毕业设计（论文）-基于S7-300的机房群控系统设计.doc

专科毕业设计（论文）设计题目： 基于S7-300的机房群控系统设计 系 部： 电 气 工 程 系 专 业： 电 气 自 动 化（工 业 企 业 方 向） 班 级： 工 企 0 9 1 3 0 1 姓 名： 学 号： 093905130125 指导教师： 职 称： 副 教 授 20 12 年6月 南京 摘 要冷热源系统在中央空调系统中占有重要的地位，一方面，它是系统的心脏，另一方面，它的能耗也是构成系统总能耗的主要部分。因此对中央空调系统冷热源的控制关系着整个中央空调系统设计的优劣，也关系到业主在使用过程中的费用。对冷热源系统进行机房群控有助于节能，节省运行费用；有助于提高设备利用效率和延长机组寿命；合理群控，使系统更舒适，避免过冷，更容易达到设计要求。本文主要论述了机房群控的控制方案和系统设计。机房群控采用一次泵变流量控制策略，即根据冷冻水供、回水温度即温差，流量计和制冷机的运行状况，自动计算实际所需冷负荷量。根据实际所需冷负荷量自动调整冷水机组运行台数，达到最佳的节能效果。根据压差，调节水泵频率，维持系统的冷冻水压差稳定，从而保证负荷侧充足水量。 根据流量控制旁通阀的开度，保证冷水机组蒸发器水流量高于最小允许流量以上运行。机房群控系统是基于西门子S7-300系列的PLC控制的自动控制系统。采用西门子S7-300进行控制，使系统具有控制精度高、稳定性好、抗干扰能力强、操作简单、维修方便、节能、经济等优点。关键词 机房群控 S7-300 节能 抗干扰AbstractCold and heat source system in the central air conditioning system plays an important position. On the one hand, it is the heart of the system. On the other hand, its energy consumption is a major part of the total system energy consumption. So the central air conditioning system of cold and heat source control, relates to the whole quality of the central air conditioning system design, but also related to the owner in the process of using cost. On the cold and heat source system for room group control help saving energy and saving the operation cost； help to improve equipment utilization efficiency and prolong the life of unit； reasonable group control make the system more comfortable and avoid too cold and more easily to meet the design requirements.This paper mainly discusses Room group controls controlling plans and system design.Room group control using a pump with variable flow control strategy, namely according to the frozen water supply and return water temperature that temperature difference, flowmeter and the running status of chillers, automatic calculation of actual required cooling load. According to the requirements of actual cooling load automatic adjustment of chiller