李照龙
贵州汇通华城股份有限公司，贵州省贵阳市550014
【摘要】传统的中央空调调节方式，局限性较大，无法实时跟踪末端负荷变化进行调节，普遍处于输出过剩状态，能源的消耗非常严重。为了改变这一现状，近几年逐渐研发了以PLC控制技术为核心的变频调速技术，并且将其应用到中央空调系统中，其目的在于实时跟踪空调系统末端负荷变化，对中央空调系统循环水泵实时进行变频调节，实现提升空调系统运行性能，达到节能降耗的目的。
关键词：PLC控制；变频调速技术；中央空调系统；节能降耗；
中央空调系统是众多建筑的重要设施，它起到改善和提高室内的环境质量，为人们营造一个舒适宜的工作环境的重要作用。
人流、天气及季节等多因素的变化导致空调系统负荷需求时刻处于不断变化当中，从而引起各区域空调负荷的不同需求，空调负荷在变，而空调设备装机容量却不会改变。如果空调设备始终在固定的装机容量下运行，必然存在较大的能源浪费。故此需要对中央空调冷热源站各分区负荷运行参数进行检测，及时根据各区能量的变化需求情况，进行能量动态分配调节，采用PLC变频调速调控技术，根据空调负荷及工况的变化对空调系统设备的运行参数进行动态调节和启停机管理，就可以保证各区域冷热量输配的合理性，提供舒适环境条件，使末端空调效果质量得以保证，实现节能降耗，降低运营管理成本。
一、中央空调系统分析
中央空调系统在人们日常生活和工作中，逐渐占据着重要的地位，主要就是为人们提供良好的室内环境【1】。中央空调系统的概述和特点内容如下。
1、概述
中央空调系统主要是由冷热源机组、冷冻（温）水循环系统、冷却水循环系统、冷却塔、末端盘管等部分设备组成。其中，冷热源机组作为系统的核心，为空调系统提供冷源或者热源，常见的有电制冷主机、溴化锂主机、直燃机、锅炉、板换等。冷冻（温）水循环系统主要是将冷（热）水输送到各个末端风机盘管中，通过盘管与末端区域空气换热，以此实现空气调节的目的。在中央空调冷（热）源机组运行的时候，制冷剂在运行过程中会释放出大量的热量，释放的热量通过冷却水循环系统、及冷却塔构成的冷却循环系统和外界进行热交换。
2、特点
中央空调系统是一个时变性的动态系统，其运行工况受季节变化、天气变化、环境条件、人流量增减等诸多因素的综合影响，是随时变化的，且始终处于波动之中。据资料统计，大部份建筑物年最大负荷的出现时间只有几十小时，而绝大部分时间中央空调系统都是在部分负荷条件下运行。如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节，始终在额定容量（即满负荷状态）下运行，势必造成巨大的能源浪费，给企业造成巨额电费支出，增加运营成本，降低竞争力。同时，也给国家能源供应造成极大的压力，加剧了能源供需的矛盾。
二、基于PLC控制的变频调速技术
为了提升变频调速技术的性能，以PLC控制技术为核心的变频调速技术为基础，结合现代计算机控制技术、系统集成技术，实现空调系统运行参数的优化和冷媒流量根据负荷需要动态调节，保障空调系统冷源设备在任何负荷条件下，都能保持高效率运行，从而最大限度地降低空调系统能耗。下面就对PLC控制的变频调速技术的原理，展开了分析和阐述。
基于PLC控制的变频调速技术主要是由变频器、PLC控制器、DIP调节器、控制计算机、各类传感器等部分组成，系统形成自动闭环控制系统。
中央空调系统在运行过程中，通过传感器不间断在线监测末端负荷变化，通过传感器采集的数据进行分析比对，适时调节变频器输出控制冷媒流量，如此便达到了根据负荷的变化，对空调系统冷（热）量输出实时进行调节，确保冷热源系统根据末端负荷变化实时调节自身运行负荷，避免同以往一样无论末端负荷大小均处于额定容量下运行，以此避免对能源的消耗。
三、PLC控制的变频调速技术的具体应用
将PLC控制的变频调速技术应用到其中，实现节能性的同时，还可以对中央空调系统的性能进行一步的提升。PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中应用的时候，主要优势表现在以下几个方面。
1、从中央空调系统负荷额角度来说，在PLC控制的变频调速技术应用的时候，会根据外界环境温度的变化，对中央空调系统运行负荷进行调节，这样可以确保系统运行温度调节的准确性提高。在系统负荷较低时，变频器控制的电机将自动降频，电机在低负载下低速运行，在系统负荷上升的时候，变频器升频，电机转速升高，加大电机处理，以此方式实现中央空调系统精确的变频调节。同时在变频调节系统中，当在低负荷的运行状态下，循环水泵电机不需要频繁停止也不需要在工频状态下高速运行，以此有效减少设备磨损，提高设备性能。
2、传统的变频技术主要是人为操作下的以定频启动、定速运转，这样人为粗略的控制方式，完全脱离变频控制存在的意义，为了保证负荷高峰期的空调使用效果，系统中的水泵、风机等电机依然在相对较大的功率下运行，无法避免造成的能源消耗。而PLC控制的变频调速技术在中央空调系统应用的时候，可以有PLC控制器执行根据系统运行参数对比，自动计算并给定变频器运行频率，这样可以有效降低对电能的消耗【4】。同时， 常规的中央空调系统主要是采用开/关的控制方式，并且压缩机启动较为频繁，这也会消消耗大量的能源。因此，PLC控制的变频调速技术在中央空调系统应用时候，可以根据室内环境的需求，自动进行调节，从而达到很高的控制性能，实现中央空调系统的最优化运行——安全、舒适、节能。
3、PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中的应用，可以很好的实现报警和保护的功能，主要是中央空调系统在运行期间，一旦发生异常，或者运行故障，可以立即启动自动报警和停机保护功能，这样不仅降低对能能源的消耗，也确保中央空调系统运行的稳定性和安全性。
4、中央空调系统在运行期间，通过PLC控制的变频调速技术，对中央空调电机进行调节，确保其电机在较宽的范围内平滑的调速，并且还可以对节流阀进行去除，以此保证系统管道的通畅性，降低对能源的损耗。同时，PLC控制的变频调速技术在中央空调应用的时候，通过改变电机的运转速度，改变水的流速，以及流量，以此实现制冷剂正常运行期间，符合平衡热负荷所需冷量要求，以此实现良好的节能降耗目的。有效保证中央空调系统运行的稳定性，避免系统运行异常的产生【5】。另外，中央空调系统是由多台水泵组成，PLC控制的变频调速技术应用在多台水泵进行控制和调节的时候，将会有更多的节能空间。
结束语：
综上所述，本文结合中央空调系统的概述和特点，以及PLC控制的变频调速技术的原理，对PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中具体应用，展开了分析和阐述，在应用期间，通过对不同方式的调节和控制，提升中央空调系统的运行性能，为人们营造良好的、舒适的室内环境的同时，实现节能降耗的目的。
参考文献：
[1]俞倩, 王玉刚, 耿丽萍. 基于PLC的中央空调制冷系统变频控制研究[J]. 低温与超导, 2020, 48(03): 88-93.
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[4]陈武. PLC在中央空调系统节能中的运用[J]. 科教导刊 (中旬刊), 2018(04): 24-26.
[5]崔玲玲. 基于PLC控制的中央空调冷却水系统设计研究[J]. 机械工程与自动化, 2018(01): 190-191+193.