1引言

冰蓄冷中央空調是將電網夜間谷荷多余電力以冰的冷量形式儲存起來，在白天用電高峰時將冰融化提供空調服務。由于我國大部分地區(qū)夜間電價比白天低得多，所以采用冰儲冷中央空調能大大減少用戶的運行費用。

冰蓄冷中央空調系統(tǒng)配置的設備比常規(guī)空調系統(tǒng)要增加一些，自動化程度要求較高，但它能自動實現(xiàn)在滿足建筑物全天空調要求的條件下將每天所蓄的能量全部用完，最大限度地節(jié)省運行費用。

2控制系統(tǒng)結構

控制系統(tǒng)由下位機(現(xiàn)場控制工作站)與上位機(中央管理工作站)組成，下位機采用可編程序控制器(PLC)與觸摸屏，上位機采用工業(yè)級計算機與打印機，系統(tǒng)配置必要的附件如通信設備接口、網卡、調制解調器等，實現(xiàn)蓄冷系統(tǒng)的參數(shù)化與全自動智能化運行。

下位機和觸摸屏在現(xiàn)場可以進行系統(tǒng)控制、參數(shù)設置和數(shù)據(jù)顯示。上位機進行遠程管理和打印，它包含下位機和觸摸屏的所有功能。整個系統(tǒng)以下位機的工業(yè)級可編程序控制器為核心，實現(xiàn)自動化控制。控制設備與器件包括：傳感檢測元件、電動閥、變頻器等。

2.1下位機系統(tǒng)(區(qū)域工作站)

2.1.1TP21觸摸屏

采用TP27彩色觸摸屏作為操作面板，完全取代常規(guī)的開關按鈕、指示燈等器件，使控制柜面談得更整潔。并且，TP27觸摸屏在現(xiàn)場可實現(xiàn)狀態(tài)顯示、系統(tǒng)設置、模式選擇、參數(shù)設置、故障記錄、負荷記錄、時間日期、實時數(shù)據(jù)顯示、負荷曲線與報表統(tǒng)計等功能，中文操作界面直觀友好。

2.1.2SIEMENS可編程序控制器

SIMATICS7-300系列PLC適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化，其強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。

該產品具有光電隔離，高電磁兼容;具有很高的工業(yè)適用性，允許的環(huán)境溫度達60℃;具有很強的抗干擾、抗振動與抗沖擊性能，因此在嚴酷的工作環(huán)境中得到了廣泛的應用。

自由通訊口方式也是S7-300型PLC的一個很有特色的功能，它使S7-300型PLC可以與任何通訊協(xié)議公開的其它設備、控制器進行通訊，即S7-300型PLC可以由用戶自己定義通訊協(xié)議(例ASCII協(xié)議)，波特率為1.5Mbit/s(可調整)。因此使可通訊的范圍大大增加，使控制系統(tǒng)配置更加靈活、方便。任何具有串行接口的外設，例如：打印機或條形碼閱讀器、變頻器、調制解調器(Modem)、上位PC機等都可連接使用。用戶可通過編程來編制通訊協(xié)議、交換數(shù)據(jù)(例如：ASCII碼字符)，具有RS232接口的設備也可用PC/PPI電纜連接起來進行自由通訊方式通訊。

當上位機脫機時，在下位機控制下，整個系統(tǒng)能正常運行。

2.2上位機系統(tǒng)(中央管理工作站)

2.2.1上位機

上位機即圖文控制中心，主要由PC機和激光打印機組成，采用SIMATICWINCC軟件平臺，采用全中文操作界面，人機對話友好。管理人員和操作者，可以通過觀察PC機所顯示的各種信息來了解當前和以往整個冰蓄冷自控系統(tǒng)的運行情況和所有參數(shù)，并且通過鼠標進行設備管理和執(zhí)行打印任務。

2.2.2WINCC軟件平臺

WINCC軟件在自動化領域中可用于所有的操作員控制和監(jiān)控任務。可將過程控制中發(fā)生的事件清楚地顯示出來，可顯示當前狀態(tài)并按順序記錄，所記錄的數(shù)據(jù)可以全部顯示或選擇簡要形式顯示，可連續(xù)或按要求編輯，并可輸出打印報表和趨勢圖。

WINCC能夠在控制過程中危急情況的初發(fā)階段進行報告，發(fā)出的信號既可以在屏幕上顯示出來，也可以用聲音表現(xiàn)出來。它支持用在線幫助和操作指南來消除故障。某一WINCC工作站可專門用于過程控制以使那些重要的過程信息不被屏蔽。軟件輔助操作策略保證過程不被非法訪問，并提供用于工業(yè)環(huán)境中的無錯操作。

WINCC是MICRSOFTWINDOWS98或WINDOWSNT4.0操作系統(tǒng)下，在PC機上運行的面向對象的一流32位應用軟件，通過OLE和ODBC視窗標準機制，作為理想的通訊伙伴進入WINDOWS世界，因此WINCC可容易地結合到全公司的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。

3冰蓄冷系統(tǒng)的控制

3.1控制目的、范圍及主要受控設備

蓄冷控制系統(tǒng)控制目的：通過對制冷主機、儲冰裝置、板式熱交換器、系統(tǒng)水泵、冷卻塔、系統(tǒng)管路調節(jié)閥進行控制，調整儲冰系統(tǒng)各應用工況的運行模式，在最經濟的情況下給末端提供一穩(wěn)定的供水溫度。同時，提高系統(tǒng)的自動化水平，提高系統(tǒng)的管理效率和降低管理勞動強度。

控制范圍包括整個冰蓄冷系統(tǒng)的參數(shù)狀態(tài)顯示、設備狀態(tài)及控制，主要控制設備有：雙工況主機、電動閥、冷卻塔、冷卻水泵、蓄冰裝置、初級乙二醇泵、板式換熱器、次級乙二醇泵等。

3.2控制功能

控制功能包括整個冰蓄冷系統(tǒng)穩(wěn)定、經濟運行所需的功能。

3.2.1工況轉換功能

根據(jù)季節(jié)和機器運行情況，自控系統(tǒng)具備以下工況轉換功能：

a)雙工況主機制冰同時供冷模式;b)雙工況主機單獨制冰模式;c)主機與蓄冰裝置聯(lián)合供冷模式;d)融冰單獨供冷模式;e)主機單獨供冷模式。

3.2.2工況的啟停、顯示和故障報警功能

控制系統(tǒng)按編排的時間順序，結合負荷預測軟件，控制制冷主機及外圍設備的啟停數(shù)量及監(jiān)視各設備之工作狀況與運行參數(shù)，如：

-制冷主機啟停、狀態(tài)及故障報警;-制冷主機運行參數(shù);-制冷主機缺水保護;-制冷主機供/回水溫度、壓力遙測和顯示;-冷凍水泵啟停、狀態(tài)及故障報警;-乙二醇泵啟停、狀態(tài)及故障報警;-冷卻水泵啟停、狀態(tài)及故障報警;-壓差旁通管的壓差測量與顯示;-冷卻塔風機啟停、狀態(tài)及故障報警;

-冷卻塔供/回水溫度控制與顯示;-供/回水溫度、壓差遙測控制與顯示;-板式換熱器側進出口溫度控制與顯示;-蓄冰裝置進、出口溫度遙測控制與顯示;-冷凍水回水流量控制與顯示;-電動閥開關、調節(jié)與閥位控制與顯示;-室外溫濕度遙測控制與顯示;-蓄冰量測量與顯示;-末端冷負荷控制。