■工业应用中对于空调解决方案的需求稳步增加。除了生产机械及系统，现代化的数据处理中心也需要相应的制冷能力。这种情况下，不仅要具备高度的可用性及可连接到上层管理系统，还要做到高效节能。中型企业ers能源及制冷技术有限公司专门从事这类应用的开发，在控制其冷却系统方面十分信赖WAGO的硬件。
现代化电子器件有时会产生很大的热量。特别是在数据处理中心，服务器及其他硬件的集成密度非常高，因此需要较高的冷却性能。在能源价格上涨的时候，人们要尽可能以节能的方式实现温度控制。先进的解决方案可以根据具体需求，准确提供数据处理中心所需的制冷能力。
■专注于提供特殊的解决方案
中型制冷系统制造商ers能源及制冷技术有限公司专门致力于开发这一领域特殊的解决方案。该公司共有25名员工，为知名的机械和系统制造商以及现代化数据处理中心的供应商提供解决方案。“近年来，数据处理中心越来越需要高效节能的制冷系统，”ers公司CEO Stefan Frauzem说道。但直到近十年，该公司才活跃在这一业务领域。在此之前，则几乎只是为机械和系统制造商提供专业人员进行技术支持。Ers公司成立于1986年，一向非常重视训练有素的专业人员。因此，该公司的部分空调技术人员已额外接受了部分PLC技术的相关培训。“数据处理中心对所用的组件、系统以及制冷解决方案有特殊需求，”Frauzem解释道。例如，运营商们要求许多组件带有冗余结构，以便在发生故障时备用组件能够取代原组件，进而确保运行不会中断。“例如在目前的水-水热换器系统中，我们已安装了两个用于次级回路的冗余操作泵，”Frauzem说道。这类应用通常对通信的要求也非常高。因此，制冷系统的控制器必须能够轻松地集成到数据处理中心上层管理软件中。这里集合了空调、供电及火灾报警系统等所有的基础设施功能。操作人员可完全进入到数据处理中心，并在出现故障时采取适当的应对措施。
■连接到控制层面
所谓的“简单网络管理协议”(SNMP)通常要用于IT基础设施内的通信。这对制冷系统来说就意味着控制器也必须通过SNMP进行通信。ers公司的员工通过WAGO控制器实现这一点。支持SNPM协议和Modbus通信的750-881以太网控制器用于当前的水-水热换器中。使用WAGOI/O-SYSTEM的I/O模块可以连接系统中的各种传感器和执行器。除了使用模拟量及数字量输入和输出模块来控制阀门以及读取开关和传感器信息外，还使用了Pt100模块等功能模块，用来采集系统内各个点的温度。
除了以太网控制器，ers公司还使用了PERSPECTO®系列CPTV 3.5’’控制面板作为操作界面。3.5英寸的显示屏带有触控功能，可为操作人员呈现当前的运行状态及可能出现的故障，并同时确保系统运行。“控制面板对我们而言还有一个重要优势”，ers公司负责控制器编程的PLC专家Bastian Schimitz解释道，“通过集成到设备中的RS-232接口，我们可以对专有的Genibus协议直接寻址。”水泵制造商格兰富公司(Grundfos)使用自主研发的协议与外部网关进行通信。在相应WAGO库的协助下，可无需额外的网关直接为水泵寻址。这种水泵是制冷系统的常用组件，那么易于集成到控制系统中显然是个成本优势。
■控制算法确保高效节能运行
确保水-水热换器高效节能运行的控制技术在以太网控制器中得以全面实现。释放出的热能由服务器机柜传输到次级回路，然后通过热交换器传递到主回路。次级回路的水必须保持较高的水质，以避免损坏服务器机柜中的热交换器。依据具体应用，主回路是由一个中央冷却水循环或者自来水供应的。通过控制主回路中的控制阀，系统控制技术将次级回路中的温度控制在恒定的预设值。当服务器机柜中的热交换器需要更少的冷却水时，控制器就可以降低水泵的转速，从而相应地减少水流量。这样，系统永远在最佳的状态运行，从而有助于更高效地节能。水泵可实现能源优化，并依据具体情况控制流量，与传统的系统相比，这种方式可节约40%至50%的电能。
WAGO控制器中的控制技术确保了可靠无故障的运行，而这正是数据处理中心所需要的。因此，当一个水泵显示故障，两个冗余水泵可自动进行切换。控制器实现了两个水泵运行时间的自动平衡。如果其中一个水泵由于发生故障停用一段时间，控制器会在修理后重新平衡运行时间，从而确保两个泵承担相同的工作负载。该控制技术可以自行操作水-水热换器;而上层管理软件只需确定一个额定温度。
■额外的灵活性
WAGO控制技术还为制冷及空调技术提供了许多其他功能。例如，在使用了压缩机制冷设备的系统中，可精确地控制电子膨胀阀。这样压缩机就可以始终保持在最佳状态运行，从而也实现了高效节能。
即使是在维护和保养时，WAGO硬件也占据优势。控制面板中集成了一个Web服务器，用于可视化。这样，一个简单的Web浏览器就足以用来查看系统所有的运行状态。在维护期间，使用所连的笔记本电脑就可实现手动操作或重置系统。Web服务器也可连接到上层管理软件。在发生故障时可通过这种方式迅速定位故障点。
控制器的另一个有趣功能是可轻松实现数据记录器的功能。为此，WAGO创建了一个单独的数据库，这个库内包含所有可用的重要功能。“一个客户那里安装的系统每天会在同一时间发生故障，”Frauzem说道。通过使用数据记录功能，ers公司的维护人员即断定出主回路的压降是引起故障的原因。Frauzen确信：“只有通过显示出的数据，我们才能快速定位并解决故障。”
■现代化富有成效
市场需求是很明确的：新型空调解决方案必须尽可能的高效节能，从而实现运营成本的节约。根据ers公司CEO Stefan Frauzem的说法，对现有系统进行改造通常是值得的。三班倒工厂内的现代化空调解决方案在一两年内即可收回成本。同时，现代化的控制硬件在连接上层控制系统或维护保养时也会带来额外的好处。
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