SCADA系统在中央空调系统制冷机房的应用(图文)

论文导读：系统的应用领域很广。下位机控制核心选用多功能模块化的可编程控制器Siemenss7-300,选用CPU314、CP340通讯处理器（R485接口）、通过通讯的方式控制Siemens变频器MM430。软件部分主要由EVOC工控机(上位机)上安装的Sunwayland组态软件、Siemenss7-300PLC（下位机）程序组成。
关键词：SCADA系统，Sunwayland组态，Siemens，s7-300，PLC可编程控制器，变频调速控制技术，语音电话报警
 

概述

一、系统介绍

SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。通过对上位机组态，根据中央空调系统制冷机房设备运行工艺流程对下位机进行程序编制，使制冷机房设备按照设计的工艺流程及精度要求自动运行，用户通过INTERNET可以从IE浏览器上远程访问Sunwayland的工程画面，实现24小时无人值守且保证中央空调科学节能运行，为客户提供舒适可靠高品质的冷负荷需求。论文参考网。

二、系统构成

1、上位机选用研祥工控机，安装国内知名组态软件Sunwayland WWW网络版6.1。

2、下位机控制核心选用多功能模块化的可编程控制器Siemens s7-300,选用CPU314、CP340通讯处理器（R485接口）、通过通讯的方式控制Siemens变频器MM430。

3、现场测量控制元件（如温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、电动阀门等等）选用国际知名品牌如Siemens、Honeywell、Danfoss，通过开关量和模拟量输入模块采集现场设备运行状态及数据，通过开关量和模拟量输出模块控制现场执行设备。论文参考网。论文参考网。

4、SCADA系统结构共分四个层次如图所示：

三、系统软件、硬件部分清单

四、 软件编程

软件部分主要由EVOC工控机(上位机)上安装的Sunwayland组态软件、Siemens s7-300PLC（下位机）程序组成。

1、上位机程序由Sunwayland组态软件完成，该人机界面全中文菜单，界面友好，操作方便，功能强大。画面结构如图所示：

2、下位机程序在SIMATTC STEP7 上完成编写，程序流程图如下：

3、通讯

1>EVOC工控机与SIEMENS CPU314通过MPI协议进行控制，硬件选用SIEMENS MPI编程电缆

2>SIEMENS CP341通过USS协议对SIEMENS MM430进行数据的读取及控制,接口选用RS485

3>SIEMENS CP341通过MODBUSRTU协议对 YORK螺杆式冷水机组进行数据的读取及启停加减载的控制，接口选用RS485

4> EVOC工控机与BAS通过OPC协议进行通讯

五、 结论

本系统软件、硬件方面均采用了模块化设计，有利于中央空调系统以后的升级改造；较常规冷却系统不同，我们在冷却水进冷却塔的管道上分别安装了电动阀门，在单台主机运行时，只一台冷却塔工作，另一台进入完全隔离待机状态，提高了冷却效率，使得主机的效率提高，主机效率提高后，相等的电能可以提供更多的冷量，从而间接的节省了电能，降低了企业运营成本；最主要的是由于SCADA系统在冷冻系统中采用了专业的变频控制子程序，根据供回水温差实时对冷冻泵进行变频调节，这样当冷负荷发生变化的时候，冷冻水流量随之改变，突破了传统的定流量控制方式，实现控制设备运行参数优化和冷媒流量根据负荷需要动态调节，确保控制设备在任何负荷条件下始终保持高效运行，可实现水泵节能10%～30%，水泵，中央空调总体节能达10%～40%，这种通过减少水泵能耗为目的的水系统方案逐渐受到了空调专家的重视，并被广泛推荐和应用；本系统水泵、冷却塔、主机控制子程序具体以下功能：第一、有启动、停止延时功能、有效地控制了机房设备启动电流对电网的冲击。第二、他们还根据CPU记录的设备运行时间，相同设备自动切换互为备用，对运行时间达到维护的设备还自动提出维护要求，并把相关内容发送短信或打电话操作者。所以SCADA系统在中央空调系统制冷机房中的应用在科学、智能、经济、管理等等方面凸显了很大的优势。实践证明，我公司全国几十个中央空调系统应用SCADA系统取得了客户的好评，社会的认可。另外，我公司的中央空调冰蓄冷节能自控系统、中央空调水蓄冷节能自控系统也采用了SCADA系统，除了以上优势外，还可以对电能移峰填谷，利用夜间低谷廉价电储存冷量，白天高峰高价电时释放，一方面满足了企业冷负荷需求，降低了企业空调运行费用，另一方面因使用了电厂夜间的不方便储存的电能，减少了白天用电量，从而间接的实现了节能减排，间接地减少了能源的消耗，有益于国家，从而实现三赢。