一、 應用簡介

換熱機組是集換熱器、水泵、除污器、閥門、儀表及智能控制元件于一體的成套換熱設備,主要用于實現(xiàn)在夏季的集中制冷和冬季的集中供熱。由于其傳熱效率高、結構緊湊、占地面積小、綠色節(jié)能、節(jié)省投資等特點，能極大地滿足用戶各種需求，未來在暖通行業(yè)的普及使用已經(jīng)成為行業(yè)共識。

相比于傳統(tǒng)的分體空調、局部供暖耗能巨大、污染嚴重；集中供熱、集中制冷是現(xiàn)代化傳熱系統(tǒng)的重要標志，是節(jié)約能源、保護環(huán)境、促進生產的有力措施，擁有廣闊的市場前景。

二、 公司介紹

中國四平維克斯換熱設備有限公司系維克斯國際集團核心成員單位，目前是亞洲規(guī)模最大、功能最全的換熱設備專業(yè)制造公司之一。維克斯國際集團設計、制造、研發(fā)基地由法國、美國、新加坡等為區(qū)域中心的分公司構成，銷售服務網(wǎng)遍布全球。融合國際先進技術，維克斯集團不斷創(chuàng)新，如今ViEX已成為世界知名的換熱設備制造商。

三、應用介紹

3.1換熱機組控制原理

圖1 換熱機組控制原理

通常換熱機組分為兩種功能：集中供熱以及集中供冷，如圖1所示。

集中供熱：由發(fā)電廠余熱或鍋爐熱源供到熱水機組部分，通過自動控制調整到需要的設定溫度、根據(jù)用戶要求設定調節(jié)到實際使用壓力、供到最終用戶地熱供暖或散熱器供暖現(xiàn)場。

集中供冷：由冷凍機組的冷源供到冷水機組部分，通過自動控制調節(jié)到需要的設定溫度、根據(jù)用戶要求設定調節(jié)到實際使用壓力、供到最終用戶房間空調散熱器供冷現(xiàn)場。

3.2 換熱機組功能設計

該系統(tǒng)的關鍵是是三部分功能的實現(xiàn)：

系統(tǒng)循環(huán)泵控制：當系統(tǒng)壓力低于設定工作壓力時候，循環(huán)泵頻率增加，電機轉速加快使系統(tǒng)壓力快速達到設定要求值。當壓力接近或達到系統(tǒng)設定壓力時候變頻器將以低速運轉（變頻器設定最小頻率不能低于25Hz）避免造成汽蝕現(xiàn)象和保證系統(tǒng)最低循環(huán)流量。整個過程是通過LOGO控制器進行PI運算的，保證沒人參與的情況下系統(tǒng)穩(wěn)定運的運行。

增壓補水泵控制：當系統(tǒng)壓力低于設定工作壓力時候，循環(huán)泵頻率增加，電機轉速加快使系統(tǒng)壓力快速達到設定要求值。當壓力接近或達到系統(tǒng)設定壓力時候變頻器將以低速運轉，整個過程是通過LOGO控制器進行PI運算的，保證沒人參與的情況下系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

溫度控制：主要通過控制電動流量閥來實現(xiàn)。當溫度偏離設定溫度值時，電動閥的開度加大（減小），保證一次熱水（冷水）通過的量加大使系統(tǒng)換熱量（制冷量）增大或減小，使二次供水溫度增高（或降低）直到達到溫度設定值。系統(tǒng)最終保持在溫度設定值穩(wěn)定運行，即電動閥開度基本保持恒定。整個過程是通過LOGO控制器進行PI運算的，保證沒人參與的情況下系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

其中系統(tǒng)循環(huán)泵和增壓補水泵一般采用一用一備的配置來實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、采用LOGO!實現(xiàn)換熱機組

4.1 換熱機組電氣設計

該換熱機組分為手動運行和自動運行兩種模式。

手動運行：S1兩常開選擇開關轉換到L1位置，S2兩常開選擇開關轉換到001位置1#循環(huán)泵運行，轉換到002位置2#循環(huán)泵運行，S3兩常開選擇開關轉換到003位置1#補水泵運行，轉換到004位置2#補水泵運行。

