Програмований логічний контролер (ПЛК) – це спеціалізований промисловий пристрій для автоматизації процесів, де потрібне стабільне та точне керування. Він незамінний в устаткуванні, розрахованому на безперервну роботу в жорстких умовах: при вібрації, коливаннях температури та електромагнітних перешкод.
ПЛК особливо актуальний для наступних видів обладнання:
- Градирня – для автоматичного контролю температури та витрати води, запобігання перегріву.
- Чилер – для керування компресорами, насосами та вентиляторами, забезпечення енергоефективності.
- Насосна станція – для регулювання тиску, захисту від «сухого ходу» та аварійних відключень.
- Вентиляційна установка – для гнучкого керування швидкістю, режимами роботи та витратою повітря.
Практична мета застосування ПЛК у цих продуктах – забезпечити точну, стійку роботу та можливість тонкого налаштування під конкретні умови експлуатації.
Що таке ПЛК і як він влаштований
Програмований логічний контролер можна уявити як невеликий спеціалізований комп’ютер, створений для виконання конкретних завдань з автоматизації. Він сприймає сигнали від датчиків, обробляє їх згідно із закладеною програмою і видає керуючі команди виконавчим пристроям.
Читайте також які датчики використовуються в системі охолодження
Стандартний ПЛК включає в себе кілька основних компонентів:
- Центральний процесор (CPU), який виконує програму і обробляє дані.
- Модулі введення для отримання сигналів від датчиків і вимірювальних пристроїв.
- Модулі виведення для відправки керуючих сигналів виконавчим механізмам.
- Пам’ять для зберігання програми і даних.
- Комунікаційні інтерфейси для зв’язку з іншими пристроями або комп’ютерами.
- Блок живлення.
Нові моделі ПЛК відрізняються компактністю, модульною конструкцією і можливістю розширення функціональності за рахунок додавання спеціалізованих модулів. Це дозволяє адаптувати контролер до конкретних вимог системи охолодження без надлишкових витрат.
Переваги використання ПЛК
Впровадження програмованих логічних контролерів у системи охолодження і кондиціонування забезпечує ряд суттєвих переваг:
По-перше, ПЛК забезпечує високу точність регулювання параметрів. У холодильних установках і системах кондиціонування критично важливо підтримувати задану температуру з мінімальними відхиленнями, і контролери справляються з цим завданням з точністю до десятих часток градуса.
По-друге, застосування ПЛК значно підвищує енергоефективність. Контролери вміють аналізувати навантаження на систему і оптимізувати роботу компресорів, насосів і вентиляторів, що дозволяє скоротити енергоспоживання на 15-30% порівняно з неавтоматизованими системами.
По-третє, ПЛК забезпечує надійну діагностику і попередження аварійних ситуацій. Контролер постійно моніторить усі критичні параметри системи і здатний заздалегідь виявити відхилення, запобігаючи дорогим поломкам і простоям обладнання.
Застосування ПЛК в чилерах і промислових системах охолодження
Чилер – це холодильна установка, призначена для охолодження рідини. У нових моделях ПЛК виконує кілька важливих функцій:
Перш за все, контролер керує роботою компресора або кількох компресорів у каскадній системі. ПЛК визначає оптимальні моменти включення і виключення, регулює продуктивність за допомогою частотних перетворювачів, що дозволяє точно підлаштовувати холодопродуктивність під поточне навантаження.
Крім того, ПЛК контролює тиск холодоагенту в системі, температуру охолоджуваної рідини на вході і виході, витрату води через випарник і конденсатор. На основі цих даних контролер регулює роботу насосів і вентиляторів, оптимізуючи їх продуктивність.
Важливою функцією ПЛК в чилерах вважається захист від аварійних режимів. Контролер відстежує критичні параметри, такі як тиск масла, температуру нагнітання компресора, перепад тиску на фільтрах і негайно реагує на відхилення, запобігаючи можливим пошкодженням дорогого обладнання.
Роль ПЛК в керуванні градирнями
Ефективна робота градирень безпосередньо впливає на енергоефективність усієї холодильної системи, і тут ПЛК також має важливе значення. Він має відповідати існуючим стандартам. Читайте також: ГОСТ простими словами про складні стандарти
Програмований логічний контролер у градирні регулює швидкість обертання вентиляторів залежно від температури води на виході та поточних погодних умов. При незначному тепловому навантаженні або сприятливих погодних умовах (низька температура і вологість повітря) контролер може знизити швидкість вентиляторів або взагалі відключити частину з них, істотно скорочуючи енергоспоживання.
ПЛК також керує системою підживлення градирні, контролюючи рівень води і концентрацію солей. Своєчасне додавання свіжої води і проведення продувок запобігає утворенню накипу на теплообмінних поверхнях і збільшує термін служби обладнання.
У зимовий період контролер може реалізовувати алгоритми захисту від обмерзання, регулюючи роботу підігрівачів або перерозподіляючи потоки води для запобігання утворенню льоду на конструкціях градирні.
ПЛК в системах кондиціонування повітря
У комерційних і промислових системах кондиціонування повітря програмовані логічні контролери забезпечують комплексне керування всіма компонентами системи: компресорами, вентиляторами, заслінками, клапанами і нагрівачами.
ПЛК може реалізовувати складні алгоритми керування, такі як:
- free cooling (вільне охолодження) – коли при низькій температурі зовнішнього повітря система автоматично перемикається на охолодження без використання компресорів;
- рекуперація тепла – коли тепло, відведене від охолоджуваних приміщень, використовується для нагріву інших зон або води;
- каскадне керування кількома холодильними машинами з оптимізацією їх завантаження;
- адаптивні алгоритми, що враховують теплову інерцію будівлі і прогноз погоди.
Нові типи контролерів дозволяють створювати розклади роботи системи кондиціонування з урахуванням часу доби, днів тижня і свят, що дозволяє додатково економити енергію в періоди відсутності людей у будівлі.
Порівняння типів ПЛК для систем охолодження
Тип ПЛК | Характеристики | Застосування в системах охолодження | Переваги | Недоліки |
Компактні ПЛК | Фіксована кількість входів/виходів, обмежена пам’ять | Невеликі чилери, локальні системи кондиціонування | Низька вартість, простота налаштування | Обмежена розширюваність |
Модульні ПЛК | Гнучка конфігурація модулів введення/виведення, розширювана пам’ять | Промислові холодильні системи, центральні кондиціонери | Адаптованість до різних завдань, можливість розширення | Більш висока вартість, складність налаштування |
Спеціалізовані контролери для холодильної техніки | Попередньо встановлені алгоритми для холодильних систем, спеціальні інтерфейси | Чилери, компресорні станції, холодильні камери | Оптимізація під задачі охолодження, простота впровадження | Обмежена універсальність |
PAC (Programmable Automation Controller) | Висока продуктивність, розширені мережеві можливості | Великі інтегровані системи охолодження | Потужний функціонал, інтеграція з іншими системами | Висока вартість, потрібен висококваліфікований персонал |
Програмовані логічні контролери стали незамінним компонентом нових систем охолодження і кондиціонування. Вони забезпечують точне керування параметрами, підвищують енергоефективність, запобігають аварійним ситуаціям і спрощують інтеграцію холодильного обладнання в загальні системи керування будівлями і підприємствами.
