WAGO高效節(jié)能的溫控技術(shù)

　　■工業(yè)應(yīng)用中對(duì)于空調(diào)解決方案的需求穩(wěn)步增加。除了生產(chǎn)機(jī)械及系統(tǒng)，現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)處理中心也需要相應(yīng)的制冷能力。這種情況下，不僅要具備高度的可用性及可連接到上層管理系統(tǒng)，還要做到高效節(jié)能。中型企業(yè)ers能源及制冷技術(shù)有限公司專門從事這類應(yīng)用的開發(fā)，在控制其冷卻系統(tǒng)方面十分信賴WAGO的硬件。

　　現(xiàn)代化電子器件有時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的熱量。特別是在數(shù)據(jù)處理中心，服務(wù)器及其他硬件的集成密度非常高，因此需要較高的冷卻性能。在能源價(jià)格上漲的時(shí)候，人們要盡可能以節(jié)能的方式實(shí)現(xiàn)溫度控制。先進(jìn)的解決方案可以根據(jù)具體需求，準(zhǔn)確提供數(shù)據(jù)處理中心所需的制冷能力。

　　■專注于提供特殊的解決方案

　　中型制冷系統(tǒng)制造商ers能源及制冷技術(shù)有限公司專門致力于開發(fā)這一領(lǐng)域特殊的解決方案。該公司共有25名員工，為知名的機(jī)械和系統(tǒng)制造商以及現(xiàn)代化數(shù)據(jù)處理中心的供應(yīng)商提供解決方案?！敖陙恚瑪?shù)據(jù)處理中心越來越需要高效節(jié)能的制冷系統(tǒng)，”ers公司CEO Stefan Frauzem說道。但直到近十年，該公司才活躍在這一業(yè)務(wù)領(lǐng)域。在此之前，則幾乎只是為機(jī)械和系統(tǒng)制造商提供專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)支持。Ers公司成立于1986年，一向非常重視訓(xùn)練有素的專業(yè)人員。因此，該公司的部分空調(diào)技術(shù)人員已額外接受了部分PLC技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)?！皵?shù)據(jù)處理中心對(duì)所用的組件、系統(tǒng)以及制冷解決方案有特殊需求，”Frauzem解釋道。例如，運(yùn)營商們要求許多組件帶有冗余結(jié)構(gòu)，以便在發(fā)生故障時(shí)備用組件能夠取代原組件，進(jìn)而確保運(yùn)行不會(huì)中斷?！袄缭谀壳暗乃?水熱換器系統(tǒng)中，我們已安裝了兩個(gè)用于次級(jí)回路的冗余操作泵，”Frauzem說道。這類應(yīng)用通常對(duì)通信的要求也非常高。因此，制冷系統(tǒng)的控制器必須能夠輕松地集成到數(shù)據(jù)處理中心上層管理軟件中。這里集合了空調(diào)、供電及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等所有的基礎(chǔ)設(shè)施功能。操作人員可完全進(jìn)入到數(shù)據(jù)處理中心，并在出現(xiàn)故障時(shí)采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)措施。

　　■連接到控制層面

　　所謂的“簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議”(SNMP)通常要用于IT基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)的通信。這對(duì)制冷系統(tǒng)來說就意味著控制器也必須通過SNMP進(jìn)行通信。ers公司的員工通過WAGO控制器實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。支持SNPM協(xié)議和Modbus通信的750-881以太網(wǎng)控制器用于當(dāng)前的水-水熱換器中。使用WAGOI/O-SYSTEM的I/O模塊可以連接系統(tǒng)中的各種傳感器和執(zhí)行器。除了使用模擬量及數(shù)字量輸入和輸出模塊來控制閥門以及讀取開關(guān)和傳感器信息外，還使用了Pt100模塊等功能模塊，用來采集系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的溫度。

