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冷源群控系统PLC控制逻辑

2026-08-10 17:37:23   0  举报

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AI智能生成

全套冷源系统控制逻辑

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大纲/内容

【空调系统】

【开始】系统启动

一键启动信号

【判断】系统自检（压力/温度/流量传感器）

故障 → 报警并停止

正常 → 进入启动流程

【与门 AND】启动条件判断

条件1：无故障信号

条件2：供水压力正常

条件3：回水温度正常

条件4：流量满足要求

全部满足 → 进入分阶段启动

【第一阶段】冷却塔系统启动（8台冷却塔）

步骤1：开启8个冷却塔阀门

步骤2：启动8台冷却塔风机

【或门 OR】风机运行反馈

条件A：≥6台风机运行正常

条件B：冷却水温度正常

满足任一 → 进入下一阶段

【第二阶段】冷却泵系统启动（4台冷却泵）

步骤1：开启4个冷却泵阀门

步骤2：启动4台冷却泵

【与门 AND】运行确认

条件1：≥3台泵运行正常

条件2：冷却水压力正常

全部满足 → 进入下一阶段

【第三阶段】一次侧冷冻水系统启动（4台一次泵）

步骤1：开启4个一次泵阀门

步骤2：启动4台一次侧冷冻泵

确认：一次泵运行正常 → 进入下一阶段

【第四阶段】二次侧冷冻水系统启动（4台二次泵）

步骤1：开启4个二次泵阀门

步骤2：启动4台二次侧冷冻泵

确认：二次泵运行正常 → 进入下一阶段

【第五阶段】主机启动（4台冷水机组，2用2备）

【与门 AND】主机启动条件

条件1：冷冻水流量正常

条件2：冷却水流量正常

条件3：供回水温差正常

条件4：系统压力稳定

全部满足 → 选择2台主机启动

【或门 OR】主机选择策略

策略A：选择累计运行时间最短的2台主机优先启动

策略B：按编号顺序启动1#-2#主机，3#-4#备用

选定2台运行主机 + 2台备用主机

逐台启动2台冷水机组

每台主机启动间隔≥30秒

每台启动后确认运行反馈

【系统运行监控】新风机组冷冻水供应

监测参数（传感器）

供水总管温度传感器

回水总管温度传感器

供水总管压力传感器

回水总管压力传感器

供水总管流量计

回水总管流量计

【非门 NOT】故障检测

检测到故障 → 【判断】故障类型

严重故障 → 一键停止（逆序停机）

停机顺序：主机→二次泵→一次泵→冷却泵→冷却塔

一般故障 → 报警并降载运行

无故障 → 持续运行

【主机加减机逻辑】（4台，2用2备）

运行模式说明

正常运行：2台主机运行 + 2台主机备用

每台主机记录累计运行时间

加减机基于传感器数据自动判断

【加机逻辑】

【与门 AND】加机触发条件（全部满足）

条件1：当前运行主机数＜2台（有备用主机可用）

条件2：冷冻水回水温度＞加机温度上限设定值

条件3：冷冻水供水温度＞供水温度设定上限

条件4：系统负荷持续上升（温差持续增大）

条件5：加机延时确认（持续满足条件≥5分钟）

全部满足 → 执行加机

选择累计运行时间最短的备用主机启动

启动间隔≥30秒，确认运行反馈

更新主机运行状态：变为3台运行（如仍满足加机条件可继续加至4台）

记录加机事件和时间

【减机逻辑】

【与门 AND】减机触发条件（全部满足）

条件1：当前运行主机数＞2台（运行数＞基础需求）

条件2：冷冻水回水温度＜减机温度下限设定值

条件3：冷冻水供水温度＜供水温度设定下限

条件4：系统负荷持续下降（温差持续减小）

条件5：减机延时确认（持续满足条件≥10分钟）

全部满足 → 执行减机

选择累计运行时间最多的运行主机停止

停止后确认剩余主机运行正常

更新主机运行状态：减少1台运行主机

记录减机事件和时间

【或门 OR】主机故障自投

运行主机故障停机

