DCS電氣恒溫自動(dòng)控制中的優(yōu)化與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

閆妍（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化系， 遼寧 錦州 121001）

DCS電氣恒溫自動(dòng)控制中的優(yōu)化與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

閆妍（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化系， 遼寧 錦州 121001）

恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)是電氣設(shè)備必須設(shè)備，隨著我國(guó)的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，恒溫控制系統(tǒng)已經(jīng)是電氣設(shè)備中比較耗能的設(shè)備。傳統(tǒng)的恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)采用冷水機(jī)組進(jìn)行溫度調(diào)控，在實(shí)際應(yīng)用中效果產(chǎn)生延遲，并且耗能極大。為此提出一種DCS電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)--基于ABB AC700F industrial it分散控制系統(tǒng)的電氣恒溫系統(tǒng)。通過設(shè)計(jì)冷水回路、制冷回路及風(fēng)扇控制等控制任務(wù)和操作端上基于圖形顯示的PID參數(shù)調(diào)節(jié)模塊對(duì)整個(gè)DCS電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行程序組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了恒溫自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。

電氣；恒溫；自動(dòng)控制

0 引言

自2000年以來(lái)，我國(guó)電氣系統(tǒng)能耗占到世界使用比例的22.4%，成為了世界上耗能最高的國(guó)家。因此，節(jié)約能源對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)是非常重要的。本文提出一種DCS電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，基于ABB AC700F industrial it分散控制系統(tǒng)的電氣恒溫系統(tǒng)。通過設(shè)計(jì)冷水回路、制冷回路及風(fēng)扇控制等控制任務(wù)和操作端上基于圖形顯示的PID參數(shù)調(diào)節(jié)模塊對(duì)整個(gè)DCS電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行程序組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了恒溫自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。

1 基于ABB DCS電氣恒溫系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)

制冷機(jī)組監(jiān)控要求：恒溫自動(dòng)控制中制冷系統(tǒng)是及其重要的，它的運(yùn)行狀況直接影響著整個(gè)電氣恒溫自動(dòng)控制機(jī)組系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能性，因此要對(duì)它的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，以保證電氣恒溫自動(dòng)控制機(jī)組冷水機(jī)組的正常運(yùn)行。對(duì)制冷機(jī)的監(jiān)控主要有：通過安裝在壓縮機(jī)進(jìn)、出口兩端的壓力傳感器和溫度傳感器對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)、出口溫度和壓力進(jìn)行監(jiān)控；通過安裝在電子膨脹閥進(jìn)、出口的壓力傳感器和溫度傳感器對(duì)電子膨脹閥進(jìn)、出口的壓力和溫度進(jìn)行監(jiān)控。

冷卻水循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控要求：冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是為制冷劑提供冷量，冷卻制冷劑的。對(duì)它的監(jiān)控是保證冷卻風(fēng)扇和冷卻水泵安全運(yùn)行，保證為制冷劑提供足夠的冷量，使冷卻水的溫度在要求范圍內(nèi)。在冷卻水供、回水主管道內(nèi)安裝溫度傳感器，對(duì)冷卻水的供、回水溫度進(jìn)行監(jiān)控。在主管道內(nèi)流量傳感器，對(duì)冷卻水流量進(jìn)行監(jiān)控。

冷凍水循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控要求：冷凍水循環(huán)系統(tǒng)是通過冷凍水將房間的熱量帶走，在蒸發(fā)器內(nèi)將熱量傳遞給制冷劑來(lái)降低房間溫度。對(duì)它的監(jiān)控要保證有足夠的冷凍水使蒸發(fā)器正常工作，防止凍壞；向冷凍水用戶提供足夠的水量以滿足使用要求。在冷凍水供、回水主管道內(nèi)安裝溫度傳感器，對(duì)冷凍水的供、回水溫度進(jìn)行監(jiān)控。在主管道內(nèi)的流量傳感器，對(duì)冷凍水流量進(jìn)行監(jiān)控。

2 基于 ABB的恒溫自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

2.1 DCS控制策略

DCS控制器是根據(jù)比例調(diào)節(jié)、微分調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)線性組合構(gòu)成，是較為成熟的控制策略，它算法簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、可靠性高。針對(duì)不同的調(diào)節(jié)對(duì)象，可以對(duì)比例、微分、積分三種調(diào)節(jié)作用進(jìn)行組合，DCS控制可用于液位、壓力、溫度、流量等對(duì)象。用公式表示為：

式中：e（t）為dcs電氣恒溫控制器輸入值；y（t）為實(shí)際工作電氣輸出值；r（t）為整個(gè)DCS電氣恒溫自動(dòng)控制中設(shè)定與實(shí)際值之間的偏差系數(shù)。

2.2 電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

與自整定DCS恒溫控制的設(shè)定值進(jìn)行比較，得到控制系統(tǒng)的偏差，自整定DCS控制器根據(jù)偏差控制變頻壓縮機(jī)的排氣量，使其適應(yīng)冷量的變化。同時(shí)，電氣恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷凍水流量下限值，當(dāng)流量低于下限值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。使DCS恒溫控制機(jī)組中水流量不低于設(shè)定下限值，以免水流量過低，損壞設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

提出一種DCS電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，基于ABB AC700F industrial it分散控制系統(tǒng)的電氣恒溫系統(tǒng)。通過設(shè)計(jì)冷水回路、制冷回路及風(fēng)扇控制等控制任務(wù)和操作端上基于圖形顯示的PID參數(shù)調(diào)節(jié)模塊對(duì)整個(gè)DCS電氣恒溫自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行程序組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了恒溫自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。

［1］彭新一，李學(xué)強(qiáng).電氣恒溫調(diào)節(jié)能系統(tǒng)分析和控制［J］.廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，29（2）：227-233.

［2］陳敏華.中央冷水主機(jī)變冷凍水溫對(duì)系統(tǒng)節(jié)能的影響分析［J］.建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2012，1（4）：64-66.

［3］于世曉，王志亮.中央空調(diào)變流量冷水系統(tǒng)變壓差控制方法應(yīng)用研究［J］.青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，33（4）：81-85.

閆妍（1981- ），女，漢族，遼寧錦州人，碩士研究生，講師，主要研究方向：控制理論。