冰蓄冷中央空调及其相关系统毕业设计.doc

冰蓄冷中央空调及其相关系统 23摘 要冰蓄冷中央空调系统是现代化大型建筑物不可缺少的配套设施之一，冰蓄冷空调主要在夜间低谷电力时段将建筑物所需空调冷量部分或全部制备好，并以冰的形式储存起来，在非电力低谷时段融冰供冷的一种空调系统。由于低谷电力时段电价较低，用户得以大幅度降低空调使用费。由于冰蓄冷中央空调行业是一个刚刚形成的行业，冰蓄冷中央空调在我国具有很好的发展前景。本文的意义在于以便使冰蓄冷中央空调行业能迅速发展，同时宏观上起到移峰填谷的作用，平衡电网需求侧的运行。随着科学技术的日益成熟，利用变频器、plc、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的的提供了可靠的技术条件。关键词：plc，冰蓄冷技术，中央空调，控制功能abstractice-thermal-storage center air conditioning system is one of modern large-scale building essential supporting facilities, ice-thermal-storage center air conditioning system is a machine system that can turn electricity into cold energy at night when the need for electricity is low and store the cold energy in the state of ice. in the daytime that the need of electricity is high the system provides cold air for the building by melting the ice. in this way the user can save a lot of money on account that the electricity fee is high in daytime than at night. so the writer draws the conclusion that ice-thermal-storage center air conditioning system, as new product, has a bright business future in china. the conclusion drawn by the writer in this thesis can be used as reference for the ice-thermal-storage center air conditioning system business; the government officer can balance the need of electricity between daytime and night theoretically using the principles announced by the writer.along with the science and technology matures, using organic combination of inverter, plc, digital analog conversion module, temperature sensor and temperature module to thermoelectric closed-loop automatic control technology which can adjust output flow rate automatically to save energy.key words: plc； the ice storage technology， the central air conditioning， control function目 录绪论-11 冰蓄冷空调的简介-21.1 冰蓄冷空调的原理-21.2 冰蓄冷空调的系统构成图-21.3 冰蓄冷空调的应用-31.4 冰蓄冷空调的实用性-31.5 冰蓄冷中央空调与传统中央空调的区别-42 