螺杆模块冷水机组采用Twido PLC控制的应用

一、前言

      螺杆冷水机组在工业冷冻行业应用很广泛，其中某些行业的生产线要求非常高，一年365天都不会停止。这就对冷冻设备的要求也是非常高。杭州邦联氨纶公司采用我公司模块式螺杆冷水机组（7台压缩机组成），制冷量是5880KW。原有的方案是采用单片机控制，一个控制器控制7台螺杆压缩机。但此控制方案最大的缺陷是控制器坏了，7台压缩机都运转不了，可靠性非常差，难以满足氨纶生产线的高可靠性要求。

      目前PLC在各行各业应用得很广泛，并且PLC的可靠性非常高。改成PLC控制的方案后，每台压缩机都有一个PLC 控制器，使整个冷冻系统既可以根据总管温度协调控制各台压缩机(集中控制），又可以每台压缩机根据自己检测到的水温自动控制（分散控制）。因此任何一台压缩机的控制器有故障，都不影响其它压缩机的正常运行，极大提高整个系统的可靠性稳定运行。

二、控制方案介绍

1、控制设备简介
整个控制系统中，7台压缩机共用一个触摸屏作数据显示和操作，主机的PLC采用带以太网口的CPU，从机采用24点的CPU，每个PLC都需要配一个温度扩展模块和通信适配器，用以测量温度和扩展通信口。详细配件参数和输入输出配置见下表。

2、机组通讯系统介绍

      施耐德TWIDO PLC本体上自带一个RS485通信口，通过增加RS485通信适配器，增加了第二个通信口。触摸屏通过每个PLC的第一个通信口读取数据、发送操作控制命令和设备参数设置（见通讯系统图红色线部分），包括压缩机容调状态、冷冻进出水温度、冷却进出水温度、故障报警等信息。主机PLC通过第二个通信口读取从机PLC的数据，根据从机的运行状态和总管冷冻水温，发送命令控制各压缩机的能量容调状态（见通讯系统图黑色线部分）。主机PLC通过本身自带的以太网通信口，上传各个压缩机的数据和报警信息到中控室（见通讯系统图黄色部分）。

       上述的RS485通信口使用的通讯协议Modbus,波特率是19200，无校验，1位数据位；以太网通信口使用的协议是Modbus TCP/IP。下面是通讯系统图。

三、机组控制过程介绍

1、 机组启动过程

       触摸屏的“启动”按钮触摸后，控制器首先检测水温是否达到要启动的温度。启动前先比较7台机组的运行时间，运行时间最短并且还没运行的机组首先启动。从机组接收到主机的命令后，首先启动机组对应的冷冻泵，接着是冷却泵，最后机组从25％→50％→75％→100％容调状态依次加载。冷却塔根据冷却出水温度和压缩机联动，压缩机启动后，再检测冷却出水温度是否高于设定值才启动冷却塔，否则冷却塔不会启动运行，尽管压缩机已经运行了。

2、 机组停止过程

     触摸屏的“停止”按钮触摸后，所有压缩机马上以25%容调运行一段时间，再停止压缩机，防止下次启动重载启动。然后停冷却泵和冷冻泵。