units, to achieve the best energy-saving effect. According to the pressure difference, regulating the pump frequency, keep the system stable frozen water pressure difference, thereby ensuring the load side enough water. According to the flow control valve s opening, ensure the chiller evaporator water flow rate higher than the minimum allowable flow rate than running. Room group control system is based on Siemens S7-300 series of PLC control in automatic control system. Applied the Siemens S7-300 control, so that the system has high control precision, good stability, strong anti-interference capability, simple operation, convenient repair, energy-saving, economic and other advantages.Keywords Room group control S7-300 Energy saving Anti-interference目 录1 引言12 机房群控系统综述12.1 冷源系统概况22.2 系统设备的作用22.3 冷水机组群控的意义22.3.1 节能22.3.2 长寿命运转22.3.3 设备保护23 机房群控系统设计23.1 系统控制要求23.2 系统控制方案33.2.1 系统启停控制33.2.2 冷水机组台数控制43.2.3 冷冻水泵控制113.2.4 旁通阀控制153.2.5 设备轮序163.3 系统监控点位163.3.1 系统数字量输出监控点位173.3.2 系统数字量输入监控点位173.3.3 系统模拟量输出监控点位173.3.4 系统模拟量输入监控点位173.4 PLC选型及配置173.5 I/O地址分配193.6 PLC外围接线图233.8 系统组态图303.9 调试324 系统实现的功能324.1 连锁保护324.2 手动/自动选择功能334.3 实时数据显示以及历史趋势图形334.4 节假日节能运行模式334.5 系统故障诊断与处理334.6 多级安全模式335 实战总结335.1 一次泵变流量水系统的优缺点335.2 自控系统的优缺点34结 论35致 谢36参 考 文 献371 引言随着人民生活水平的不断提高，人们对办公环境、居住环境的舒适性、美观性等要求也越来越高。在新建和改建的民用建筑设计中，越来越多的业主要求设计中央空调系统。中央空调系统在为人们营造舒适环境的同时也带来了能耗问题，如何既满足空调舒适度，又最大限度的节约能源，已日益为人们所关注。中央空调系统主要由空调房间、空气制冷设备、送回风管道以及冷热源系统组成。其中冷热源在中央空调系统中占有重要的地位，一方面，它是系统的心脏；另一方面，它的能耗也是构成系统总能耗的主要部分。因此对中央空调系统冷热源的控制，关系着整个中央空调系统设计的优劣，也关系到业主在使用过程中的费用。在实际应用中如何对系统进行设计，怎样进行系统控制，是一个值得关注的问题。本文针对南京某项目的机房群控系统，根据业主要求，对此机房群控系统的冷源部分采用一次泵变流量水系统的控制方法，目的是提高冷水系统的运行效率，以达到安全节能的目的。2 机房群控系统综述冷源系统组成，如图2.1所示。图2.1 冷源系统组成2.1 冷源系统概况冷冻机房位于地下一层。冷冻机房冷源选用2台300RT离心式冷水机组做为空调冷源，夏季提供7的空调冷水，回水12。冷冻水泵和冷却水泵选用3台，2用1备。冷却塔选用2台300T/h方形低噪音型，放在商业裙楼四层屋顶上。此外，系统还采用设于裙房屋顶的高位水箱实现定压与补水。2.2 系统设备的作用冷水机组：冷水机组是空调系统的冷源，通往各房间的循环水由冷水机组进行 “内部交换” 降温，为各房间提供冷冻水。