冰蓄冷中央空调的制冷机组-62.1制冷压缩机的分类-62.2冰蓄冷中央空调的离心式制冷压缩机-62.3离心式制冷压缩机的工作原理-72.4制冷机组的主要性能指标-72.5制冷机组的节能-73冰蓄中央空调的蓄冷系统-93.1冰蓄冷系统的分类-93.2冰蓄冷系统的控制目的、范围及主要受控设备-93.3冰蓄冷系统的形式-103.4系统的控制与监视-113.5工况功能的分类-113.6数据的记录和打印功能-123.7优化控制的功能-123.8板换的防冻保护原因及其措施-123.9系统的远程监控-124 冰蓄冷中央空调的控制调节系统-144.1冰蓄冷中央空调的系统控制方式-144.2 plc控制系统结构组成-144.3 plc系统的功能-144.4 plc控制系统的优点-154.5常用的plc控制系统软件-175 结论-18参考文献-19致谢-20 绪 论中央空调的高能耗以及波及全球的能源危机催生了中央空调节能技术的变革。一种“夜间用电低谷制冰、白天用电高峰制冷”的“冰蓄冷”技术应运而生。该技术已经引发全球研发、推广热潮。据统计，北美、日本蓄冷空调的市场占有率分别达到70%和75。“传统耗能大户中央空调却还有几近30的节能潜力没有被挖掘！”冰蓄冷中央空调是将电网夜间谷荷多余电力以冰的冷量形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务。由于我国大部分地区夜间电价比白天低得多，所以采用冰储冷中央空调能大大减少用户的运行费用。冰蓄冷中央空调系统配置的设备比常规空调系统要增加一些，自动化程度要求较高，但它能自动实现在满足建筑物全天空调要求的条件下将每天所蓄的能量全部用完，最大限度地节省运行费用。在智能化的中央空调系统中，采用plc（programmable logic controller）控制系统是切实可行的，冰蓄冷中央空调系统用plc控制可以有效地保证其工作稳定、可靠、便于维护，且性能价格比高，同时以plc为核心的高可靠的监控系统实现了对空调主机的控制以及两台主机之间的协调控制，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特点。1 冰蓄冷空调的简介1.1、冰蓄冷空调的原理冰蓄冷实际上是对能源的一种储备在用电低谷、电价较低（或中央空调不需要工作）时开始制冰，蓄存冷量；而在用电高峰、电价较高（中央空调需要工作）时停止制冰、同时依靠冰的融化来制冷，从而完成能源利用在时间上的转移，节省运行费用，降低运行成本。冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施，符合中国的长期国策。冰蓄冷空调技术的原理即是在电力负荷很低的离峰时段或称用电低谷期启动压缩机运转，采用制冷机冷却冰水制冰，利用制冷介质的显热或潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，需要使用空调，而又不适宜运转冷气机组的时间，即可让夜间所储存的冰溶化，吸收空调冰水的热量，把储存的冷量释放出来，达到冰水冷却的效果，如此即可将白天尖峰时段的冷气用电需量，转移至夜间离峰时段，以满足建筑物空调或工艺技术的需要。1.2、冰蓄冷空调的系统构成图图1-1 冰蓄冷系统构成图冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备以及调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样, 无论采用哪种形式, 其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外, 系统还应达到能源最佳使用效率, 节省运转电费, 为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。1.3、冰蓄冷空调的应用冰蓄冷空调系统于美国、日本等国家己发展使用30年以上，即使在台湾也已发展25年之久，其对于电力电网的波峰谷平衡调整，及投资设置者的电费回收效益，已是明显且成熟的技术。基于空调系统的耗电，约占商业大楼用电的40%-50%，且集中于夏天，对于尖峰电力的需求造成很大的负担，因此发展冰蓄冷空调系统，除了符合国家政策需求外，另外还具有提高商业效益等优点。1.4、冰蓄冷空调的实用性1.4.1、转移尖峰时间耗电量压缩机利用夜间（离峰时间），转移白天(尖峰时间)耗电量。具有平衡电力负载功能，符合国家削峰填谷的用电政策。1.4.2、节约基本电费及外线补偿费(增容费)利用非空调设备的契约电力容量(照明、电梯等)，在离峰电力时段移转给储冰系统使用，如此可降低契约电力容量，节约基本电费。另因电力设备使用时段措开，因此可将受电设备容量降低，包括：无熔丝开关、电磁开关、管线、变压器等设备，及施工费用均可减少（各种设备电力、设备容量、设备费用、电力申请费用、基本电费和施工费用等，全部降低约20%）。