DCS電氣恒溫自動控制中的優(yōu)化與設計實現(xiàn)

閆妍（遼寧石化職業(yè)技術學院自動化系， 遼寧 錦州 121001）

DCS電氣恒溫自動控制中的優(yōu)化與設計實現(xiàn)

閆妍（遼寧石化職業(yè)技術學院自動化系， 遼寧 錦州 121001）

恒溫自動控制系統(tǒng)是電氣設備必須設備，隨著我國的自動化產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，恒溫控制系統(tǒng)已經(jīng)是電氣設備中比較耗能的設備。傳統(tǒng)的恒溫自動控制系統(tǒng)采用冷水機組進行溫度調(diào)控，在實際應用中效果產(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)。通過設計冷水回路、制冷回路及風扇控制等控制任務和操作端上基于圖形顯示的PID參數(shù)調(diào)節(jié)模塊對整個DCS電氣恒溫自動控制系統(tǒng)進行程序組態(tài)，實現(xiàn)了恒溫自動調(diào)節(jié)的功能。

電氣；恒溫；自動控制

0 引言

自2000年以來，我國電氣系統(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家。因此，節(jié)約能源對我國來說是非常重要的。本文提出一種DCS電氣恒溫自動控制系統(tǒng)，基于ABB AC700F industrial it分散控制系統(tǒng)的電氣恒溫系統(tǒng)。通過設計冷水回路、制冷回路及風扇控制等控制任務和操作端上基于圖形顯示的PID參數(shù)調(diào)節(jié)模塊對整個DCS電氣恒溫自動控制系統(tǒng)進行程序組態(tài)，實現(xiàn)了恒溫自動調(diào)節(jié)的功能。

1 基于ABB DCS電氣恒溫系統(tǒng)控制設計

制冷機組監(jiān)控要求：恒溫自動控制中制冷系統(tǒng)是及其重要的，它的運行狀況直接影響著整個電氣恒溫自動控制機組系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能性，因此要對它的工作狀況進行監(jiān)控，以保證電氣恒溫自動控制機組冷水機組的正常運行。對制冷機的監(jiān)控主要有：通過安裝在壓縮機進、出口兩端的壓力傳感器和溫度傳感器對壓縮機進、出口溫度和壓力進行監(jiān)控；通過安裝在電子膨脹閥進、出口的壓力傳感器和溫度傳感器對電子膨脹閥進、出口的壓力和溫度進行監(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。對它的監(jiān)控是保證冷卻風扇和冷卻水泵安全運行，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，對冷卻水的供、回水溫度進行監(jiān)控。在主管道內(nèi)流量傳感器，對冷卻水流量進行監(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降低房間溫度。對它的監(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，對冷凍水的供、回水溫度進行監(jiān)控。在主管道內(nèi)的流量傳感器，對冷凍水流量進行監(jiān)控。

2 基于 ABB的恒溫自動控制設計

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，它算法簡單、魯棒性強、可靠性高。針對不同的調(diào)節(jié)對象，可以對比例、微分、積分三種調(diào)節(jié)作用進行組合，DCS控制可用于液位、壓力、溫度、流量等對象。用公式表示為：

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

2.2 電氣恒溫自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)

與自整定DCS恒溫控制的設定值進行比較，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的排氣量，使其適應冷量的變化。同時，電氣恒溫控制系統(tǒng)設計冷凍水流量下限值，當流量低于下限值時，系統(tǒng)報警。使DCS恒溫控制機組中水流量不低于設定下限值，以免水流量過低，損壞設備。

3 結(jié)語

提出一種DCS電氣恒溫自動控制系統(tǒng)，基于ABB AC700F industrial it分散控制系統(tǒng)的電氣恒溫系統(tǒng)。通過設計冷水回路、制冷回路及風扇控制等控制任務和操作端上基于圖形顯示的PID參數(shù)調(diào)節(jié)模塊對整個DCS電氣恒溫自動控制系統(tǒng)進行程序組態(tài)，實現(xiàn)了恒溫自動調(diào)節(jié)的功能。

［1］彭新一，李學強.電氣恒溫調(diào)節(jié)能系統(tǒng)分析和控制［J］.廣西師范大學學報（自然科學版），2011，29（2）：227-233.

［2］陳敏華.中央冷水主機變冷凍水溫對系統(tǒng)節(jié)能的影響分析［J］.建筑熱能通風空調(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)變壓差控制方法應用研究［J］.青島理工大學學報，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。