冷却塔：冷却塔利用空气同水直接或间接的接触来降低水的温度，为冷水机组提供冷却水。冷冻水系统：其由冷冻水泵和冷冻水管道组成，在各房间内进行热交换，带走房间的热量，使室内温度降低。冷却水系统：其由冷却水泵和冷却水管道组成。冷水机组进行热交换，使冷冻水温度降低的同时，释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却水泵将升温后的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降温后的冷却水送回至冷却机组。如此不断循环， 带走冷水机组释放的热量。2.3 冷水机组群控的意义2.3.1 节能根据系统负荷的实际大小，开启相应的冷水机组，从而达到节能，节省运行费用的目的。2.3.2 长寿命运转积极群控，有助于提高设备利用效率和延长机组寿命。2.3.3 设备保护合理群控，使系统更舒适，避免过冷，更容易达到设计要求。3 机房群控系统设计3.1 系统控制要求系统采用一次泵变流量控制。一次泵变频变流量是真正意义上的变流量系统，这种系统与传统的一次泵变流量水系统的区别在于旁通阀的控制源不同、旁通管的管径不同、冷冻水泵是否变频、冷水机组控制方式的复杂程度。系统根据系统冷水供水流量及供回水温差来计算系统所需冷量，然后与正在运行的冷水机组的额定制冷量进行比较，同时考虑冷水出水温度是否超过设定值，来确定冷水机组的加载或停机。系统设计要求为三层结构：上位机，控制器，现场设备及末端传感器。上位机为优良稳定的设备，可以准确地显示现场设备的状态，和末端的工作情况，达到实时准确地反馈整个系统工作状态的目的。控制器凭借其优秀的运算处理能力可以对末端的状态准确的掌握，并通过实时通讯传输给上位机，进行显示和控制，对上位机的命令做出迅速反应，并对现场设备和末端进行有效的操作控制。末端设备通过控制器对现场的实际参数进行反馈，并接受控制器的指令进行相应的动作。系统控制逻辑图，如图3.1所示。上位机：人员可以在上位机通过对PLC控制柜的控制，来实行冷水机组的启停和控制。根据冷量（冷量=比热容*温差*流量）及出水温度进行自动增减冷水机组台数，根据压差对冷冻水泵的频率进行自动控制和调节，达到合理的控制。控制柜： 根据上位机的指令，对末端和机组进行启动和调节，达到迅速稳定的控制。合理的配置可以最优化冷水机组系统的运行。冷水机组及配套末端：冷水机组根据冷量及出水温度进行启停控制，冷却泵根据机组需要进行启停控制，水泵根据压差进行调节。末端设备如温度、压力传感器、流量计准确显示实际状态，达到合理利用资源，优化节能。图3.1 总体控制逻辑图3.2 系统控制方案3.2.1 系统启停控制根据事先设定的工作及节假日作息时间表，启停机房群控系统。实现冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、电动阀、冷却塔风机的自动启停。3.2.2 冷水机组台数控制根据冷冻水供、回水温度即温差，流量计和制冷机的运行状况，自动计算实际所需冷负荷量。根据实际所需冷负荷量自动调整冷水机组运行台数，达到最佳的节能效果。 冷水机组开停机控制当机组收到启动信号时，根据安全运行的原则，优先开启外围的冷却设备，冷却水泵开启，当运行信号返回时，开启相应管道阀门，延时开启冷却塔风机。当冷却系统完全启动时，变频开启冷冻水泵，缓慢开启相应冷水机组出水阀约23分钟(目的是减小水流波动对正在运行的冷水机组的影响。水流量变化速率太快会引起控制不稳定，甚至造成冷水机组停机。)，条件具备时，开启冷水机组。实现了安全自动启动系统的功能。每台设备的状态会清楚地反馈给上位机，控制器会根据状态自动判断其工作状态。即：开机顺序：冷却泵开启开启相应管道阀门冷却塔风机开启冷冻泵开启缓慢打开冷水机组出水阀冷水机组开启。冷水机组开机控制逻辑图，如图3.2所示。关机顺序与开机顺序正好相反。关机时优先停止冷水机组，关闭相应的阀门，冷冻水泵延时停止，即冷水机组停止后，冷冻水继续循环供给，达到充分利用能源的目的。外围冷却设备也具有延时停止功能。当冷冻系统完全关闭时，关闭冷却塔，关闭相应管道阀门，最后关闭冷却水泵。（图略）即：关机顺序：冷水机组关闭关闭冷水机组出水阀冷冻泵关闭冷却塔风机关闭关闭相应管道阀门冷却泵关闭。