西安交大文管大楼冰蓄冷空调冷冻站自控系统浅析
1 工程简介
西安交大文管大楼培训中心项目位于西安交通大学校园内，总建筑面积19800平方米，总建筑高度30.9米，功能为教学及办公大楼。中央空调冷源采用蓄冰技术，选用2台双螺杆双工况主机用于制冰并供冷，配置84m3的储冰球用于夜间储存冷量供电力高峰使用。由主机单独蓄冰模式、主机与蓄冰装置联合供冷模式、蓄冰设备单独供冷模式和主机单独供冷模式四种模式担负起大楼的冷负荷。本项目冷冻站自控系统位于地下一层，共设监控点64个。
2 系统结构及功能
本工程采用我公司自行开发的STL_2型自控系统，系统的操作平台采用图形界面，动态显示空调系统的运行情况，使整个工艺流程一目了然。该系统采用集散型(DCS)结构，由中央监控计算机(以下简称上位机)和现场控制工作站(以下简称下位机)两级组成，实现集中管理、分散控制的策略。上位机提供人机交换及监控、管理和数据记录、检索、制表、打印等功能。下位机完成控制回路的输入输出。 2.1中央监控计算机
中央监控计算机由金属全密封工业控制微机及外围辅助设备、制冷站自动监测控制软件等组成，为整个自控系统的核心部分。它是STL_2集散式微机控制系统的管理与调度中心，动态画面直观明了，操作简便(如下图)。冷冻站自控系统作为楼宇自控系统(BAS)的一个组成部分，可通过TCP/IP通讯协议与BAS系统实现数据互传。
图-1见附件
2.2现场控制工作站
现场控制器与其控制系统内的传感器、执行器及被控设备组成现场控制工作站。现场控制器采用siemens可编程控制器(PLC)，并配备完善的可编程控制软件。控制工作站在脱离中央计算机时仍能维持空调系统的基本运行，并具备支持这一功能的基本人机交互手段。中央计算机与现场控制工作站之间通过RS485通讯接口实现数据交换。
3、控制方案
由于冰蓄冷空调的特殊性，其控制策略除一些基本功能(如系统中一些温度、流量、压力等的检测；水泵、阀门、制冷机、冷却塔等的运行状态监测及开关控制)外，还包括：负荷预测、空调运行模式的自动切换；设备起停时间及顺序控制；冷媒水温度自动控制；蓄冰时间自动控制；蓄冷量及当前蓄冷速率估算；供冷量及当前供冷负荷估算；全自动顺序控制；系统故障诊断和报警；系统运行图表及报表功能等。
4、工程特点
4.1数字式温度传感器的应用
在计算机控制与检测系统中，无论我们采用什么方式来表示对象，最终都要将信号转换成数字方式才能被计算机处理。根据传感器输出的电信号形式，可将它们分为模拟传感器和数字传感器。模拟温度传感器在把检测结果量化为数字信号前需经多道转换，数字温度传感器则一步到位，直接由传感器输出检测温度的数字值，由于没有经过多道转换环节，减小了转换误差，提高了系统的可靠性。数字式传感器还能方便地构成现场总线，在检测点较多的系统中，数字温度传感器可将所有的传感器挂在一根总线上，而模拟式传感器每只传感器都有一路屏蔽线，这对降低造价、提高可靠性的作用显而易见。 4.2三通阀的应用：
在蓄冰系统中，设置电动三通调节阀(在管径较大时，也可用两只二通调节阀联动代替三通阀)用以控制乙二醇溶液至板式换热器的温度。电动三通调节阀的作用非常重要，从蓄冷装置流出的冷水温度在冰点附近，若不采取措施就会造成能量浪费并使末端温度过低发生故障。控制系统将回水与冷水混合，并通过调整混合比例来控制冷媒水温度，可以使冰槽的融冰速度得到控制，按我们所需要的模式去运行。
