基于PLC的全新风热泵型屋顶式空调机

　　1引言

　　风冷组合式机组基于plc的全新风热泵型屋顶式空调机组，集送风、制冷、加热、加湿、空气净化、电气控制等于一体，具有制冷量大、制冷回路简化、可靠性强、结构紧凑等特点。机组可以安装在屋顶，不占用有效空间，空气处理部分也可安装在机房内，送风管道连接简便。采用plc控制系统能够保证机组精确的温、湿度。本文结合某单位设计安装的空调系统实例概述该类空调产品的控制特点。空调系统控制要求综述：

　　(1)温控范围及灵敏度：夏季10±2℃，冬季8±2℃;

　　(2)湿控范围及灵敏度：夏季55±10%，冬季40±10%;

　　(3)变风量运行，且配置备用送风机段，在风机故障时自动投入运行;

　　(4)机组制冷量200kw，制热量(热泵式)124kw，能量控制分如下几档：0%，25%，50%，75%，100%。

　　2系统设计

　　2.1硬件架构

　　(1)各回路均配置空气开关、交流接触器及热继电器;

　　(2)送风机配置变频器，频率可调节范围30~50hz;

　　(3)控制系统采用西门子s7-200cn可编程控制器，人机界面采用全中文显示的西门子触摸屏，具体配置为：cpu226一块、em222一块、em235一块、em231rtd三块、em232一块、触摸屏ktp178一台、新风、室内温湿度传感器各一只、除霜探头四只、露点温度传感器一只。

　　2.2控制对象

　　机组控制对象包括：送风电机(一用一备)、送风机变频器、预加热电加热器、电加热器、加湿器、风阀、涡旋式压缩机、冷凝风机、四通换向阀等。基于plc的全新风热泵型屋顶式空调机控制流程如图1所示。

　　图1全新风空调系统控制流程

　　3系统原理设计

　　3.1夏季控制

　　机组做制冷运行，并按露点温度控制。露点温度由用户在触摸屏上设置。当蒸发器露点温度大于设定值△t1℃时先启动压缩机1，大于设定值△t2时启动压缩机2，压缩机1运行延时一段时间后，由室内温湿度传感器测量值与室内温湿度设定值比较，若温度偏高△t3，再启动压缩机3，偏高△t4时启动压缩机4，与此同时若室内湿度大于设定值，投入电加热(如果室内温度低于设定值也要投入电加热)，若新风温度低于设定值，压缩机1，2停止，同时湿度低于设定值时压缩机3，4也停止。

　　3.2冬季控制

　　冬季机组热泵运行，当新风温度低于默认值t1℃时，压缩机1启动，低于默认值t2℃启动压缩机2，当新风温度低于默认值t3℃且室内温度偏低t4℃以上，压缩机3启动，当新风温度低于默认值t5℃且室内温度偏低t6℃以上，压缩机4启动，若新风温度低于t7℃预加热投入;若室内温度低于各设定值t8℃时电加热分组启动;高于设定值t9℃时电加热依次停止;若新风温度升至t10℃时，预加热和电加热都停止;如果压缩机启动，则电加热停止。热泵运行一段时间后，当室内温度高于各设定值t11℃时依次停各压缩机。此外，室内温湿度还可根据实测值由热回收装置和加湿器进行加热控制和加湿调节。