图3.2 冷水机组开机控制逻辑图 冷水机组加机控制首先采集流量和压差信号，计算系统实际的冷量，然后将系统实际的冷量与正在运行的冷水机组的额定制冷量的80%进行比较，如果系统实际的冷量大于正在运行的冷水机组的额定制冷量的80%，再判断冷冻水的出水温度是否大于设定的上限温度，如果冷冻水的出水温度大于设定的上限温度，且持续时间也大于设定的时间，则自动增加一台冷水机组，待运行一段时间后，再次进行冷量与出水温度的比较。如果系统实际的冷量大于正在运行的冷水机组的额定制冷量80%，且冷冻水的出水温度大于设定的上限温度，则自动则自动增加第二台冷水机组，直至冷量满足负荷要求为止。在增加冷水机组的过程中，相应增加冷却水泵和冷却塔。注：在启动冷水机组之前，先缓慢开启相应冷水机组出水阀约23分钟，目的是减小水流波动对正在运行的冷水机组的影响。水流量变化速率太快会引起控制不稳定，甚至造成冷水机组停机。冷水机组加机控制逻辑图，如图3.3所示。图3.3 冷水机组加机控制逻辑图 冷水机组减机控制首先采集流量和压差信号，计算系统实际的冷量，然后将系统实际的冷量与（正在运行的冷水机组数-1）的额定制冷量的80%进行比较，系统实际的冷量小于（正在运行的冷水机组数-1）的额定制冷量的80%，且持续时间也大于设定的时间，则自动减少冷水机组的数量，待运行一段时间后，再次进行冷量比较。如果系统实际的冷量小于（正在运行的冷水机组数-1）的额定制冷量的80%，且持续时间也大于设定的时间，则再次减少冷水机组，直至满足要求为止。在减少冷水机组的过程中，也要自动判断是否需要减少冷却水泵和冷却塔。冷水机组减机控制逻辑图，如图3.4所示。图3.4 冷水机组减机控制逻辑图3.2.3 冷冻水泵控制根据冷冻水的供回水压差，调节水泵频率，维持系统的冷冻水压差稳定，从而保证负荷侧充足水量。 冷冻水泵开机控制冷冻水泵收到开机信号后，进行自动判断应启动哪一台冷冻水泵，且以最小频率启动。冷冻水泵开机控制逻辑图，如图3.5所示。图3.5 冷冻水泵开机控制逻辑图 冷冻水泵恒压控制状态首先采集压差信号，进行压差判断，如果压差小于压差设定值下限，且此时频率也很接近于工频（50HZ），持续的时间也比较长，则进行冷冻水泵加机。如果压差大于压差设定值上限，且此时频率也很接近于频率下限（35HZ），持续的时间也比较长，则进行冷冻水泵减机。如果压差既不小于压差设定值下限，也不大于压差设定值上限，则结束。冷冻水泵恒压控制状态逻辑图，如图3.6所示。图3.6 冷冻水泵恒压控制逻辑图 冷冻水泵加机控制冷冻水泵收到开机信号后，进行自动判断应启动哪一台冷冻水泵，且以最小频率启动一台冷冻水泵，然后再进行压差判断，如果不能满足末端压差设定值或不接近于设定值，进行频率判断，看频率是否已为工频（50HZ）,如果频率不为工频，则继续变频（PID调节），直到压差为设定值或接近于设定值；如果频率已经为工频，且持续时间也大于设定的时间，则第二台冷冻水泵以最低频率投入，直至压差满足要求为止。冷冻水泵加机控制逻辑图，如图3.7所示。图3.7 冷冻水泵加机控制逻辑图 冷冻水泵减机控制冷冻水泵收到开机信号后，进行自动判断应停止哪一台冷冻水泵，减完一台冷冻水泵之后，运行一段时间，然后再进行压差判断，如果不能满足末端压差设定值或不接近于设定值，进行频率判断，看频率是否已为最低频率（35HZ）,如果频率不为最低频率，则继续变频（PID调节），直到压差为设定值或接近于设定值；如果频率已经为最低频率，且持续时间也大于设定的时间，则继续减少冷冻水泵，直至压差满足要求为止。冷冻水泵减机控制逻辑图，如图3.8所示。图3.8 冷冻水泵减机控制逻辑图 冷冻水泵停机控制冷冻水泵收到停机信号后，进行自动判断应停止哪一台冷冻水泵。冷冻水泵停机控制逻辑图，如图3.9所示。图3.9 冷冻水泵停机控制逻辑图3.2.4 旁通阀控制一次泵变流量系统的旁通阀与传统意义的旁通阀的作用不同，一次泵变流量系统的旁通阀是为了保证冷水机组蒸发器水流量高于最小允许流量以上运行，在这种情况下，旁通阀是常闭的，当流量计检测到蒸发器的水流量低于最小允许流量时，调节旁通阀开度，调节时速度要慢，否则会影响冷泵流量的控制。在系统刚开机时，旁通阀的作用是根据流量信号来调节其开度，保证水路循环畅通。待系统正常之后，调节旁通阀开度，使其关闭。在系统运行过程中，为了保证冷水机组蒸发器的水流量高于最小允许流量以上运行。采集流量信号，与正在运行的冷水机组的最低流量进行比较，如果冷水机组台数为1时，当流量小于一台冷水机组的最低流量时，调节旁通阀开度，使其缓慢打开；当流量等于一台冷水机组的最低流量时，旁通阀不动；当流量大于一台冷水机组的最低流量时，调节旁通阀开度，使其缓慢关闭。 