一种基于PLC的中央空调变频控制系统的制作方法

本实用新型属于空调自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于PLC的中央空调变频控制系统。

背景技术：

目前，在高层楼宇内，中央空调是不可缺少的，但中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60％左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。空调主要是用来实现室内的恒温，中央空调主要由制冷机、冷却水循环系统、风机盘管系统、风机和冷却塔等组成。中央空调工作原理中，通常冷冻水泵的容量是按最高温度、满注率，并在此基础上留有10～20％余量设计，在一年四季中，水泵系统长期在固定的最大水流量工作，由于季节、昼夜及住房率变化大，空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。与决定水泵流量和压力的最大设计负载(负载率100％)相比，一年中负载率在50％以下的运行时间将近一半，一般冷冻水设计温度为5～7℃，而事实上在全年绝大部分时间冷冻水的温度仅为2-4℃，即水泵却是全功率运行，增加了管道能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。

这就存在能量的无效使用，而通过变频调速技术就能实现自动调节流量并显著节能的效果，用PLC改造传统电气控制系统，则使运行可靠性大大加强。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有空调变频控制系统存在能量的无效使用，浪费了水泵运行的输送能量，自动调节流量性能差；系统控制不灵活方便，功能单一；不具有强大的通讯接口和不能实现远程监控；而且现有空调变频控制系统不能避免水垂现象和不能大幅度改善电机的功率因素实现节能的效果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于PLC的中央空调变频控制系统。

本实用新型是这样实现的，一种基于PLC的中央空调变频控制系统，所述基于PLC的中央空调变频控制系统包括：

与变频器连接，用于调控变频器的可编程控制器；

分别与中央空调冷冻泵控制系统、中央空调冷却泵控制系统连接，用于调控中央空调冷冻泵系统、中央空调冷却泵控制系统运行方式的变频器；

与变频器连接，用于变频器运行方式选择和控制中央空调冷冻泵、中央空调冷却泵运行的接触器。

进一步，可编程控制器包括输入信号端；所述输入信号端通过导线与输入光电隔离器连接；所述输入光电隔离器通过导线与PLC的输入映像寄存器连接；所述PLC的输入映像寄存器通过导线与输出光电隔离器连接；所述输出光电隔离器通过导线与输出映像寄存器连接；所述输出映像寄存器通过导线与输出端信号端连接。

进一步，所述接触器包括串联在电路中的接触器KM1～接触器KM8。

进一步，用于调控中央空调冷冻泵系统、中央空调冷却泵控制系统运行方式的变频器各位1台。

本实用新型的优点及积极效果为：

本实用新型利用可编程控制器、变频器改造了高层楼宇中央空调冷冻泵、冷却泵控制系统，实现了中央空调的技术升级、确保设备低耗运行，并提高了电气控制系统运行的可靠性。

本实用新型利用PLC实现各种逻辑控制、变频器启动控制及手动/自动，工频/变频转换和故障自动切换等功能，使系统控制灵活方便，功能齐全。在不用改变控制线路的情况下，可随时按控制要求修改程序，实现新的控制方案，灵活性相当高；并具有强大的通讯接口，可与上位电脑或触摸屏相连，实现远程监控，为将来联网控制留有接口，具有良好的扩展性，能与其他控制系统协调工作。

本实用新型变频器是软启动方式，采用变频器控制电机后，电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象，因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。

另外，本实用新型可以大幅度改善电机的功率因素，具有很好的节电效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于PLC的中央空调变频控制系统示意图。

图中：1、可编程控制器；2、变频器；3、接触器。

图2是本实用新型实施例提供的可编程控制器接线图。

图3是本实用新型实施例提供的可编程控制器梯形图程序图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的基于PLC的中央空调变频控制系统，包括：

与变频器连接，用于调控变频器的可编程控制器1；

分别与中央空调冷冻泵控制系统、中央空调冷却泵控制系统连接，用于调控中央空调冷冻泵系统、中央空调冷却泵控制系统运行方式的变频器2；

与变频器连接，用于变频器运行方式选择和控制中央空调冷冻泵、中央空调冷却泵运行的接触器3。

可编程控制器1包括输入信号端；所述输入信号端通过导线与输入光电隔离器连接；所述输入光电隔离器通过导线与PLC的输入映像寄存器连接；所述PLC的输入映像寄存器通过导线与输出光电隔离器连接；所述输出光电隔离器通过导线与输出映像寄存器连接；所述输出映像寄存器通过导线与输出端信号端连接。

所述接触器3包括串联在电路中的接触器KM1～接触器KM8。

用于调控中央空调冷冻泵系统、中央空调冷却泵控制系统运行方式的变频器2各为1台。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的结构作进一步的描述。

本实用新型实施例提供的基于PLC的中央空调变频控制系统，

主电路如图1所示，冷却泵系统和冷冻泵系统各共有一台西门子v20系列变频器，增加了接触器KM1～KM8用于变频器的选择和启动控制，电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。变频器调速控制电路简单，克服传统线路易出故障的缺点，进一步提高控制系统的可靠性。

根据空调系统的实际情况，本实用新型实施例提供的控制系统有以下几个特点：

冷却系统、冷冻系统各装1台变频器；

可根据一天内不同阶段的冷量要求、设置不同的运行方式；

常用与备用可切换；

变频控制与原控制之间可换，确保设备正常运行。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型利用专用编程软件，根据控制要求设计PLC梯形图编程，PLC输出控制变频器的起停，显示变频器的工作状态和故障信息。

本实用新型实施例提供的基于PLC的中央空调变频控制系统采用性能可靠的西门子S7-200系列PLC为控制核心，所有输入信号(起停，保护等信号)都通过光电隔离输入到PLC的输入映像寄存器,所有输出信号都通过光电隔离从输出映像寄存器输出到PLC的输出端。

图2是本实用新型实施例提供的可编程控制器接线图。

图3是本实用新型实施例提供的可编程控制器梯形图程序图。

本实用新型实施例提供的PLC的输入输出，如表1。

表1输入输出信号对照表

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。