广东新雅空调设备有限公司
摘要：文章论述室内空气调节设备—医院手术室用恒温恒湿机组的自动自动化控制原理、机组要求、电气技术分析。
关键词：恒温恒湿机组；电气自动化；控制
1前言
恒温恒湿机，用于一般环境条件下室内空气调节，具有降温、降湿、加热、加湿、通风、空气洁净等多种功能。温度控制范围：干球18～26℃，精度±1℃，相对湿度40～60％，精度±5％。该系列空调机是科研、国防、工业、农业、医疗卫生等部门不可缺少的辅助设备，适用于高级宾馆、医疗卫生、科研单位、厂房车间、体育场馆等对温湿度有较高要求的场所。
2机组硬件系统组成与自控要求
医院手术室用恒温恒湿机机组由制冷系统、送风系统、电气自控系统、加热系统、加湿系统、传感变送器、杀菌消毒装置（臭氧发生器）及箱体组成。送风系统由风机、电机、传动系统组成；自控系统由可编程控制器（PLC）和远程多功能控制板、显示屏、E+E温湿度变送器及电器元件组成；加热系统由不锈钢电加热管、电热高温保护、系统高温保护组成；加湿系统用电极式加湿；箱体采用铝合金骨架及聚氨酯门板组成；机组自控要求①与手术室多功能控制面板采用硬线连接方式 ②机组送风机通过变频器控制，频率就近设定功能 ③机组具有就近启停功能④在远程状态时机组接受多功能控制面板远程无源开关信号启停，接受多功能控制面板0-10v对应0-50℃的温度设定；机组提供就近温度湿度设定功能⑤机组接受远程“消毒”无源开关控制并输出一组220V 200W有源信号给臭氧发生器并与送风机连锁⑥机组接受多功能控制面板制冷、制热模式手动转换时输出的无源通断信号(制冷时断开，制热时接通)，机组分别在制冷、制热模式下恒温恒湿运行（温度22-26℃±1℃，湿度40-60%±5%） ⑦机组输出0-10v对应0-50℃的温度以及0-10v对应0-100%的湿度信号给多功能控制面板显示⑧机组输出空调报警信号（报警时接通）给多功能控制面板 ⑨机组接受多功能控制面板“负压”排风无源开关控制并输出一组380V 800W电源给负压排风机，同时输出一组220v电源约50W控制机组回风电动风阀和负压排风电动风阀。【正压时开启回风电动风阀，关闭负压排风电动风阀，以频率1（可调）运行；负压运行时关闭回风电动风阀，开启负压排风电动风阀，以频率2（可调）运行】⑩机组与送、回风防火调节阀连锁（当防火阀因故关闭，防火阀无源触点接通时机组停止一切运行）；机组具有压差缺风报警保护功能，当送风机因故停止运行而无风压时，机组停止一切工作并输出报警信号给多功能控制面板
3电气控制原理
控制系统分采用湿度优先策略即只要湿度大于系统要求制冷系统启动除湿，温度通过电加热进行调节，开机首先启动送风机，根据需要启动压缩机、电加热、电极加湿，停机首先停电加热、压缩机、电极加湿器后30秒停送风机，压机、电加热采用磨缸原则（运行时间大致相等）
1、除湿模式运行流程 机组控制系统接收传感器的温湿度信号，计算室内空调系统的绝对含湿量d（回）并与设置面板上的温湿度设定值下设定含湿量d（设）比较
1.1如回风含湿量连续10秒d（回）> d（设），先启动压机停足3分钟、系统无报警、运行累积时间最小的压缩机；在压机启动60秒的控制周期后
1.1.1如回风含湿量连续10秒d（回）> d（设），再启动压机停足3分钟、系统无报警、运行累积时间最小的另一压缩机；直至回风含湿量连续10秒d（回）＜ d（设）为止
1.2. 回风含湿量连续10秒d（回）＜ d（设），机组进入温度控制模式压缩机的启停根据回风温度与设定温度的进行控制系统的加载或减载
1.2.1加载流程 如果系统要求加载：首先启动压机停足3分钟、系统无报警、运行累积时间最小的压缩机；在压机启动60秒的控制周期后如系统仍需加载再启动一台压机停足3分钟、系统无报警、运行累积时间最小的压缩机直至所有压机加载完毕
1.2.2减载流程 如果系统要求减载：首先停压机运行中运行足6分钟、运行累积时间最大的系统的压缩机；在压机停止60秒的控制周期后如系统仍需减载再停一台压机运行中运行足6分钟、运行累积时间最大的系统的压缩机直至所有压机减载完毕
2、电加热运行 机组电加热控制模式电加热的启停根据回风温度与电加热设定温度的进行控制系统的加载或减载2.1加载流程 如果系统要求加载：首先启动运行累积时间最小的一级电热；在启动60秒的控制周期后如系统仍需加载再启动一级运行累积时间最小的电热直至所有电加热加载完毕2.2减载流程 如果系统要求减载：首先停运行累积时间最大的一级电热；在停止60秒的控制周期后如系统仍需减载再停一级运行累积时间最大的系统的电加热直至所有电加热减载完毕
3、电极加湿器运行 电极加湿器根据3.1 如RH%>RH设+5%，停止加湿3.2如RH%<RH设-5%，100%开加湿3.3如RH设%-5%≤RH%≤RH%设+5%，按比例开加湿【注：RH为校正后的回风湿度测量值】
4、电气控制器配置要求
1、操作屏上一般要求有：测量温湿度、温湿度设定、运行状态、报警等如下图开机画面：
2、模拟量输入：室内回风温度（4-20ma或0-10VDC）、室内回风湿度（4-20ma或0-10VDC）、远程回风温度设定值（0-10VDC）。3、数字量输入： 1、2#压机排气温度过高保护、1、2#压机高压保护、1、2#压机低压保护、室内送风机过流保护、室外风机过流保护、电加热过热保护、电源相序保护、压差开关保护、回风防火开关保护、远程开关机开关等。4、模拟量输出：多功能面板温度信号输出、多功能面板湿度信号输出、启动加湿器控制信号输出、变频器控制信号输出等。5、数字量输出：1#压机控制、2#压机控制、、室内送风机控制、室外风机控制、一级、二级、三级电加热控制、负压排风机控制等。根据以上输入输出及控制要求，选用合适的可编程控制器（PLC）或集成控制器。硬件选型时，作为技术设计人员应在输入、输出点留有余量，则可满足用户实际应用过程中的一些修改或一些额外要求。
结语
本文较为详细分析与论述了医院手术室用恒温恒湿机机的组成、机组的自动控制原理与自控要求。通过计算回风绝对含湿量与设定绝对含湿量自动控制过程中合理应用，提高了压缩机、加湿器、电加热等使用效率，从而降低能耗、节约能源。
论文作者:彭海龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/15
标签：机组论文; 系统论文; 多功能论文; 压机论文; 回风论文; 送风机论文; 电加热论文; 《基层建设》2016年8期论文;