如果冷水机组台数为2时，当流量小于2台冷水机组的最低流量时，调节旁通阀开度；当流量等于2台冷水机组的最低流量时，旁通阀不动；当流量大于2台冷水机组的最低流量时，调节旁通阀开度，使其缓慢关闭。 旁通阀控制逻辑图，如图3.10所示。图3.10 旁通阀控制逻辑图3.2.5 设备轮序监测每台设备的累计运转时间，设置轮序程序，按程序启动/停止设备，平衡设备的运转时间。3.3 系统监控点位系统监控点表，如表3.1所示：表3.1 系统监控点表从点表可知，系统总点数为105，分别为：模拟量输入（AI）点数17，模拟量输出（AO）点数4，数字量输入（DI）点数58，数字量输出（DO）点数26。3.3.1 系统数字量输出监控点位控制冷水机组的启停、冷冻水泵的启停、冷却泵的启停、冷却塔的启停、冷水机组出水阀的开关、冷却塔的隔离阀的开关。3.3.2 系统数字量输入监控点位监视冷水机组的状态、故障；冷冻水泵的状态、故障；冷却水泵的状态、故障；冷却塔的状态、故障；冷水机组出水阀的状态、冷却塔的隔离阀的状态。3.3.3 系统模拟量输出监控点位冷冻水泵的频率控制、压差旁通阀的调节控制。3.3.4 系统模拟量输入监控点位温度传感器：冷水机组上的供回水温度传感器、冷却水供回水温度传感器。压力传感器：冷冻水分集水器上的供回水压力传感器、冷却水供回水压力传感器、分集水器之间的压差传感器。频率及阀门：冷冻水泵的频率调节、分集水器之间的压差旁通调节阀反馈。流量计：冷冻水总管上的流量计。3.4 PLC选型及配置 从监控点表可知，模拟量输入（AI）点数17，模拟量输出（AO）点数4，数字量输入（DI）点数58，数字量输出（DO）点数26。如果选用S7-200系列的PLC，需选择1个CPU（CPU224、CPU224XP或CPU226都可以）模块，2个8AI模拟量输入模块，1个4AI模拟量输入模块，1个4AO模拟量输出模块，1个32DI/32DO数字量输入/输出模块，1个16DI数字量输入模块。一共6个I/O扩展模。如果选用S7-300系列的PLC，需选择1个模块型CPU模块，3个8AI模拟量输入模块，1个4AO模拟量输出模块，2个32DI数字量输入模块，1个32DO数字量输出模块。一共7个I/O扩展模，所以不需要扩展机架。另外还需要配置1个电源模块PS 307给CPU和I/O扩展模块提供24V DC电源。在配置时，点数需要留有余量。由于S7-300的性价比比S7-200的高，因此选择S7-300系列的PLC。S7-300具有以下显著特点：循环周期短、处理速度高指令集功能强大、可用于复杂功能强大的通信功能产品设计紧凑、可用于空间有限的场合模块化结构、适合密集安装有不同档次的CPU、各种各样的功能模块和I/O模块可供选择100%免维护SIPLUS系列产品可在恶劣气候条件下露天使用。在选择CPU模块时，应考虑开关量、模拟量模块的扩展能力，程序存储器与数据存储器的容量，通信接口的个数，本机I/O点的点数等，当然还要考虑性能价格比。本系统需要CPU模块有两个通讯口，一个通讯口用于与上位机的通讯，一个通讯口用于与触摸屏的通讯，在满足要求的前提下尽量降低硬件成本，因此选择了模块型CPU315-2DP。若控制任务需要使用的信号模块数多于8个，则可以扩展S7-300机架（CPU 314以上）。在4个机架上，最多可以安装32个模块，最多3个扩展机架（ER）可以接到中央机架（CR）上，每个机架（CR/ER）可以扩展最多为8个模块。每个机架上（CR/ER）都有自己的接口模块（IM）。它总是插在CPU旁边的槽内，负责与其他扩展机架自动地进行通讯。 通过IM365扩展通过IM365扩展，可扩展1个机架，最长1米，电源也是由此扩展提供。如图3.11所示。 通过IM360/IM361扩展通过通过IM360/IM361扩展,可扩展3个机架，中央机架（CR）到扩展机架（ER）及扩展机架之间的距离最大为10米。如图3.11所示。 通过IM153扩展若工厂设备分布较分散，可通过单机架IM153扩展，最多可扩展8个模块。最大配置是256个I/O；而多机架配置时，最多可达1024个I/O。单机架IM153与以上两种扩展机架主要区别在于IM153扩展可以与CPU装在两个不同的控制柜内，而IM365扩展和IM360/IM361扩展必须与CPU装在一个控制柜内。图 3.11 机架扩展图S7-300还可以对插槽自由分配地址，没有槽位限制（CPU 312 IFM ,312C,313,314,314IFM除外）。