运行主机过载报警

运行主机运行反馈丢失

满足任一 → 自动启动累计运行时间最短的备用主机替换

主机轮换策略

每台主机累计运行时间实时记录

加机时优先选择运行时间最短的备用机

减机时优先停止运行时间最多的运行机

定期自动轮换，均衡4台主机磨损

【一键停止逻辑】

触发条件

手动一键停止按钮

严重故障自动触发

紧急停机信号

逆序停机流程

第1步：停止当前运行中的冷水机组（2台或更多）

确认全部运行主机停止

第2步：停止4台二次侧冷冻泵

第3步：关闭4个二次泵阀门

第4步：停止4台一次侧冷冻泵

第5步：关闭4个一次泵阀门

第6步：停止4台冷却泵

第7步：关闭4个冷却泵阀门

第8步：停止8台冷却塔风机

第9步：关闭8个冷却塔阀门

【结束】系统停止

【设备清单】

冷水系统

4台冷水机组（主机）— 2用2备

4台一次侧冷冻泵 + 4个阀门

4台二次侧冷冻泵 + 4个阀门

冷却系统

4台冷却泵 + 4个阀门

8台冷却塔

8台冷却塔风机 + 8个阀门

传感器系统

管道压力传感器（供水/回水总管）

管道温度传感器（供水/回水总管）

供水总管流量计

回水总管流量计

末端设备

新风机组（冷冻水用户）

【工艺冷冻水系统】PLC1200 + WinCC

【控制系统配置】

PLC：Siemens S7-1200

上位机：WinCC

通讯：PROFINET

控制模式：一键启停 + 手动/自动切换

主机配置：4台冷水主机（2用2备）

【开始】一键启动

WinCC一键启动信号

【判断】系统自检

【与门 AND】自检条件

条件1：PLC1200通讯正常

条件2：无设备故障报警

条件3：冷却水供水压力正常

条件4：冷冻水供水压力正常

条件5：冷冻水回水温度正常

全部满足 → 进入分阶段启动

【第一阶段】冷却塔系统启动（4个冷却塔）

步骤1：开启4个冷却塔阀门

【与门 AND】阀门开启确认

条件1：4个阀门全部开到位

条件2：无阀门故障

步骤2：启动4个冷却塔风机

【或门 OR】风机运行反馈

条件A：≥3台风机运行正常

条件B：冷却水出水温度＜设定值

满足任一 → 进入下一阶段

【第二阶段】冷却泵系统启动（4台冷却泵）

步骤1：开启4个冷却泵阀门

【与门 AND】阀门开启确认

条件1：4个阀门全部开到位

条件2：无阀门故障

步骤2：启动4台冷却泵

【与门 AND】泵运行确认

条件1：≥3台泵运行反馈正常

条件2：冷却水供水压力正常

条件3：冷却水回水压力正常

全部满足 → 进入下一阶段

【第三阶段】冷冻泵系统启动（4台冷冻泵+4个板换）

步骤1：开启4个冷冻泵阀门

【与门 AND】阀门开启确认

条件1：4个阀门全部开到位

条件2：无阀门故障

步骤2：启动4台冷冻泵

【与门 AND】泵运行确认

条件1：≥3台泵运行反馈正常

条件2：冷冻水供水压力正常

条件3：冷冻水回水压力正常

全部满足 → 进入下一阶段

步骤3：板换投入运行（4个板式换热器）

【与门 AND】板换确认

条件1：冷冻水侧进出口压差正常

条件2：冷却水侧进出口压差正常

条件3：板换出口温度达到设定范围

全部满足 → 进入下一阶段

【第四阶段】冷水主机启动（4台，2用2备）

【与门 AND】主机启动条件

条件1：冷冻水流量正常（流量计确认）

条件2：冷却水流量正常（流量计确认）

条件3：冷冻水供回水温差正常

条件4：冷却水供回水温差正常

条件5：系统压力稳定

条件6：板换运行正常

全部满足 → 选择2台主机启动

【或门 OR】主机选择策略

策略A：选择累计运行时间最短的2台主机优先启动

策略B：按编号顺序启动1#-2#主机，3#-4#备用

选定2台运行主机 + 2台备用主机

逐台启动2台冷水主机

每台主机启动间隔≥30秒

每台启动后确认运行反馈

【系统运行监控】WinCC实时监控

监测参数（传感器）

冷冻水供水总管温度传感器

冷冻水回水总管温度传感器

冷却水供水总管温度传感器