1.4.3、节约流动电费透过使用二段式（离峰、尖峰）和三段式（离峰、半尖峰、尖峰）时间电价，享受波峰谷电费差价措施。1.4.4、提升机组运转效率传统空调系统，冰水主机容量选定都是以尖峰负荷为依据，但是实际上尖峰负荷全年不超过60天，主机绝大多数时间是在部份负荷下运转，在春天和秋天时，负荷更可能低至50%以下，采用储冰空调系统，主机满载运转至储冰完成，机组完全在100%容量下运转，避免卸载运转时的效率损失(传统机组当容量卸载至50%时，其耗电量仍高达75%)。1.4.5、具扩充能力冰蓄冷空调在不增加设备的情况下，在空调使用时段时，只要增强机组辅助运转，即可立即增加空调能力。1.4.6、低温的冰水供应可提供1到5冰水，供冷藏、低温除湿及制程冷却系统使用。同时在相同室温条件下，可拉大供风及供水的温度，减少供风量及水量，降低风车马达及水帮浦的耗电量，并可减少管路工程费用。1.4.7、可应付短时间的超大瞬间负荷储存的大量冰可立刻溶解，应付高于常态负荷数倍的瞬间负荷。例如教堂、大型体育馆、机场、百货公司、博物馆、大型办公楼等等。1.5、冰蓄冷中央空调与传统中央空调的区别传统中央空调作为传统耗能大户，由于长期以来人们对其节能不够重视，能源浪费的现象仍然相当严重且普遍。随着人们对工作环境、生活环境舒适度的要求越来越高，国内建筑物中央空调的普及率也在逐步上升。与此同时，中央空调普遍存在的高能耗问题却让人触目惊心。如今高能耗已经成为制约中央空调健康发展的一大瓶颈，解决中央空调的高能耗问题已迫在眉睫。而冰蓄冷中央空调具有全部或部分转移制冷机组的用电时间，起到“移峰填谷”作用，也解决了用电高峰期和低谷期的负荷相差很大所引起的能量浪费的有效手段.1.5.1、使用案例（化学工厂）(1)空调负载特征常态性为24小时运转的系统，其特别在于化学反应发生时，在短期间、单一时限内，会产生的大冷却负荷的需求，其余时间则仅需提供尖峰负荷时，约20的维持性冷却负荷即可。(2)案例比较表1-1 传统空调和冰蓄冷空调系统机组传统空调冰蓄冷空调化学反应发生时的冷却负荷420-rt/hr420-rt/hr常态期的维持性冷却负荷80-rt/hr80-rt/hr冰水机组能力420 rt80 rt（常态期的维持性冷却用途）冰水机组及附属设备用电量470 kw127 kw（27）运转模式说明常态时期由80 rt冰水机组提供制冷维持能力，另20-rt储冰机组连续运转22 hr，可储存350 rt-hr制冷能力，待化学反应发生时，由两者联合提供350+80=430 rt-hr的冷却负荷。1.5.2、冰蓄冷空调与传统空调相比的优缺点一、冰蓄冷空调的优点(1)可以转移制冷机组的用电时间，起到了转移用电高峰期用电负荷的作用；(2)空调蓄冷系统的制冷设备容量和装置的功率小于常规空调系统。一般可减少30%-50%；(3)断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调的运行；(4)可以快速达到制冷效果；(5)降低噪乱冷水流量与循环风减少，即减少空调机组运行时运转振动及噪音的降低；(6)实用寿命比普通空调长；(7)空调蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定，提高可设备利用率。二、冰蓄冷空调的缺点空调蓄冷系统增加了蓄冷设备的费用及其占用的空间，使其一次性投资比常规空调系统要高。1.5.3、冰蓄冷空调的效益一、宏观效益(1)转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差 (2)减少新建电厂投资 (3)减少环境污染，有利于生态平衡 (4)充分利用有限的不可再生资源二、微观效益(1)减少主机装机容量和功率可达30%50% (2)相应减少冷却塔的装机容量和功率 (3)设备满负荷运行比例增大，可充分提高设备利用率 (4)减少一次电力投资费用，包括电贴费、变压器、配电柜等 (5)利用分时电价，可节省大量的运行费用 可作为应急冷源，停电时可利用自备电力启动水泵融冰供冷2 冰蓄冷空调的制冷机组空调压缩机原理是借助外力维持制冷剂在制冷系统内的循环，空调压缩机吸入来自蒸发器的低温、低压的制冷剂蒸气。空调压缩机压缩制冷剂蒸气使其温度和压力升高，并将空调压缩机的制冷剂蒸气送往冷凝器，在热量吸收和释放的过程中，空调压缩机就实现了热交换。离心式压缩机根据压缩机中安装的工作轮数量的多少，分为单级式和多级式。如果只有一个工作轮，就称为单级离心式压缩机，如果是由几个工作轮串联而组成，就称为多级离心式压缩机。