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空调风柜控制系统案例
空调风柜控制系统案例

一、项目背景

某项目空调系统采用多台空气处理机组及空调风柜,为室内区域提供送风、温度调节及空气处理服务。

传统风柜系统在运行过程中,风机启停、送风温度调节、电动阀控制等设备相对独立,部分操作需要人工完成。当空调设备数量增加后,现场运行人员需要频繁进行设备巡检和参数调整,设备运行状态及故障信息也难以集中掌握。

针对项目的空调系统运行需求,广东优控智慧工程技术有限公司为客户建设空调风柜自动化控制系统,通过PLC、变频器、温湿度传感器、电动调节阀及HMI等设备,对空调风柜进行自动化控制和运行监测。



二、项目建设目标

本项目主要实现:

  • 空调风柜风机自动启停
  • 风机变频调速控制
  • 室内温湿度实时监测
  • 送风温度监测
  • 水阀自动调节
  • 新风及相关风阀控制
  • 风机与阀门联锁
  • 设备故障报警
  • 运行参数实时显示
  • 设备运行数据记录

通过自动化控制,将传统空调风柜升级为自动控制、集中监测和智能调节的运行模式。


三、空调风柜控制系统组成

根据项目现场空调系统配置,控制系统主要包括:

1. PLC控制柜

PLC控制柜作为风柜自动化控制系统的核心,对风机、阀门、传感器及相关设备进行统一控制。

PLC根据预设程序完成设备启停、温度调节、联锁及故障处理。

2. 变频器

通过变频器对风机运行频率进行调节,根据实际送风需求调整风机运行速度。

相比固定频率运行,可以使风机运行更加灵活。

3. 温湿度传感器

实时采集室内温度、湿度及相关环境参数,并将数据传输至PLC控制系统。

控制系统根据实际温度与设定值之间的偏差执行相应调节。

4. 温度传感器

对回风温度、送风温度等参数进行检测,为风柜运行控制提供实时数据。

5. 电动调节阀

根据温度控制需求,对冷冻水或热水侧的电动调节阀进行控制,调节盘管换热量。

6. 风阀控制系统

根据空调系统运行模式,对新风阀、回风阀及相关风阀进行控制,实现不同工况下的空气流量调节。

7. HMI触摸屏

现场触摸屏用于显示风柜运行状态、温湿度、风机频率、阀门状态及报警信息,同时提供现场操作界面。

8. SCADA监控系统

根据项目需求,可将多台空调风柜接入上位监控平台,实现设备集中监控、运行数据查询和报警管理。



四、系统主要功能

01|风机自动启停

通过PLC控制风柜风机启停。

操作人员可以根据运行需求选择手动或自动控制模式,在自动模式下,系统按照设定运行条件控制风机运行。


02|风机变频调速

风机通过变频器进行速度调节。

PLC根据温度、压力或实际控制需求,对变频器运行频率进行调整,实现风机运行速度的自动控制。

在部分项目中,也可以根据送风压力等参数实现恒压控制。


03|室内温度自动调节

温度传感器实时检测室内或回风温度。

PLC将实际温度与设定温度进行比较,根据温度偏差控制水阀开度或相关设备运行状态,使空调系统按照设定目标进行调节。

形成:

温度检测 → PLC判断 → 阀门调节 → 换热量变化 → 温度反馈

的自动控制过程。


04|冷热水阀自动控制

根据实际温度需求,PLC控制电动调节阀进行开度调节。

当室内温度偏离设定值时,系统根据控制策略调整阀门开度,从而改变盘管换热量。


05|新风及风阀控制

根据空调系统运行模式,对新风阀、回风阀及相关风阀进行自动控制。

可以根据不同运行工况设置相应的风阀开关逻辑,实现空调风系统的自动切换。


06|设备联锁保护

空调风柜控制系统对风机、水阀、风阀等设备建立相应的联锁关系。

例如:

风机启动 → 检测运行反馈 → 开启相关阀门

当风机故障、运行反馈异常或相关设备状态不满足条件时,PLC按照预设逻辑执行相应控制,并产生报警。


07|设备故障报警

系统实时监测风机、变频器及相关设备运行状态。

当出现风机故障、变频器故障、温度异常等预设报警条件时,系统及时产生报警信息。

现场HMI或上位监控平台可以显示报警类型和设备状态,方便工作人员进行故障处理。


08|运行数据监测

系统可以实时显示:

  • 室内温度
  • 室内湿度
  • 回风温度
  • 送风温度
  • 风机运行状态
  • 风机运行频率
  • 水阀开度
  • 风阀状态
  • 设备故障状态

管理人员可以直观掌握空调风柜运行情况。


五、系统控制架构

本项目采用:

现场传感器 → PLC控制系统 → 执行设备 → 状态反馈 → HMI/SCADA监控

的自动化控制架构。

感知层

负责采集温度、湿度、压力及设备运行状态等信号。

控制层

PLC根据采集的数据和设定参数执行控制逻辑。

执行层

通过变频器、电动调节阀、电动风阀等设备完成风机调速和空调系统调节。

监控层

通过HMI或SCADA系统显示设备运行状态、运行参数及报警信息。

形成完整的空调风柜自动控制闭环。


六、项目实施效果

系统投入运行后,空调风柜由传统人工操作方式升级为自动化控制模式。

风机能够按照运行要求自动启停,并通过变频器进行运行频率调节;温度传感器实时采集室内及送风温度,PLC根据设定值和实际运行参数控制相关阀门及设备。

同时,风柜运行状态、温湿度、风机频率、阀门状态及设备报警等信息可以通过HMI或监控平台进行集中查看。

通过本次自动化建设,实现了空调风柜的自动控制、参数监测、设备联锁和故障报警,提高了空调系统运行管理的自动化水平。


七、项目亮点

01|PLC自动控制

以PLC为核心,实现风柜风机、阀门及相关设备的自动化控制。

02|风机变频调节

通过变频器根据实际运行需求调整风机运行频率,提高设备运行调节的灵活性。

03|温度自动调节

实时采集温度参数,根据设定值自动调节相关执行设备。

04|设备联锁保护

建立风机、阀门及相关设备之间的联锁控制逻辑,提高系统运行可靠性。

05|支持集中监控

多台风柜可以根据项目需求接入SCADA监控平台,实现统一监控和报警管理。


八、适用场景

空调风柜PLC控制系统可根据不同空调系统和建筑环境进行定制,适用于:

  • 中央空调系统
  • 空气处理机组AHU
  • 空调风柜
  • 商场及商业综合体
  • 办公楼
  • 工业厂房
  • 数据中心
  • 医院及公共建筑
  • 水厂及污水处理厂
  • 大型机房及设备间


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