3.5 I/O地址分配模块配置原理图，如图3.12所示。图3.12 模块配置原理图I/O地址分配原则：同类型输入或输出点的模块进行顺序编址。对于数字量，输入/输出映像寄存器的单位长度是8位（一个字节），本模块高位实际位数未满8位时，未用位不能分配给I/O链中的后续模块 。对于模拟量，输入/输出以2个字节（一个字）递增方式分配空间。一般地，S7-200模拟量编址分配要从0字 开始，然后依次进行编址。对于S7-300来说，模拟量编址可以从任何字开始进行编址，一旦选好某个字，然后从这个字开始依次进行编址，不能跳跃。S7-300的数字量输入编址方式同模拟量一样，不同的是，数字量以字节为单位长度。I/O地址分配表，如表3.2所示。表3.2 I/O地址分配表I/O地址分配表模拟量输入模拟量输出数字量输入数字量输出测点名称AIAODIDOSM331-1PIW336冷水机组1冷冻水进水温度PIW338冷水机组1冷冻水回水温度PIW340冷水机组1冷却水进水温度PIW342冷水机组1冷却水回水温度PIW344冷水机组2冷冻水进水温度PIW346冷水机组2冷冻水回水温度PIW348冷水机组2冷却水进水温度PIW350冷水机组2冷却水回水温度SM331-2PIW352冷却塔供水压力PIW354冷却塔回水压力PIW356冷冻水分水器压力PIW358冷冻水集水器压力PIW360冷冻水泵1频率反馈PIW362冷冻水泵2频率反馈PIW364冷冻水泵3频率反馈PIW366冷冻水分集水器压差旁通阀反馈SM331-3PIW368流量计PIW370备用PIW372备用PIW374备用PIW376备用PIW378备用PIW380备用PIW382备用SM332-1PQW336冷冻水泵1变频调节控制PQW338冷冻水泵2变频调节控制PQW340冷冻水泵3变频调节控制PQW342冷冻水分集水器压差旁通阀调节控制SM321-1I8.0冷水机组1运行状态I8.1冷水机组1手自动I8.2冷水机组1故障I8.3冷水机组2运行状态I8.4冷水机组2手自动I8.5冷水机组2故障I8.6冷水机组1蒸发器阀门关到位I8.7冷水机组1蒸发器阀门开到位I9.0冷水机组1蒸发器阀门手自动I9.1冷水机组1冷凝器阀门关到位I9.2冷水机组1冷凝器阀门开到位I9.3冷水机组1冷凝器阀门手自动I9.4冷水机组2蒸发器阀门关到位I9.5冷水机组2蒸发器阀门开到位I9.6冷水机组2蒸发器阀门手自动I9.7冷水机组2冷凝器阀门关到位I10.0冷水机组2冷凝器阀门开到位I10.1冷水机组2冷凝器阀门手自动I10.2冷冻水泵1运行状态I10.3冷冻水泵1手自动I10.4冷冻水泵1故障I10.5冷冻水泵2运行状态I10.6冷冻水泵2手自动I10.7冷冻水泵2故障I11.0冷冻水泵3运行状态I11.1冷冻水泵3手自动I11.2冷冻水泵3故障I11.3冷却水泵1运行状态I11.4冷却水泵1手自动I11.5冷却水泵1故障I11.6冷却水泵2运行状态I11.7冷却水泵2手自动SM321-2I12.0冷却水泵2故障I12.1冷却水泵3运行状态I12.2冷却水泵3手自动I12.3冷却水泵3故障I12.4冷却塔1运行状态I12.5冷却塔1手自动I12.6冷却塔1故障I12.7冷却塔2运行状态I13.0冷却塔2手自动I13.1冷却塔2故障I13.2冷却塔1阀门关到位I13.3冷却塔1阀门开到位I13.4冷却塔1阀门手自动I13.5冷却塔2阀门关到位I13.6冷却塔2阀门开到位I13.7冷却塔2阀门手自动I14.0冷却塔3运行状态I14.1冷却塔3手自动I14.2冷却塔3故障I14.3冷却塔4运行状态I14.4冷却塔4手自动I14.5冷却塔4故障I14.6膨胀水箱高液位报警I14.7膨胀水箱低液位报警I15.0冷却塔1液位报警I15.1冷却塔3液位报警I15.2备用I15.3备用I15.4备用I15.5备用I15.6备用I15.7备用SM322-1Q0.0冷水机组1启动Q0.1冷水机组1停止Q0.2冷水机组2启动Q0.3冷水机组2停止Q0.4冷水机组1蒸发器阀门关Q0.5冷水机组1蒸发器阀门开Q0.6冷水机组1冷凝器阀门关Q0.7冷水机组1冷凝器阀门开Q1.0冷水机组2蒸发器阀门关Q1.1冷水机组2蒸发器阀门开Q1.2冷水机组2冷凝器阀门关Q1.3冷水机组2冷凝器阀门开Q1.4冷冻水泵1启停控制Q1.5冷冻水泵2启停控制Q1.6冷冻水泵3启停控制Q1.7冷却水泵1启停控制Q2.0冷却水泵2启停控制Q2.1冷却水泵3启停控制Q2.2冷却塔1启停控制Q2.3冷却塔2启停控制Q2.4冷却塔3启停控制Q2.5冷却塔4启停控制Q2.6冷却塔1阀门关Q2.7冷却塔1阀门开Q3.0冷却塔2阀门关Q3.1冷却塔2阀门开Q3.2备用Q3.3备用Q3.4备用Q3.5备用Q3.6备用Q3.7备用3.6 PLC外围接线图PLC柜内供电图，如图3.13所示。