PLC在區(qū)域供冷自控系統(tǒng)中的應(yīng)用及分析

一、項目簡介：

　　廣州大學(xué)城是廣東省落實“科教興粵”戰(zhàn)略部署的一項重要工程，同時也是廣州市建設(shè)現(xiàn)代化生態(tài)城市目標(biāo)規(guī)劃中的重要組成部分。廣州大學(xué)城定位為國家一流的大學(xué)園區(qū)，華南地區(qū)高級人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和交流的中心，學(xué)、研、產(chǎn)一體化發(fā)展的城市新區(qū)，面向21世紀(jì)適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制和廣州國際化區(qū)域中心城市地位、生態(tài)化和信息化的大學(xué)園區(qū)。廣州大學(xué)城位于廣州市番禺區(qū)小谷圍島及南岸地區(qū)，規(guī)劃范圍約43平方公里，可容納學(xué)生18萬至20萬人，總?cè)丝谶_(dá)40萬人左右（包括村鎮(zhèn)人口）。大學(xué)城的建設(shè)目標(biāo)是在廣州市未來發(fā)展的中心地帶番禺區(qū)小谷圍島及其南岸地區(qū)新建一座集大學(xué)教育、生活及其配套設(shè)施為一體的一流大學(xué)城。

　　廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)設(shè)計總裝機容量約11萬冷噸，供冷建筑面積約350萬平方米，各高校末端總共有近300間板換間，冷凍水供回水溫度為3℃/13℃。其自控系統(tǒng)能自動、實時采集系統(tǒng)所有機電設(shè)備的運行狀態(tài)、末端負(fù)荷狀態(tài)等參數(shù)，并實施過程控制，使系統(tǒng)為末端用戶提供足夠的冷量，并能跟隨末端負(fù)荷的變化，實現(xiàn)冷站供冷量與末端用戶實際需求負(fù)荷的精確匹配，從而提高系統(tǒng)的運行效率，降低運營成本。

　　廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)是當(dāng)今世界供冷區(qū)域最大的工程之一，蓄冷量可與美國芝加哥市UNICOM區(qū)域供冷系統(tǒng)相媲美。整個系統(tǒng)建有四個冷站，空調(diào)負(fù)荷主要是十所高校的教學(xué)區(qū)和生活區(qū)大樓以及兩個中心商業(yè)區(qū)供冷。整個系統(tǒng)由冷站（制備冷量）、空調(diào)冷凍水管網(wǎng)（輸送冷量）及末端供冷系統(tǒng)（使用冷量）三個子系統(tǒng)組成。自控系統(tǒng)實現(xiàn)區(qū)域供冷系統(tǒng)四個冷站中央空調(diào)系統(tǒng)的自動監(jiān)控，在系統(tǒng)安全可靠運行的前提下，以滿足末端用戶供冷需求為根本，從末端用戶穩(wěn)定供冷、二級泵管網(wǎng)穩(wěn)定送冷和冷站制冷三個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，在滿足用戶舒適性要求下，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使系統(tǒng)運行于最佳工況，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運行。

　　末端供冷系統(tǒng)是整個區(qū)域供冷系統(tǒng)控制的決定因素，它直接反映了空調(diào)負(fù)荷的變化，從而也決定了冷站內(nèi)如何控制冰蓄冷系統(tǒng)運行的工況。因此，如何控制好末端供冷系統(tǒng)，正確反映空調(diào)負(fù)荷是整個區(qū)域供冷系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)中末端供冷系統(tǒng)采用德國SIEMENS公司S7-200可編程控制器來完成自動控制過程。

　　單體建筑用戶側(cè)高溫回水經(jīng)水泵流過板換，再以低溫水向單體建筑供冷；管網(wǎng)側(cè)供水管來自冷站，經(jīng)板換后再回到冷站，目的是向單體建筑提供冷量?？照{(diào)管網(wǎng)輸送的冷凍水與各單體建筑內(nèi)的冷凍水通過板換進(jìn)行熱交換來完成能量傳遞過程。具體的工藝流程如下圖所示。

　　圖1 末端供冷系統(tǒng)圖