冷却水回水总管温度传感器

冷冻水供水总管压力传感器

冷冻水回水总管压力传感器

冷却水供水总管压力传感器

冷却水回水总管压力传感器

冷冻水供水总管流量计

冷冻水回水总管流量计

板换进出口压差传感器

WinCC监控画面

系统总览画面

设备运行状态画面

报警管理画面

历史趋势画面

参数设定画面

【非门 NOT】故障检测

检测到故障 → 【判断】故障类型

严重故障 → 一键停止（逆序停机）

停机顺序：主机→冷冻泵→冷冻泵阀门→冷却泵→冷却泵阀门→冷却塔风机→冷却塔阀门

一般故障 → WinCC报警并降载运行

无故障 → 持续运行

【主机加减机逻辑】（4台，2用2备）

运行模式说明

正常运行：2台主机运行 + 2台主机备用

每台主机记录累计运行时间

加减机基于传感器数据自动判断

WinCC画面可手动干预加减机

【加机逻辑】

【与门 AND】加机触发条件（全部满足）

条件1：当前运行主机数＜2台（有备用主机可用）

条件2：冷冻水回水温度＞加机温度上限设定值

条件3：冷冻水供水温度＞供水温度设定上限

条件4：系统负荷持续上升（温差持续增大）

条件5：加机延时确认（持续满足条件≥5分钟）

全部满足 → 执行加机

选择累计运行时间最短的备用主机启动

启动间隔≥30秒，确认运行反馈

更新主机运行状态

WinCC记录加机事件和时间

【减机逻辑】

【与门 AND】减机触发条件（全部满足）

条件1：当前运行主机数＞2台（运行数＞基础需求）

条件2：冷冻水回水温度＜减机温度下限设定值

条件3：冷冻水供水温度＜供水温度设定下限

条件4：系统负荷持续下降（温差持续减小）

条件5：减机延时确认（持续满足条件≥10分钟）

全部满足 → 执行减机

选择累计运行时间最多的运行主机停止

停止后确认剩余主机运行正常

更新主机运行状态

WinCC记录减机事件和时间

【或门 OR】主机故障自投

运行主机故障停机

运行主机过载报警

运行主机运行反馈丢失

满足任一 → 自动启动累计运行时间最短的备用主机替换

主机轮换策略

每台主机累计运行时间实时记录

加机时优先选择运行时间最短的备用机

减机时优先停止运行时间最多的运行机

定期自动轮换，均衡4台主机磨损

【一键停止逻辑】

触发条件

WinCC手动一键停止按钮

严重故障自动触发

紧急停机信号

PLC1200急停信号

逆序停机流程

第1步：停止当前运行中的冷水主机（2台或更多）

确认全部运行主机停止

第2步：停止4台冷冻泵

确认全部冷冻泵停止

第3步：关闭4个冷冻泵阀门

确认全部阀门关到位

第4步：停止4台冷却泵

确认全部冷却泵停止

第5步：关闭4个冷却泵阀门

确认全部阀门关到位

第6步：停止4个冷却塔风机

确认全部风机停止

第7步：关闭4个冷却塔阀门

确认全部阀门关到位

【结束】系统停止

【设备清单】

主机设备

4台冷水主机 — 2用2备

冷却系统

4台冷却泵 + 4个冷却泵阀门

4个冷却塔 + 4个冷却塔阀门

4个冷却塔风机

冷冻水系统

4台冷冻泵 + 4个冷冻泵阀门

4个板式换热器（板换）

传感器

冷冻水供/回水温度传感器

冷却水供/回水温度传感器

冷冻水供/回水压力传感器

冷却水供/回水压力传感器

冷冻水供/回水流量计

板换进出口压差传感器

控制系统

Siemens S7-1200 PLC

WinCC上位机

PROFINET通讯

【板换系统】S7-200 Smart

【控制系统配置】

PLC：Siemens S7-200 Smart

控制模式：一键启停 + 手动/自动切换

泵组配置：5台循环泵（4用1备）

板换配置：4台板式换热器

备泵逻辑：自动轮换 + 故障自投

【开始】一键启动

一键启动信号

【判断】系统自检

【与门 AND】自检条件

条件1：S7-200 Smart运行正常

条件2：无设备故障报警

条件3：供水压力正常

条件4：回水压力正常

条件5：供水温度正常

全部满足 → 进入分阶段启动