在空调中，由于压力增高较少，所以一般都是采用单级，其它方面所用的离心式制冷压缩机大都是多级的。2.1、制冷压缩机的分类在工程实际中，常用的制冷压缩机有活塞式、离心式、螺杆式、涡旋式四种类型。(1)活塞式制冷压缩机是使用历史最长的压缩机，我国的生产、制造的技术很成熟，运行管理经验也很丰富，造价较低廉，应用普遍，突出的缺点是热效率相对较低。其目前用于工程的单机制冷量在581745kw 之间。(2)螺杆式压缩机与活塞式制冷压缩机相比，具有易损件少、体积小、重量轻、单机压缩比大、对湿行程不敏感、振动小、热效率较高等许多优点，而且制冷量可在1o 100的范围内无级调节。较突出的缺点是噪音较大，耗油量大，价格相对较昂贵。其制冷量主要在1501500kw 范围内。(3)涡旋式压缩机属于新型的压缩机，其结构简单、动力平衡性能好、没有吸气阀片、易损件少、容积效率最高、转速变化范围很大，价格相对较高，目前主要应用在570kw 的中等冷量范围内。(4)离心式压缩机与活塞式压缩机相比，具有转速高、制冷量大、易损件少、维护简单、连续工作时间长、振动小、对基础要求低、润滑油和制冷剂基本不接触等优点，通常可在3o%100%范围内无级调节。其主要缺点是单机制冷量不宜太小，一般用于350kw 以上的场合，在1500kw 以上的大冷量场合有着不可比拟的优势。2.2、冰蓄冷中央空调的离心式制冷压缩机2.2.1、离心式制冷压缩机的结构图空调用单级离心式制冷压缩机的构造主要由工作轮、主轴、扩压器和蜗壳等所组成图2-1 离心式制冷压缩机的结构图2.3、离心式制冷压缩机的工作原理压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸气口轴向进入吸气室2，并在吸气室2的导流作用引导由蒸发器(或中间冷却器)来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工作轮3(工作轮也称叶轮，它是离心式制冷压缩机的重要部件，因为只有通过工作轮才能将能量传给汽体)。汽体在叶片作用下，一边跟着工作轮3作高速旋转，一边由于受离心力的作用，在叶片槽道中作扩压流动，从而使汽体的压力和速度都得到提高。由工作轮3出来的汽体再进入截面积逐渐扩大的扩压器5(因为汽体从工作轮3流出时具有较高的流速，扩压器5便把动能部分地转化为压力能，从而提高汽体的压力)。汽体流过扩压器5时速度减小，而压力则进一步提高。经扩压器5后汽体汇集到蜗壳4中，再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。完成吸气一压缩一排气过程。2.4、制冷机组的主要性能指标(1)工作温度：对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度。(2)制冷量：制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量。(3)功率或耗热量、制冷系数：衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量。(4)热力系数：衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量等。现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。2.5、制冷机组的节能2.5.1、制冷机组节能原则(1)发温度，降低冷凝温度在满足设备安全和生产需求的前提下，尽量提高蒸发温度和降低冷凝温度。为此加大了冷却塔的改造，以保证冷却水效能。 (2)防止和减少管道结垢以提高冷凝器和蒸发器的换热效率补充水如果水处理做的不好，碳酸氢钙和碳酸氢镁受热产生的碳酸钙和碳酸镁会沉积在管道上。使导热性能下降，影响冷凝器和蒸发器的换热效率，并使设备运行电费大幅度上升。此时除了采用水处理技术外，还可以利用管道定期自动清洗设备进行管道清洗。 (3)调整制冷机设备合理的运行负载，在保证设备安全运行的情况下，制冷主机运行在70%-80%负载比运行在100%负载时，单位冷量的功耗更小。运用此方式开机要结合水泵、冷却塔的运行情况综合考虑。 2.5.2、制冷机组节能方法离心式制冷机节能方法是采用制冷机变频装置实现变频转速调节，调节离心制冷机压缩机的转速使低压的冷媒经过离心机后，压力升高。离心机的转速越大，压力升得越高。在实际运行中，设备大多是在非满负荷运行。固定转速的离心机在设备小负荷运行时，造成能源浪费。