　　除了以太網(wǎng)控制器，ers公司還使用了PERSPECTO?系列CPTV 3.5’’控制面板作為操作界面。3.5英寸的顯示屏帶有觸控功能，可為操作人員呈現(xiàn)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)及可能出現(xiàn)的故障，并同時(shí)確保系統(tǒng)運(yùn)行。“控制面板對(duì)我們而言還有一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)”，ers公司負(fù)責(zé)控制器編程的PLC專家Bastian Schimitz解釋道，“通過集成到設(shè)備中的RS-232接口，我們可以對(duì)專有的Genibus協(xié)議直接尋址?！彼弥圃焐谈裉m富公司(Grundfos)使用自主研發(fā)的協(xié)議與外部網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。在相應(yīng)WAGO庫的協(xié)助下，可無需額外的網(wǎng)關(guān)直接為水泵尋址。這種水泵是制冷系統(tǒng)的常用組件，那么易于集成到控制系統(tǒng)中顯然是個(gè)成本優(yōu)勢(shì)。

　　■控制算法確保高效節(jié)能運(yùn)行

　　確保水-水熱換器高效節(jié)能運(yùn)行的控制技術(shù)在以太網(wǎng)控制器中得以全面實(shí)現(xiàn)。釋放出的熱能由服務(wù)器機(jī)柜傳輸?shù)酱渭?jí)回路，然后通過熱交換器傳遞到主回路。次級(jí)回路的水必須保持較高的水質(zhì)，以避免損壞服務(wù)器機(jī)柜中的熱交換器。依據(jù)具體應(yīng)用，主回路是由一個(gè)中央冷卻水循環(huán)或者自來水供應(yīng)的。通過控制主回路中的控制閥，系統(tǒng)控制技術(shù)將次級(jí)回路中的溫度控制在恒定的預(yù)設(shè)值。當(dāng)服務(wù)器機(jī)柜中的熱交換器需要更少的冷卻水時(shí)，控制器就可以降低水泵的轉(zhuǎn)速，從而相應(yīng)地減少水流量。這樣，系統(tǒng)永遠(yuǎn)在最佳的狀態(tài)運(yùn)行，從而有助于更高效地節(jié)能。水泵可實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化，并依據(jù)具體情況控制流量，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，這種方式可節(jié)約40%至50%的電能。

　　WAGO控制器中的控制技術(shù)確保了可靠無故障的運(yùn)行，而這正是數(shù)據(jù)處理中心所需要的。因此，當(dāng)一個(gè)水泵顯示故障，兩個(gè)冗余水泵可自動(dòng)進(jìn)行切換?？刂破鲗?shí)現(xiàn)了兩個(gè)水泵運(yùn)行時(shí)間的自動(dòng)平衡。如果其中一個(gè)水泵由于發(fā)生故障停用一段時(shí)間，控制器會(huì)在修理后重新平衡運(yùn)行時(shí)間，從而確保兩個(gè)泵承擔(dān)相同的工作負(fù)載。該控制技術(shù)可以自行操作水-水熱換器;而上層管理軟件只需確定一個(gè)額定溫度。

　　■額外的靈活性

　　WAGO控制技術(shù)還為制冷及空調(diào)技術(shù)提供了許多其他功能。例如，在使用了壓縮機(jī)制冷設(shè)備的系統(tǒng)中，可精確地控制電子膨脹閥。這樣壓縮機(jī)就可以始終保持在最佳狀態(tài)運(yùn)行，從而也實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能。

　　即使是在維護(hù)和保養(yǎng)時(shí)，WAGO硬件也占據(jù)優(yōu)勢(shì)?？刂泼姘逯屑闪艘粋€(gè)Web服務(wù)器，用于可視化。這樣，一個(gè)簡單的Web瀏覽器就足以用來查看系統(tǒng)所有的運(yùn)行狀態(tài)。在維護(hù)期間，使用所連的筆記本電腦就可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作或重置系統(tǒng)。Web服務(wù)器也可連接到上層管理軟件。在發(fā)生故障時(shí)可通過這種方式迅速定位故障點(diǎn)。

　　控制器的另一個(gè)有趣功能是可輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄器的功能。為此，WAGO創(chuàng)建了一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫，這個(gè)庫內(nèi)包含所有可用的重要功能?！耙粋€(gè)客戶那里安裝的系統(tǒng)每天會(huì)在同一時(shí)間發(fā)生故障，”Frauzem說道。通過使用數(shù)據(jù)記錄功能，ers公司的維護(hù)人員即斷定出主回路的壓降是引起故障的原因。Frauzen確信：“只有通過顯示出的數(shù)據(jù)，我們才能快速定位并解決故障?！?/FONT>