自動運行：S1兩常開選擇開關轉換到L2位置

S4單常開選擇開關接通DM8模塊I9 Q3通過壓力設定后工作，接通KM5 1#增壓補水泵運行，延時10秒后LOGO模塊Q1工作接通KM1, 1#系統(tǒng)循環(huán)泵待機，5秒后LOGO模塊Q2工作接通變頻器開關量接點K1變頻器工作1#系統(tǒng)循環(huán)泵運行。

S5單常開選擇開關接通DM8模塊I10 Q2通過壓力設定后工作接通KM6 2#增壓補水泵運行，延時10秒后LOGO模塊Q4工作接通KM2, 2#系統(tǒng)循環(huán)泵待機，5秒后DM8模塊 Q1工作接通變頻器開關量接點K2變頻器工作2#系統(tǒng)循環(huán)泵運行。

I1(AI3)通過二次供水溫度變送器檢測AM 2AQ V1 M1輸出控制一次熱源進口流量。

I7(AI1)通過二次供水壓力變送器檢測AM 2AQ V2 M2輸出控制循環(huán)泵變頻頻率。

I8(AI2)通過二次回水壓力變送器檢測LOGO模塊Q3工作接通KM5，DM8模塊 Q2工作接通KM6控制1#和2#補水泵工作。

4.2 LOGO! 產品和I/O分配表如下表所示：

表1 換熱機組LOGO!列表

表2 LOGO! I/0 分配表

4.2 LOGO! 控制程序說明

·     系統(tǒng)循環(huán)泵PI控制部分

工作流程：AI1信號通過B001模擬量放大器到B002 PI控制器，PI控制器始終處于高電位狀態(tài)，保證壓力信號輸入輸出的連續(xù)性，B003加減計數(shù)器引用B002接通閾值，設定輸出的開始值和關斷閾值，即循環(huán)泵的壓力設定值。利用B005算數(shù)指令引用B002 PI控制器-控制AQ1的模擬量輸出，即循環(huán)泵變頻器的模擬量輸入。

·     增壓補水泵PI控制部分

工作流程：AI2信號通過B006模擬量放大器到B007 PI控制器，PI控制器始終處于高電位狀態(tài)，保證壓力信號輸入輸出的連續(xù)性，B008加減計數(shù)器引用B007接通閾值，設定輸出的開始值和關斷閾值，即補水泵的壓力設定值。

·     電動流量閥PI控制部分

工作流程：AI3信號通過B012模擬量放大器到B013 PI控制器，PI控制器始終處于高電位狀態(tài)，保證壓力信號輸入輸出的連續(xù)性，B014加減計數(shù)器引用B013接通閾值，設定輸出的開始值和關斷閾值，即電動流量閥的溫度設定值。

輸出和反向輸出：輸出正向為供冷控制反向為供熱控制，只要激活B013為用戶自定義就可以設定為正向輸出和反向輸出。利用B016算數(shù)指令引用B007 PI控制器-控制AQ3的輸出，即電動流量閥的執(zhí)行器模擬量輸入。

 ·     LOGO循環(huán)泵補水泵連鎖控制部分

工作流程：1#循環(huán)泵和1#補水泵   B014補水壓力范圍設定—I9接通—B018接通延時繼電器工作到10秒設定時間后—1#循環(huán)泵電動機接通Q1—同時B019接通延時繼電器工作到5秒設定時間后—1#循環(huán)泵變頻開關量Q2接通—1#循環(huán)泵運行。

4.3 現(xiàn)場圖片

此套設備已經(jīng)于7月30日開始測試運行，正在穩(wěn)定運行中。下方為現(xiàn)場圖片

系統(tǒng)整體圖                                        電控柜內部結構圖圖

四、應用體會

我初次接觸LOGO感覺產品很好，它不僅可以滿足一些邏輯簡單的應用，替代繼電器系統(tǒng)或高端的PLC控制器，而且還提供了比例積分控制器功能塊，實現(xiàn)簡單的閉環(huán)控制，主機集成了4個模擬量輸入通道，這些功能對換熱和暖通行業(yè)比較實用。其次LOGO產品屬于模塊化設計，在方案配置時候有多種組合方式，非常靈活�？傊�LOGO!是一款物美價廉、性價比超高的控制器產品。

作者簡介

姓名：鐘國華 出生：1956年 性別：男 籍貫：遼寧昌圖學歷：大專 職稱：工程師

公司名稱：四平維克斯換熱設備有限公司