而变频离心制冷机可以依据负荷的变化，自动调节压缩机转速，节能空间比较大。3 冰蓄冷中央空调的蓄冷系统冰蓄冷实际上是对能源的一种储备在用电低谷、电价较低（或中央空调不需要工作）时开始制冰，蓄存冷量；而在用电高峰、电价较高（中央空调需要工作）时停止制冰、同时依靠冰的融化来制冷，从而完成能源利用在时间上的转移，节省运行费用，降低运行成本。冰蓄冷系统可以削减电负荷高峰，缓解电力紧张，减少电力建设投资。 目前我们大力推广的冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施，符合我国的长期国策。因此，我国不少省市已实施分时电价，以鼓励用单位在电负荷谷进用电，上海等一些城市更是明确规定利用电力制冷的单位必须安装冰蓄冷系统，否则将控制高峰用电量。3.1、冰蓄冷系统的分类3.1.1、全负荷蓄冷全负荷蓄冷或称负荷转移，其策略是将用电高峰期冷负荷全部转移到用电低谷期。这样，全负荷蓄冷系统需要设置较大的制冷机器和蓄冷装置。全天空调时段所需要的冷量均由电力低谷时段所蓄存的冷量供给。3.1.2、部分负荷蓄冷部分负荷蓄冷就是全天所需冷量部分由蓄冷装置供给。而用电低谷期间利用制冷机蓄冷储存一定的冷量，补充给用电高峰期所需的部分冷量。夜间用电低谷期利用制冷机蓄存一定冷量，补充电力高峰实间所需要的冷量。冰槽供冷量等于夜间冰槽储存的冷量。3.1.3、部分时段蓄冷某些地区对高峰用电量有所限制，这样电力高峰时段的冷量/热量就需要由蓄能设备来提供，在这种情况下，制冷机夜间蓄存的冷量全部用于限电时段供给。蓄能设备的设置主要用来解决限电时段内的空调需求。3.2、冰蓄冷系统的控制目的、范围及主要受控设备冰蓄冷控制系统控制目的：通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、系统水泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整储冰系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供一稳定的供水温度。同时，提高系统的自动化水平，提高系统的管理效率和降低管理劳动强度。控制范围包括整个冰蓄冷系统的参数状态显示、设备状态及控制，主要控制设备有：双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、初级乙二醇泵、板式换热器、次级乙二醇泵等。3.3、冰蓄冷系统的形式图3-1 冰蓄冷系统形式图3.3.1、内融冰系统蛇形冰盘管式内融冰蓄冰设备可以用于各种并、串联系统。由于其取冷水温低而稳定，往往将其用于主机上游的串联蓄冰系统。主机置于循环回路的上游，可提高主机的工作效率，仍可保证恒定的低温乙二醇出口温度，系统中水泵配置方便，水温控制效果好。3.3.2、制冷机蓄冰在空调系统不运行的时间段（如商场、办公楼夜间），制冷机自动转换为蓄冰工况，关闭v2、v4阀门，开启v1、v3阀门，使得乙二醇溶液在制冷机和蓄冰槽之间循环。随着制冰时间的延长，乙二醇温度逐步降低，在管外完成要求冰量的冻结。3.3.3、制冷机供冰为维持较高的制冷效果，当制冷机需直接加入制冷时，按空调工况运行。乙二醇溶液在制冷机和板换之间循环，系统关闭v1、v3、v4，开启v2阀门。通过板换降温后的冷冻水向用户供冷。3.3.4、蓄冰槽供冷当需要蓄冰槽通过融冰提供冷量，制冷机停止运行，但是仍作为系统的通路。通过乙二醇泵将乙二醇溶液送入蓄冰槽，经过降温后的乙二醇溶液进入板换换热。关闭阀门v3，为了控制进入板换的乙二醇温度，将v2、v1阀门设为调节状态。3.3.5、制冷机联合蓄冰槽供冷为了满足空调高峰期时的用冷量，乙二醇溶液经过两次降温，即乙二醇溶液先经过制冷机进行一次降温，然后经过蓄冰槽进行二次降温。所以乙二醇溶液在板换前后的温差达到7。为了控制进入板换的乙二醇溶液温度，调节v2、v1阀门来达到目的。3.4、系统的控制与监视3.4.1、系统的启、停顺序控制系统的启、停顺序除了考虑设备的保护外，还应该充分利用主机停机后管道系统中的冷量。其中，如果主机需要开启，则尽力使主机处于满负荷的运行状态，同时，当天的冰必须能全部用完同时以末端空调冷负荷。系统的启停顺序以及时间间隔在自控程序中编制完成，自控系统的实际操作中可以做到根据工况开机。3.4.2、系统运行模式的控制储冰制冷系统的运行模式通常有三种：主机优先、融冰优先、优化控制；其中，融冰由现在负荷预测技术成熟后不再采用。系统运行模式的控制必须结合优化控制软件，根据优化软件的判断结果调整系统的运行状态。