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、綠色節能、節省投資等特點，能極大地滿足用戶各種需求，未來在暖通行業的普及使用已經成為行業共識。

相比于傳統的分體空調、局部供暖耗能巨大、污染嚴重；集中供熱、集中制冷是現代化傳熱系統的重要標志，是節約能源、保護環境、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，目前是亞洲規模最大、功能最全的換熱設備專業制造公司之一。維克斯國際集團設計、制造、研發基地由法國、美國、新加坡等為區域中心的分公司構成，銷售服務網遍布全球。融合國際先進技術，維克斯集團不斷創新，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、根據用戶要求設定調節到實際使用壓力、供到最終用戶地熱供暖或散熱器供暖現場。

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

3.2 換熱機組功能設計

該系統的關鍵是是三部分功能的實現：

系統循環泵控制：當系統壓力低于設定工作壓力時候，循環泵頻率增加，電機轉速加快使系統壓力快速達到設定要求值。當壓力接近或達到系統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）避免造成汽蝕現象和保證系統最低循環流量。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穩定運的運行。

增壓補水泵控制：當系統壓力低于設定工作壓力時候，循環泵頻率增加，電機轉速加快使系統壓力快速達到設定要求值。當壓力接近或達到系統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穩定運行。

溫度控制：主要通過控制電動流量閥來實現。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。系統最終保持在溫度設定值穩定運行，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穩定運行。

其中系統循環泵和增壓補水泵一般采用一用一備的配置來實現系統的穩定性。

四、采用LOGO!實現換熱機組

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#循環泵運行，轉換到002位置2#循環泵運行，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#系統循環泵待機，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#系統循環泵運行。

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#系統循環泵待機，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#系統循環泵運行。

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

·     系統循環泵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，保證壓力信號輸入輸出的連續性，B003加減計數器引用B002接通閾值，設定輸出的開始值和關斷閾值，即循環泵的壓力設定值。利用B005算數指令引用B002 PI控制器-控制AQ1的模擬量輸出，即循環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，保證壓力信號輸入輸出的連續性，B008加減計數器引用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，保證壓力信號輸入輸出的連續性，B014加減計數器引用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算數指令引用B007 PI控制器-控制AQ3的輸出，即電動流量閥的執行器模擬量輸入。

 ·     LOGO循環泵補水泵連鎖控制部分

工作流程：1#循環泵和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#循環泵變頻開關量Q2接通—1#循環泵運行。

4.3 現場圖片

此套設備已經于7月30日開始測試運行，正在穩定運行中。下方為現場圖片

  

                 

系統整體圖                                        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，實現簡單的閉環控制，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。總之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