周家伟
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摘要：随着我国经济的不断发展，我国人民的生活水平不断提升，在这样的环境之下，各行各业都开始朝着更加节能、低耗的方向发展。目前来看，在建筑物中设置的中央空调系统在实际使用的过程中，总是会出现一些过多的能源损耗。为此，对于中央空调的节能改造就显得尤为重要。本文就PLC和变频器应用于中央空调节能改造中的影响进行了分析，就PLC和变频器的具体应用展开了讨论，希望可以进一步促进中央空调节能改造的发展。
关键词：plc；变频器；中央空调；节能改造；影响；探究
随着我国经济的发展，目前各行各业已经逐渐把更加节能绿色的发展方向视为主流。而对于中央空调的节能改造我国已经有了一定的研究，主要是通过电能回馈器把空调当中的制动电能进行再生利用来达到降低能耗的目的。具体来说， 这样的节能改造可以让一些老式中央空调省去百分之三十以上的电能。所以，以PLC和变频器为核心的节能改造目前比较普遍，效果也比较优秀。
一、中央空调的工作原理
中央空调系统中主要有以下几个系统：首先是制冷机组，其次是冷冻循环水系统，第三个是冷却循环水系统，最后则是风机盘管系统。具体来说，循环水从制冷主机当中流出，传到建筑中的每一个房间当中，让制冷机组来开展内部热交换工作，借此来降低冷却水的温度，并经过冷冻水循环系统后交换热源，达到降低房间内温度的目的，而此时空调系统中产生的热量则会经过冷却塔排放到外界当中。整体来说，冷冻水循环水系统主要用于与建筑内的房间进行热量交换，并将带走的热量传递到冷却循环水系统与冷却塔交换热量后排放到室外。在这整个制冷过程中，各个系统的电机等设备都会消耗大量的电能，所以需要进行节能改造[1]。
二、PLC简介
PLC是可编程序控制器的简称，目前在我国国内有较多的应用范围，功能较多且使用上比较方便。PLC比起传统的继电器控制方式有着完全不同的组成内容，它采用软件替代了原本的硬件设备，并通过软件来实现各种负责的控制操作，可以通过对软件的修改来改变控制方式。整体来说，PLC控制方式在灵活性上也高出传统控制方式很多，同时也避免了接触不良一类的故障，在稳定性上也非常可靠。
三、PLC和变频器的具体应用
1冷水机组的应用
冷水机组主要是为空调系统的运作提供冷源，通过冷水系统来降低循环水的温度。但是在实际运作的过程中，由于制冷量可能会与实际的需求之间产生一定的差异，使得整个空调系统无法对投入的冷冻水数量与冷量进行精准的控制，导致在这个过程中会产生一定资源上的浪费。而通过PLC和变频器的应用，就可以促使冷水机组的设置更加成熟，实现对冷量的精准控制，借此来达到保持恒温的目的。与采用传统冷水机组的中央空调系统相比，这种控制方式会节省下大量的冷量，借此来实现中央空调系统节能且高效的运作[2]。
2PLC的选择
市场上可供选择的PLC种类较多，主流的有施耐德、欧姆龙、三菱以及一些国产品牌。在进行选择时，要根据建筑物的具体情况以及整个中央空调系统的规模来进行选择。一般来说，考虑到性价比与稳定性，西门子s7-200系列的PLC受众较大，被广泛用于各中小型工业控制领域。
3变频器的选择
在选择西门子PLC后，可以通过一个串口来使用USS专用控制程序来进对多台MM430变频器进行控制。不过由于西门子变频器昂贵，而市场上变频器种类繁多，当控制的变频器数量少，且不是一定强调使用高端设备的情况下，我们可以选择更通用和便宜一些的台达水泵专用变频器VFD300CP4[3]。
4触摸屏控制
目前来看，PLC和触摸屏进行搭配是当下的主流配置。
触摸屏与PLC的效果相似，都是避免了机械零件容易损坏的问题，可以更加稳定高效的进行控制。同时，触摸屏可以更加详尽的现实中央空调系统运行时的各项参数，帮助操作人员更好的进行判断，以避免误操作的可能。