(1)主机优先：在冷负荷较大的工况下，采用主机优先的模式，冷负荷高峰时段内主机的容量不能满足冷负荷的需求，通过融冰来补充能量。这时主机在空调制冷工况下运行，满足部分冷负荷的需要，其他的冷负荷有融冰满足。(2)优化控制：优化控制的目标就是把悠闲地蓄冰量用在用电高峰时期，但在一天必须把前一天夜间的制冰量用完。当空调负荷减小到某一数值时，并且建筑负荷相对较大，储冰空调系统按优化控制方式进行，控制系统根据当天所预测性的符合图来决定当天的运行策略，即每小时主机和融冰各自所承担的符合如何分配，尽量不开主机，如果主机需要开启，则尽量使主机处于满负荷运行状态，同时当天冰必须能全部用完并且同时以末端空调冷负荷、主机的山口温度、主机的部分负荷性能指标、电力高峰低谷时段分布来决定当天的哪一段时间开启或关闭部分的制冷主机，使主机的耗电量与水泵的总耗电量达到最小。当系统尚不能全融冰供冷时则必须开启一台或多台主机补充冷量时，控制系统根据测出的末端负荷，来判断出主机开启的最少台数，使必须运行的主机尽可能的在高负荷功率下工作，提高整个系统的功率。避免所有主机都在低负载率下以很低的效率运行，造成系统效率降低。3.5、工况功能的分类(1)双工况主机制冰同时供冷模式;(2)双工况主机单独制冰模式;(3)主机与蓄冰装置联合供冷模式；(4)融冰单独供冷模式；(5)主机单独供冷模式。3.6、数据的记录和打印功能控制系统对一些需要的监测的点进行整年趋势记录，此外，控制系统可将整年的负荷情况（包括每天的最大负荷和最小负荷以及全日总负荷量）和设备运转时间等以表格和图表记录下来。所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。3.7、优化控制的功能系统可以根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录等数据自动选择主机优先或融冰优先。在满足末端负荷的前提下，每天使用完储存的冷量，尽量少地运行主机。充分发挥冰储冷系统优势，节约运行费用。此外，系统可以根据时间表等讯息自动进行制冰和控制系统运行、工况转换、对系统故障进行自动诊断，并向远方报警。触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。3.8、板换的防冻保护原因及其措施3.8.1、板换的防冻保护原因板换冻结的原因是系统处于制冷供况时，板换内部的乙二醇侧的阀门关闭不严，以至于低温的乙二醇溶液流经板换中，而水侧处于静止状态，所以水就会有结冰的可能。3.8.2、采用措施首先，电动阀门要选用高质量的紧闭型阀门，在系统制冰时，板换的乙二醇侧的阀门处于紧密关闭状态。其次，在每台板换的乙二醇侧的进口处安装温度传感器，当温度传感器检测到乙二醇进口的温度为1c时，开启板换所对应的冷冻水泵。在系统制冰的同时制冷，则检测到板换出口温度为1c时发出抱紧信号。3.9、系统的远程监控图3-2 远程监控示意图 控制系统通过网络信号的传递，与专家的系统取得连接，并对系统进行运行监控、参数修改、数据记录等，使系统不断完善，让用户得到更好的服务。此外，远程监控还可以通过网络进行交换传输网的信号对冷冻站进行异地远程监控，同时也可以实现远程调试、远程适时监控和在线维护等，从而大大减轻工程人员的工作强度，降低工程成本。4 冰蓄冷中央空调控制调节系统4.1、冰蓄冷中央空调的系统控制方式中央空调冷冻系统的控制有3种方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器ddc（direct digital control）以及plc（programmable logic controller）可编程序控制器控制系统。继电器控制系统由于故障率高，系统复杂，功耗等明显的缺点以逐渐被人们所淘汰；直接数字式控制器ddc虽然在智能化方面有了很大的发展，但是由于ddc其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。相反，plc控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些著名的优点使其逐步得到广泛的应用。4.2、plc控制系统结构组成图4-1 plc结构图 (1)cpu(central processing unit)模块：cpu模块主要由微处理器（cpu芯片）和存储器构成。在plc控制系统中，cpu模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集外界的输入信号，执行系统的程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。