【第一阶段】板换侧阀门开启（4台板换）

步骤1：开启4台板换一次侧进口阀门

【与门 AND】阀门开启确认

条件1：4个阀门全部开到位反馈

条件2：无阀门故障信号

全部满足 → 进入下一步

步骤2：开启4台板换一次侧出口阀门

【与门 AND】阀门开启确认

条件1：4个阀门全部开到位反馈

条件2：无阀门故障信号

全部满足 → 进入下一阶段

【第二阶段】循环泵系统启动（5台循环泵，4用1备）

步骤1：选择运行泵组

【或门 OR】泵组选择策略

策略A：按累计运行时间轮换（优先启运行时间最短的4台）

策略B：按编号顺序启动1#-4#泵，5#备用

选定4台运行泵 + 1台备用泵

步骤2：逐台启动4台运行循环泵

【与门 AND】单泵启动确认

条件1：泵运行反馈正常

条件2：无过载/缺相报警

条件3：泵前压力正常

每台泵启动间隔≥10秒

步骤3：【与门 AND】泵组运行总确认

条件1：≥4台泵运行正常

条件2：供水总管压力正常

条件3：回水总管压力正常

条件4：循环流量正常

全部满足 → 进入下一阶段

【第三阶段】板换投入运行确认（4台板换）

【与门 AND】单台板换运行确认

条件1：一次侧进出口压差正常

条件2：二次侧进出口压差正常

条件3：出口温度达到设定范围

每台板换逐一确认

【与门 AND】板换组运行总确认

条件1：≥3台板换运行正常

条件2：供水总管温度达标

条件3：供回水温差正常

全部满足 → 进入运行监控

【系统运行监控】

监测参数（传感器）

板换一次侧供水温度传感器

板换一次侧回水温度传感器

板换二次侧供水温度传感器

板换二次侧回水温度传感器

循环水供水总管压力传感器

循环水回水总管压力传感器

循环水供水总管流量计

循环水回水总管流量计

各板换进出口压差传感器

【非门 NOT】故障检测

检测到故障 → 【判断】故障类型

严重故障 → 一键停止（逆序停机）

停机顺序：循环泵→板换二次侧阀门→板换一次侧阀门

运行泵故障 → 【或门 OR】备泵自投

条件A：故障泵运行反馈丢失

条件B：故障泵过载/缺相报警

满足任一 → 自动启动备用泵替换

一般故障 → 报警并降载运行

无故障 → 持续运行

【一键停止逻辑】

触发条件

手动一键停止按钮

严重故障自动触发

紧急停机信号

S7-200 Smart急停信号

逆序停机流程

第1步：停止5台循环泵（含备泵）

确认全部循环泵停止运行

第2步：关闭4台板换二次侧出口阀门

确认全部阀门关到位

第3步：关闭4台板换二次侧进口阀门

确认全部阀门关到位

第4步：关闭4台板换一次侧出口阀门

确认全部阀门关到位

第5步：关闭4台板换一次侧进口阀门

确认全部阀门关到位

【结束】系统停止

【备泵自投逻辑】

自投触发条件

【或门 OR】任一条件触发

运行泵故障停机

运行泵过载报警

运行泵运行反馈丢失

供水压力低于设定下限

自投执行流程

步骤1：确认备用泵就绪

【与门 AND】备泵就绪条件

条件1：备用泵无故障

条件2：备用泵电源正常

条件3：备用泵阀门已开启

步骤2：自动启动备用泵

步骤3：确认备用泵运行正常

步骤4：更新轮换记录（故障泵标记为待检修）

泵组轮换策略

每台泵累计运行时间记录

每次启动优先选择运行时间最短的泵

定期自动轮换，均衡各泵磨损

【设备清单】

换热设备

4台板式换热器（板换）

循环泵组

5台循环泵（4用1备）

备泵自投控制

自动轮换运行

阀门

板换一次侧进口阀门 ×4

板换一次侧出口阀门 ×4

板换二次侧进口阀门 ×4

板换二次侧出口阀门 ×4

传感器

板换一次侧供/回水温度传感器

板换二次侧供/回水温度传感器

循环水供/回水总管压力传感器

循环水供/回水总管流量计

各板换进出口压差传感器

控制系统

Siemens S7-200 Smart PLC

控制模式：一键启停 + 手动/自动

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