5冷水系统
冷水系统主要担任着冷量或是热量船体的功能。目前可以通过将变频调速电机替换原有动力源来进行制冷，实现对中央空调系统的节能改造。如此一来，使用变频调速电机的冷冻水泵只需要使用一条变频器来进行操作，且在进行工作的过程中，由一条变频器来对多台电机进行驱动，只有一台泵会处于变频调速状态。这样的模式大幅度降低了对冷冻水泵硬件的投入成本，同时该变频与工频之间的各种操作也可以用PLC控制方式来进行，在提高了工作效率的同时又达到了节能的目的。
6冷却水循环系统
冷水机组在进入工作状态以后，冷冻水会在热交换的环节升温，并需要回到冷水机组以降温。而降温的过程一般是让冷却水一次性的释放所有热量，并将这些热量传递到冷却塔中，最后再从冷却塔中排放出去。节能改造后的中央空调分别会有两台冷却水循环泵和两台冷却塔组成，并通过PLC进行群控。
四、PLC和变频器的影响
1能耗方面的优化
对建筑当中的中央空调系统进行节能改造后，通过对PLC和变频器的应用，在一定程度上让整个中央空调系统的节能效果得到了提升。举例来说，PLC和变频器的应用可以帮助工作人员更好的对中央空调的温度来进行调节，同时也可以根据实际需求来进行实际的制冷工作，使得中央空调系统的运作模式更加科学合理，在以尽量不降低建筑物种民众舒适度的前提下，大幅度降低了中央空调系统的能耗，达到节能的目的。
2提升工作效率
通过PLC控制方式的应用，虽然中央空调系统的工作情况并没有发生太大的变化，但在实际工作中，由于PLC与变频器的应用，通过软件来对中央空调系统进行操作，这样的操作模式在简易性以及信号的传递速度上有很大的优化，使得中央空调系统整体的运作效率得到了很大的提升，在温度的调节上也更加适宜。
3优化操作与后期维护工作
PLC与变频器的应用，不仅提高了整个中央空调系统的工作效率，更是降低了系统内部各个部件在运作时产生的损耗，减少了电流冲击对部件造成的影响，如此一来就大幅度降低了后期对空调系统进行维护所需要的成本。同时，在应用了PLC控制方式之后，空调系统一旦出现什么故障，维护人员也可以在更快的时间内排查出故障发生点，提高维修工作的效率与效果，保证中央空调系统稳定的运作。除此之外，PLC控制方式是采用软件实现操作的，只要设置的较为合理、科学，在操作的简便性上也会有大幅度的提升，避免因误操作而对中央空调系统造成不良影响[4]。
结束语：
综上所述，随着我国社会的不断发展，为了顺应可持续发展的战略方针，各行各业都开始朝着节能、减耗的方向发展，中央空调系统也同样需要节能改造。目前来看，通过对PLC和变频器的应用，中央空调系统的节能改造的节能效果可以达到百分之三十左右，这样节能所节省下的成本在短时间内就会超过节能改造工作所需要的成本。同时，通过节能改造，中央空调系统的操作模式有了很大的优化，降低了后期维护成本的同时更是提高了整个空调系统的运作效率。整体来看，对中央空调系统的节能改造不论是从经济利益的角度还是从可持续发展的方向来看都是可行的。
参考文献
[1]黄小华. PLC和变频器应用于中央空调节能改造中的影响探究[J]. 新商务周刊, 2019, 000(016):243-243.
[2]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):92-97.
[3]熊凯, 杜超. 变频器在火电厂辅助节能改造中存在的问题和改进建议研究[J]. 中外企业家, 2020(08):155-155.
[4]于春苗. 基于PLC与变频器的调速自动化在节能工程中的应用分析[J]. 电子世界, 2020(20):204-205.