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產品新訊  

空調系統的恆溫控制
(二)
 
 

系統整合使用的效益說明:
於一般的傳統控制系統中,因為溫度感測器的安裝位置,或原始採用最大容量設計,所以馬達送風為定頻出力,會造成環溫已到達設定溫時,仍輸出過多冷房能力,除造成能源的浪費,也因為工作環境溫度太低以致人員的舒適度不佳。配合台達HMI人機界面及溫度控制器的使用,使得工作環境的溫度是由使用者所控制,即可提供一個方便的使用介面來精確設定所要的室溫(達小數下一位),並且藉由溫控器PID運算功能,適度開啟閥門的開度及調節送風量達到恆溫的要求,也可以減少冰水消耗以節省冰水機的電力耗能。因此藉由小額的工程及材料費用即可達到舒適環境及每日節能的效果。

系統改造的主要成果:
於理論的學理上,馬達的轉速和耗能為3次方關係,因此當馬達的頻率由60Hz降為30Hz時,此時的耗能只需1/8。但由於空調環境中有人員產生CO2的問題,因此經驗上通常最低的運轉頻率為不低於30Hz,以達到空氣正常循環的要求。

而冰水閥的開度調整可適時調節冰水流量,若是系統中有多部冰水機供應冰水,此時也可利用PLC程式判斷是否要將部份冰水機卸載以減少多部冰水機連轉所造成的能源浪費。

設備上使用的台達機電產品:

 
型號
參數設定
HMI
3.8 吋
各系列皆可使用,而 3.8 吋最為經濟且已符合需求
變頻器
F 或 E 系列
1. 設定頻率來源由通訊 RS485 控制
2. 設定運轉指令來源由通訊 RS485 , Stop 鍵有效
3. 通訊格式為 9600 、 7 、 E 、 1 即可
溫控器
DTC1000L
1. 設定為冷卻控制
2. 選擇為 PID 控制 (P=1, I=240, D=0)

程式及操作說明:
由於此系統中未使用到PLC,因此一些簡易的判斷程式,將利用HMI上的巨集指令來實現,以下將說明畫面架構及內部中所編寫的巨集程式(變頻器站號為1,溫控器站號為3)。

HMI畫面:

巨集指令程式:
巨集一共分為3部份,(clock巨集、按鈕on/off巨集及cycle巨集)。

Clock巨集說明: 計算出變頻器的運轉頻率,並寫至變頻器中。

01. 註解
02. 把溫控器H1000(PV值)讀出放到$100中供畫面顯示用)
03. 把溫控H1012(輸出量)讀出放到$102中。
04. 由於輸出量$102為小數下一位,因此除10只取出整數
部份$103供畫面顯示用。
05. 註解
06. 當溫控輸出量$102小於60.0%時,跳到LABEL1中,把
$150設為3000(即變頻器運轉頻率為30.00Hz)。由於變
頻器最低運行為30Hz,利用此行巨集控制住。
07. 若溫控輸出量$102大於60.0%時,把輸出量*5傳到$150
中。(當溫控輸出量為60%~100%當中,送風頻率變化30
~50Hz,因60Hz風量太大,因此最大頻率控制在50Hz)
08. 跳至第11行。
09. LABEL1位置。
10. 當溫控輸出量$102小於60.0%時,變頻器運轉頻率$150固定為30.00Hz。
11. LABEL2位置。
12. 把巨集程式算出的運轉頻率$150傳送給變頻器H2001(頻率命令)暫存器來改變設定值。
13. 由於變頻器的頻率設定值$150為小數下2位,因此除100取出整數部份至$200中,供畫面顯示用。

按鈕on/off巨集說明: 按下啟動/停止鈕後,啟動/停止變頻器。

01. 按鈕型式為交替型,當按鈕為ON時,啟動"編輯ON巨集" ,把變頻器中H2000(對驅動器的命令)設為2,此時變頻器即啟動運轉。
02. 按鈕型式為交替型,當按鈕為OFF時,啟動"編輯OFF巨集" ,把變頻器中H2000(對驅動器的命令)設為1,此時變頻器即停止運轉。

 

 

 

Cycle巨集說明: 當變頻器於Run狀態時,讓風扇產生轉動的動畫來呈現。

1. 讀取變頻器H2101.0(LED Run燈狀態),當Run燈為ON時,開始改變風扇的8張動畫狀態圖。
2. 移至第9行。
3. LABEL1位置
4. 當動畫已顯示到第8張時,跳至LABEL10位置把$160=0,以切回第1張。
5. 還未到第8張時,$160的值加1,以顯示下一張。
6. 移至第9行。
7. LABEL10位置
8. 當上方程式已顯示到第8張時,程式跳到此處把$160=0以切回第一張。
9. LABEL2位置


 
     
 
 
 
   
 
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