中央空调PLC改造项目技术方案.doc

济南钢铁集团总公司文档号JL09XX版本号1.0中央空调PLC改造技术方案共 1 卷第 3 页济钢股份计量管理处阶段技术方案第 1 卷共 10 页中央空调PLC改造技 术 方 案文档号：JL09XX济南钢铁股份有限公司计量管理处二九年二月编制人员名单序号子项编制人审核科审1王庆河23目 录1概述12系统设计目标13一期改造方案23.1控制需求23.2控制设备选型23.3控制方案34二期改造方案44.1控制需求44.2控制设备选型44.3控制方案54.3.1机组PLC功能分配54.3.1公共系统控制PLC功能分配55设备材料表7本设计版权归济钢集团总公司计量管理处所有，未经许可，严禁非法拷贝。济南钢铁集团总公司文档号ZD07XX-TQL3-FANxx版本号1.0济钢新厂区铁前L3系统方案共 1 卷第 7 页济钢集团自动化部阶段技术方案第 1 卷共 10 页1概述计量管理处校准实验室中央空调系统于2005年投用，由于种种原因，该系统一直故障较多，由于项目管理不规范，该系统的技术资料不完整，同时作为空调生产厂家的惠康公司也不能提供该套系统的准确资料，给维护工作带来不便。目前该系统存在的突出问题有两个，一是电控系统采用单片机控制，可靠性差；二是我处的维护人员还不能够掌握该系统维护的基本方法，长期依赖于厂家，增加了一些不必要的费用支出。为此提出对该系统进行PLC改造，一方面提高电控系统的可靠性，排除原有存在的一些系统隐患。另一方面采用自有技术改造，有利于掌握系统维护的技术，提高维护的有效性。2系统设计目标改造分两期进行，一期对目前存在故障的北侧小机组进行改造，实现该机组工频运行。二期对三台机组及风管系统进行彻底改造，恢复原有失效的功能，并实现三台机组的联合控制，达到恒温、恒湿及节能运行的控制目标。3一期改造方案一期改造采用西门子S7-200 PLC，该PLC广泛应用于小型控制，如数控系统、分布式楼宇控制等，功能全面、可靠性高，完全满足空调控制的要求，在空调控制方面有应用的先例。3.1控制需求北侧小机组为变频冷暖两用空调，主要控制设备包括2台压缩机、2只四通阀、1只电子膨胀阀、1只旁通电磁阀、1台水泵、1台风扇，主要检测设备包括进水温度、回水温度、环境温度、1、2号盘管温度、1、2号排气温度共7只测温Pt100铂电阻，循环水流开关、1、2号压缩机高、低压开关共5个开关信号。根据以上需要，系统控制点共DI 13点，DO 10点，热电阻输入7点。3.2控制设备选型为了满足费用支出最小化的要求，CPU拟采用226，该款CPU具有24路开关量入，16路开关量输出，满足开关量输入输出要求。热电阻温度检测采用相应模块进行，该模块为2点输入，需要采用3只模块。为了满足显示要求，可以采用TD200中文显示终端，该终端采用PPI通讯与S7 200接口，可以实时显示空调运行状况，同时可以进行空调开关机控制、参数设定等功能。3.3控制方案根据空调机组控制要求，实现以下控制：l 空调机组控制参数设置及查询；l 人工启停及予约定时开关机控制；l 强制制冷/制热模式及根据环境温度判定的自动制冷/制热模式切换；l 制冷模式开/停机控制；l 制热模式开/停机控制；l 制冷模式下防冻、防过载、冷媒不足保护；l 制热模式下防超温、冷媒不足保护；l 冬季防冻保护；l 自动化霜控制；l 出水/回水温度控制；l 其它检测与保护功能。4二期改造方案二期改造将对所有公共系统进行彻底改造，包括1台大机组、2台小机组、风管加湿、除湿机、换新风阀等进行控制。4.1控制需求机组控制功能基本同一期要求，可以分别用一台PLC控制。风管系统控制包括1台除湿机（两台小空调）、2台手动加湿机、1台换风阀、1台回风阀、2台风机控制，还包括总管温度、湿度检测点等控制，可以采用一台PLC控制。4.2控制设备选型二期改造，CPU拟采用226，该款CPU具有24路开关量入，16路开关量输出，以保证设备的同类化，另外增加模拟量检测模块235采集电流信号。其它同一期工程。系统网络布局图如附图。4.3控制方案4只PLC功能按系统耦合最小化进行分配，具体分配方案如下：4.3.1机组PLC功能分配三台机组的PLC在公共系统控制PLC的调度下完成各个机组的独立控制功能；主要功能见一期改造中相应内容。4.3.1公共系统控制PLC功能分配公共系统控制PLC在完成公共系统设备控制的基础上，还根据总风管温度、湿度情况完成以下控制。l 恒温控制，根据总管温度情况，自动调整和优化三台机组及新风阀的运行，在保证温度恒定和空气清新的前提条件下，实现节能运行。l 新风控制，为满足人员健康需求，需要保持新风比率，为此结合恒温控制，调整供应新风，保证供应均匀。l 恒湿控制，根据总管湿度情况，自动控制加湿机、除湿机的运行，将湿度控制在45-70%区间。l 制冷/制热模式自动切换。l 间歇性轮流除霜控制，确保空调机组不会出现霜冻情况。l 定时开关机控制，确保室温能够在正常作业时间保持在要求的范围内，避免因开机不及时造成无法开展检校作业的情况，同时通过提前停机或降负载措施，充分利用以前的冷/热量，避免不必要的电能损耗。l 定时检修提醒，根据空调系统检修的技术要求，统计系统运行机时数，提醒检修人员及时进行各类检修。l 故障报警及提示，对出现故障的设备给出报警，提醒检修人员进行故障处理。5设备材料表一期设备材料表序号名称型号单价数量金额折扣价1CPU 224 230VAC/24VDC/继电器输出（本机14I/10O）6ES7 214-1BD21-0XB022331223322路热电阻输入6ES7 231-7PB21-0XA01659349773TD-200 文本显示器6ES7 272-0AA20-0YA01309113094附材100011000合计85195111.4二期设备材料表序号名称型号单价数量金额折扣价1CPU 226 230VAC/24VDC/继电器输出（本机14I/10O）6ES7