(2)输入模块（input）输出模块（output）统称i/o模块，是联系外部现场和cpu模块的中间。输入模块主要用来接收和采集输入信号，而输出模块主要用来控制接触器、电磁阀以及部分执行机构，另外也可以驱动指示灯、数字显示等装置。4.3、plc系统的功能4.3.1、数据显示功能plc主要显示控制系统的运行参数，包括空调系统的冷水出口温度、冷水入口温度、冷却水出口温度、冷却水入口温度，以及溶液泵、冷剂泵等所有屏蔽的运行状态和各种故障报警的详细信息。4.3.2、历史数据的存储及检索功能系统能对重要的数据进行存储，数据的存储时间最长为10年。可以通过历史报表或者历史趋势图的方式检索历史数据。4.3.3、控制功能控制系统有三种运行方式：就地手动、软手动和自动。就地手动就是通过就地手动操作设备对机组进行控制；软手动是通过plc对机组进行手动控制；自动则是根据编好的控制程序自动控制相关设备的启、停及调节量，采用相应的程序控制方式，有效便捷地实现冷水、冷却水的变频控制。通过有效合理地开、停控制，达到启动速度快、停机时间短的效果。即能节省能耗，还能避免结晶，从而提高中央空调系统的安全性和经济性。4.3.4、连锁与保护功能各个机组部分相关设备的启、停具有一定的连锁关系和时间顺序，该功能可使plc的连锁程序更好的完成。同时，为保证机组的可靠运行，对相关参数采取了一定的保护措施，如冷水、冷却水与机组的连锁控制，冷却水系统与冷却塔的连锁控制等。4.4、plc控制系统的优点4.4.1、性能实用(1)由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。(2)基于信号处理和程序运行的速度，plc经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。(3)更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目。4.4.2、可靠性高于继电器控制器(1)所有的i/o输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。(2)各输入端均采用r-c滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。(3)各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。(4)采用性能优良的开关电源。(5)对采用的元器件进行严格的筛选。(6)良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，cpu立即采取有效措施，以防止故障扩大。(7)大型控制器还可以采用由双cpu构成冗余系统或有三cpu构成表决系统,以及实现电源模块冗余、i/o模块冗余，使可靠性更进一步提高。4.4.3、通用性强，扩展系统配置简单灵活(1)控制器 产品种类繁多，规模可分大、中、小等。(2)i/o卡件种类丰富，可根据自控工程实现功能要求不同，而进行不同的配置。(3)满足控制工程需要前提下，i/o卡件可灵活组合。4.4.4、丰富的i/o卡件控制器针对不同的工业自控工程的现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱电等,有相应的i/o模块与工业现场的器件或设备，如：按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。4.4.5、控制系统采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型控制器以外，绝大多数控制器均采用模块化结构。控制器的各个部件，包括cpu，电源，i/o等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。4.4.6、价格优势质优价廉，性价比高。4.4.7、安装简单，维修方便，采用插件式方式可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与plc相应的i/o端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。4.4.8、控制器实现的功能(1)逻辑控制(2)定时控制(3)计数控制(4)顺序控制(5)pid控制(6)数据计算(7)通讯和联网其它：还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求。