某寫字樓中央空調機組的智能控制設計

ID:461957 · 發表于 2019-1-4 17:03

1. 系統組成
本項目機房群控系統采用2臺約克變頻離心式冷水機組，單臺制冷量為500RT，空調水系統采用一次泵變流量系統，每臺冷機配置通訊卡（網關），實現對冷機的數據讀取及寫入控制，機組自帶網關。冷凍水循環水泵配置3臺，功率為45KW，配置1臺ABB變頻器，采用一拖一的方式實現對冷凍水泵的變頻控制；冷卻水循環水泵配置3臺，功率為45kw，采用一對一工頻運行；冷卻塔共配置2臺，每臺冷塔有2臺風扇，每臺風扇功率為5.5kw。
2. 系統運行模式功能
系統分為：人工控制模式、正常控制模式；
每種控制模式的使用情況如下：
人工控制模式：可以在界面上手動遠程開啟每臺設備；
正常控制模式：非過渡季節使用，按照控制邏輯全自動運行；
Ø 正常模式：
自動運行：系統至少保證一套冷水機組在正常運行，一般情況下最多運行兩臺冷水機組，可以根據冷凍水供回水溫度及室外溫濕度等數據自動調節制冷機組出水溫度；主機具備自動循環運轉功能，自動隔離有故障的冷機；
加載(ACR)：
當第一臺冷機運行參數同時滿足以下三個條件：
1、電流百分比高于90%；
2、冷凍水回水溫度高于某一可設定溫度；
3、以上兩點滿足并且維持10分鐘（時間可調）后，系統進入加載程序，啟動第二套機組；
減載(RCR)：
當兩臺冷機運行參數同時滿足以下三個條件：
1、兩臺冷機的電流百分比之和低于100%（可調）；
2、冷凍水回水溫度低于某一可設定溫度；
3、以上兩點滿足并且維持10分鐘后，系統進入減載程序，停止一套機組；
系統在正常模式下，依此循環運行。
參數設定：
冷機優化控制模式參數設定對照表如下：

白天
室外氣溫（℃）

＜26

26~28

28~30

30~32

>32
冷機出水溫度設定（℃）

11

10

9.5

9

8
開機溫度/冷凍分水器溫度（℃）

20

19

18

17

16
停機電流百分比（%）

50

48

47

46

45
以上冷機出水溫度、室外氣溫及停機的電流百分比可調。
Ø 冷機運行時冷凍水泵根據冷凍水供回水溫差與設定值（5℃）比較進行調節控制冷凍水泵運行頻率；供回水溫差小于設定值，水泵頻率降低。水泵最低運轉頻率需滿足制冷機組最小流量的需要（50%）；
3. 系統運行邏輯功能
冷水機組控制其啟動的前提條件是冷凍、冷卻水有流量信號，延時啟動冷水機組。通過MODBUS通訊，控制冷機。
功能設定出水溫度、查看機組運行參數以及報警信息。
冷凍水泵控制其啟動的前提條件是接收主機啟動命令，電動隔斷閥開到位信號后發出啟動信號；如發生故障后，停止故障水泵、發出報警信號并自動切換到其他正常設備。依據冷凍水供回水溫度的差值，根據供回水溫度差值變化自動調節冷凍泵頻率。根據制冷系統負荷需求，冷凍泵運轉最低頻率應滿足冷凍機最小流量需求，根據需求設定上下限頻率；冷凍供回水溫差越大冷凍泵頻率越高，冷凍供回水溫差越小冷凍泵頻率就越小。
可監視冷凍水泵的運行、故障信號、頻率等；可作優先級啟動（選擇優先啟動，如有啟動信號優先啟動該泵）。
冷卻水泵  其啟動的前提條件是接收主機啟動命令，電動隔斷閥開到位信號后發出啟動信號；如發生故障后，停止水泵、發出報警信號并自動切換到其他正常設備。設計工頻運行，控制其啟停，與冷水機組聯動。本系統控制冷卻泵需轉換至有自動控制信號，方可控制。
冷卻塔  其啟動的前提條件是冷卻水泵啟動后有流量信號，發出啟動命令。如發生故障后，最低切換至另一組冷卻塔并發出報警信號。
根據冷卻水回水溫度自動控制冷卻塔的開啟臺數，一臺制冷機組開啟，至少一臺冷卻水塔啟動。在保證制冷機組最低冷卻水進水溫度前提下，自動調整冷卻水塔的運行運行臺數，以保證最低的冷卻水回水溫度。
綜合控制  冷水機組自動運行，并根據外部負載變化調節冷凍泵、冷卻塔風機以及主機的運行負載，達到最大的COP輸出；
開機順序：隔斷閥打開    冷卻泵啟動（冷卻水流量建立）    冷卻塔風機啟動    冷凍泵啟動（冷凍水流量建立）    冷水機組啟動；
關機順序：冷水機組停止    延時15分鐘    冷卻水塔停止    冷卻泵停止    延時30分鐘冷凍泵停止。
水源泵運行規則：
單機時：       1#機組    1#水源泵；
                              2#機組    2#水源泵；
雙機時：       1#（2#）水源泵 + 3#水源泵；
負荷泵運行規則：
單機時：       1#（2#）機組 + 變頻泵；
雙機時：       變頻泵 + 1#（2#）工頻負荷泵（注）；
注：       后啟動的是1#機組時，則變頻泵 + 1#工頻泵；
                     后啟動的是2#機組時，則變頻泵 + 2#工頻泵；
故障時：       追加啟動另一臺待機泵。
三、設計要求
1） . 認真學習掌握中央空調智能控制系統的工作原理，系統構成，掌握控制的基本要求。（附圖1包括系統工藝原理；附圖2系統配電原理圖；附表控制點表）
2） . 確定PLC控制系統方案，完成硬件系統選型（包括PLC、按鈕、中間繼電器、接觸器、變頻器、開關電源及各種傳感器等）。
3）.  完成PLC硬件系統設計，包括PLC系統原理圖設計，其他電器的控制原理他設計等。
4） . 完成手動控制的PLC軟件系統程序設計，選做自動控制的PLC軟件系統程序設計。
5）. 完成實訓說明書撰寫，要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。
6）. 應在規定的時間內完成所有的設計任務。
7）. 所有程序要進行仿真驗證。

ID:680609 · 發表于 2020-1-3 17:29

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某寫字樓中央空調機組的智能控制設計