站的电脑装有网络版组态软件，操作员站和中央控制计算机之间是通过外部WAP访问的方式