4.5、常用的plc控制系统软件4.5.1、b&r automationsoftware自动化软件 围绕更少的目标完成更多的工作，b&r automationsoftware(tm)为您提供了适合于我们所有自动化平台的一个开发系统。多种编程语言，透明通讯以及完整的诊断功能都集成于一个自动化工具中。一个工具，多个目标！4.5.2、intellution ifixifix,是intellution dynamics 自动化软件产品家族中的hmi/scada最重要的组件，它是基于windowsnt/2000平台上的功能强大的自动化监视与控制的软件解决方案。4.5.3、simatic wincc 6.0版本-过程可视化的新视界对于过程可视化而言，全新版本的 wincc 6.0 由于采用了新的标准，可为您当前应用和今后进一步的扩展提供更优越的性能，更大的灵活性和更高的效率。4.5.4、wonderware intouch 8.0过程可视化用于工业自动化、过程控制和管理监视的一个强大的图形人机界面( hmi ) 软件4.5.5、亚控组态王6.5两万余例工程（钢铁，化工，电力，国家粮库，邮电通讯，环保，水处理，冶金等各行业）的现场运行（包括“中华世纪坛”国家标志性工程），现已成为国内组态软件的客户首选，并且作为首家国内组态软件应用于国防，航空航天等重大领。4.5.6、rsview32/se等控制组态软件种类很多，每一种各有特点。我们能够根据用户不同的需求，提供不同工业控制监控软件，完成自控项目监控的任务。5 结 论通过对plc技术运用以及冰蓄冷中央空调及其相关系统的全面了解后，验证了plc系统的可靠性特点，以及冰蓄冷系统技术的安全性，保证了系统的安全运行。同时通过冰蓄冷中央空调和传统中央空调的对比，突显出传统中央空调的高能耗已经无法在处于能源危机的今天过度的使用，而冰蓄冷型中央空调却通过其特有的技术达到节能的效果，在保证其系统安全运行的同时更符合可持续性发展的使用能源。因此，可以使这种设备推广到各种建筑以及小区生活中，更为楼宇空调设备的建设其控制系统的选型提供了新的方向。相信在不久的将来，随着冰蓄冷技术的不段进步以及其它更为先进的技术的研发，越来越多的节能型设施将在实际生活中得到广泛的应用，使我们的生活环境变得更加美好。参考文献1 邓沪秋,谢安生.蓄冷系统经济性的优化分析j.基建优化，1999,10(4)：4-62 谷波,田树波,孙涛,魏跃文.冰蓄冷系统控制方式研究a.全国暖通空调制冷技术，2000，14(6)：20-303 李永安,郭瑞琪,刘宏伟.制冷机夜间运行节能效果研究j.建筑热能通风空调，1997，1(1)：1-54 代焱,徐玉党.中央空调低温送风水系统的研究j.建筑热能通风空调，2003，18(5)，6-85 任吉云,姜舒,朱军.plc在冰蓄冷中央空调的应用c.今日科苑，2008-04-15(4)6 郝久清,肖立.plc控制系统的可靠性设计j.自动化仪表，2005，5(11)，12-167 杨海生,王德亮,王海鹏. 一种评估蓄冷空调系统移峰填谷能力的新方法j. 电力需求侧管理，2006，3(5)：7-98 刘秋新.冰蓄冷系统运行特性及经济分析j.节能，2002，5（10）：12-109 刘鉴民,喜文华.蓄冷空调作为电网移峰填谷技术应用可能性的研究j.甘肃科学学报，1999-04-07(5)10 陈杨华,吴逸飞.论蓄冷空调技术与节能j.江西能源，2004，3(13)：15-18致 谢初春的绿城早已艳阳朝天，花满枝头，欣欣向荣。在这个美好的季节里，我在电脑上敲出了最后一个字，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。是的，随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。三年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友，无论在学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在诸多方面都有所成长。感恩之情难以用语言量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。我要感谢，非常感谢我的毕业论文指导老师张洁老师。她为人随和热情，治学严谨细心。在闲聊中她总是能像知心朋友一样鼓励你，从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，在论文的写作和措辞等方面她也总会以“专业标准”严