图3.13 PLC柜内供电图端子接线图，如图3.14所示。图3.14 端子接线图SM331-1接线图，如图3.15所示。图3.15 SM331-1接线图SM331-2接线图，如图3.16所示。图3.16 SM331-2接线图SM331-3接线图，如图3.17所示。图3.17 SM331-3接线图SM332-1接线图，如图3.18所示。图3.18 SM332-1接线图SM321-1接线图，如图3.19所示。图3.19 SM321-1接线图SM321-2接线图，如图3.20所示。图3.20 SM321-2接线图SM322-1接线图，如图3.21所示。图3.21 SM322-1接线图在接线时，一定要注意各模块的电源信号，电源正负极不能接反，如果不小心接错，将会造成意料不到的损失，小则一个CPU，大则整个机房。3.8 系统组态图系统组态图，如图3.22所示：图3.22 系统组态图3.9 调试调试主要分成两部分：一部分是出厂前调试，一部分是现场调试。出厂前调试主要是完成控制柜的调试，其具体又包括控制柜内的接线和PLC的编程调试。出厂前的调试工作非常重要，控制柜内的接线一定要把24V电源和220V电源分开，如果接错的话，后果不堪设想，必须确保无误。出厂前完成PLC的编程调试有利于节省到现场调试的时间和避免不必要的麻烦，因为现场的情况要比想象中的更为复杂，要做好最坏的打算。除此之外，还可以提高工作效率，降低风险。现场调试主要是完成对末端的调试和程序的调试，解决实际中存在的问题，现场调试是非常具有挑战性的。4 系统实现的功能4.1 连锁保护开机顺序：冷却泵开启开启相应管道阀门冷却塔风机开启冷冻泵开启缓慢打开冷水机组出水阀冷水机组开启。关机顺序：冷水机组关闭关闭冷水机组出水阀冷冻泵关闭冷却塔风机关闭关闭相应管道阀门冷却泵关闭。4.2 手动/自动选择功能系统可以根据用户的需要，选择手动或者自动运行模式。当选择手动运行模式时，系统还可以根据用户的需要进行硬手动和软手动的运行方式，通过对控制柜上的相关按钮进行操作，可进入硬手动操作功能，对相关设备进行启停控制。操作人员可以通过人机对话界面对控制系统进行自动操作，根据所设定好的运行参数和控制模式自动运行，从而实现系统的无人值守。4.3 实时数据显示以及历史趋势图形系统可以实时显示所有的当前数据，对重要的参数进行记录和长时间保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分析。所有的监测、控制数据可以进行打印。4.4 节假日节能运行模式系统可以通过上位机对节假日、特别工作日进行预先设定。在节假日，系统可以根据时间安排，自动选择节能运行模式，以最大限度实现系统的优越性。系统也可以根据特别工作日的需求，预先设计好运行模式，尽最大能力满足系统的最大要求，并且实现节能的目的。4.5 系统故障诊断与处理系统具备全面的故障自诊断能力，能够对出现的运行故障进行自动处理，同时在计算机屏幕上显示故障设备图形变色或闪烁，屏幕上方用汉字显示故障性质及发生时间，所有报警显示有关报警监控点的详细资料，包括发生的时间及日期。4.6 多级安全模式系统为了确保设备安全、稳定、正常运行，设有多级安全保护，工作人员必须具备有授权的安全密码后，才能进入相应层段进行操作。5 实战总结5.1 一次泵变流量水系统的优缺点一次泵变流量控制技术，不仅可以降低初投资和节省机房面积，而且减少水泵组乃至整个机房的电力需求和全年的运行能耗，具有很大的节能空间。一次泵变流量控制技术对建筑业主与开发商具有很大的吸引力，是一项发展潜力巨大的创新技术，发展前景也非常好。虽然一次泵变流量水系统控制技术的优点很多，但控制上却很复杂。首先需要暖通设计人员认真仔细学习，深入研究和全面掌握。如果把这种控制设计完全推给自控专业人员，或者完全依赖于冷水机组供应商来设计，将会给未来工程带来运行失败的后果，应对其加以重视。5.2 自控系统的优缺点最优化的控制手段并结合现代计算机技术对各系统设