冷機(jī)群控控制方案(修)

1、 #冷機(jī)群控控制方案（修）前言晉江機(jī)場(chǎng)中央空調(diào)主要設(shè)備統(tǒng)計(jì)：1臺(tái)1000千瓦水冷螺桿式冷水機(jī)組CH-B1-01；22000千瓦水冷離心式冷水機(jī)CH-B1-0203；2臺(tái)158.4立方冷凍泵CHWP-B1-0102;2臺(tái)316.8立方冷凍泵CHWP-B1-0304;6臺(tái)冷卻泵CWP1-B1-16；5臺(tái)冷卻塔CT-B1-15；1臺(tái)總集水器;1臺(tái)總分水器;一冷水機(jī)組群控方案說(shuō)明根據(jù)主設(shè)備參數(shù)，將上述設(shè)備分成如下幾個(gè)控制搭配組：CH-B1-0103冷水機(jī)組、CHWP-B1-0104冷凍泵、CWP1-B1-16冷卻泵、CT-B1-15冷卻塔構(gòu)成1個(gè)設(shè)備搭配控制組，在這一組中任何設(shè)冷卻泵CWP1-1-12

2、）可以按照運(yùn)行時(shí)間、故障切換、負(fù)荷決定臺(tái)數(shù)控制等任意搭配。下圖是個(gè)冷水機(jī)組監(jiān)控原理圖IL*匚IL*Rd(ty*ikW3*Doo冷水機(jī)n=4）臺(tái)，當(dāng)負(fù)荷大于n臺(tái)設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí),再增加1臺(tái)冷卻泵,以此類推計(jì)算。4）冷凍泵控制冷凍泵是變頻泵，根據(jù)項(xiàng)目負(fù)荷情況、冷凍泵運(yùn)行時(shí)間等自動(dòng)選擇開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)。冷凍泵是變頻泵采取定壓差控制同步變頻法。a）定壓差控制同步變頻法，在末端管路不利位置設(shè)置3個(gè)壓差測(cè)點(diǎn)，在集水器管設(shè)置3臺(tái)流量計(jì)。所有變頻泵的頻率由一個(gè)壓差調(diào)節(jié)PID回路來(lái)控制，讀取3個(gè)壓差測(cè)點(diǎn)，低選其輸出作為PID回路的PV值，目的保證系統(tǒng)中最不利環(huán)節(jié)的壓差需求。比較PV與PID回路的SP值，壓差設(shè)定點(diǎn)不應(yīng)小于80

3、Kpa。當(dāng)PVSP，說(shuō)明系統(tǒng)壓差偏小，由PID增加輸出使變頻器頻率提高,反之PID降低輸出使頻率降低。當(dāng)頻率輸出達(dá)到工頻并維持若干分鐘以上，程序自動(dòng)添加1臺(tái)泵的投入，以此類推投入更多的泵。運(yùn)行臺(tái)數(shù)是n（n=2）臺(tái),當(dāng)流量小于n-1臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量的90%并維持若干分鐘，程序退出1臺(tái)泵的運(yùn)行。所有投入的冷凍泵都由同一個(gè)PID回路控制其頻率，因此屬于同步變頻。該方法也是目前常用的冷凍泵系統(tǒng)控制方案。5）冷水機(jī)組控制根據(jù)主機(jī)參數(shù)，群控負(fù)荷啟停設(shè)立如下臺(tái)數(shù)控制設(shè)定點(diǎn)并且操作人員通過(guò)操作界面可以對(duì)1 設(shè)定值進(jìn)行修改：群控系統(tǒng)啟動(dòng)后首先運(yùn)行大機(jī)組，15分鐘以后開(kāi)始進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。下面是負(fù)荷控制設(shè)定點(diǎn)。負(fù)荷95

4、%*1000千瓦，延時(shí)10分鐘后，只開(kāi)1000千瓦主機(jī)一臺(tái)95%*1000千瓦負(fù)荷95%*2000千瓦，延時(shí)10分鐘后，只開(kāi)1臺(tái)2000千瓦主機(jī)95%*2000千瓦負(fù)荷95%*3000千瓦，延時(shí)10分鐘后，只開(kāi)1臺(tái)1000千瓦主機(jī)和1臺(tái)2000千瓦主機(jī)95%*負(fù)荷3000千瓦負(fù)荷95%*4000千瓦，延時(shí)10分鐘后，只開(kāi)2臺(tái)2000千瓦主機(jī)95%*負(fù)荷4000千瓦負(fù)荷95%*5000千瓦，延時(shí)10分鐘后，只開(kāi)2臺(tái)2000千瓦主機(jī)和1臺(tái)1000千瓦主機(jī)假如運(yùn)行臺(tái)數(shù)是n(n=2)臺(tái)，當(dāng)負(fù)荷小于n-1臺(tái)設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，延時(shí)10分鐘，卸載1臺(tái)主機(jī)。二冷水機(jī)組群控算法說(shuō)明1冷水機(jī)組群控四個(gè)主要控制算法邏輯1

5、）順序啟?？刂崎_(kāi)機(jī)：開(kāi)冷卻閥-開(kāi)冷卻塔閥-開(kāi)冷卻泵-開(kāi)冷卻塔風(fēng)機(jī)-開(kāi)冷凍閥-開(kāi)冷凍泵-開(kāi)冷水機(jī)組關(guān)機(jī)：關(guān)冷水機(jī)組-關(guān)冷凍泵-關(guān)冷凍閥-關(guān)冷卻塔風(fēng)機(jī)-關(guān)冷卻泵-關(guān)冷卻塔閥-關(guān)冷卻閥2）運(yùn)行時(shí)間比較每臺(tái)主設(shè)備都有運(yùn)行時(shí)間累計(jì)，根據(jù)各主設(shè)備累計(jì)的運(yùn)行時(shí)間，程序自動(dòng)尋找運(yùn)行時(shí)間最少的設(shè)備并啟動(dòng)該設(shè)備開(kāi)機(jī)子程序。3）故障自動(dòng)切換每臺(tái)主設(shè)備都有一個(gè)開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)子程序，該程序會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障、手自動(dòng)狀態(tài)，在設(shè)備都在沒(méi)有故障并且自動(dòng)狀態(tài)下，才可發(fā)出開(kāi)機(jī)命令。如果主設(shè)備開(kāi)機(jī)命令發(fā)出后，30S后沒(méi)有得到狀態(tài)反饋系統(tǒng)認(rèn)為該主設(shè)備故障（啟動(dòng)失?。０l(fā)出報(bào)警信息并退出該設(shè)備開(kāi)機(jī)子程序、啟動(dòng)該設(shè)備關(guān)機(jī)子程序及下一臺(tái)同類設(shè)

6、備開(kāi)機(jī)子程序。如果運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備突然發(fā)生故障而狀態(tài)反饋消失，系統(tǒng)則認(rèn)為主設(shè)備故障，將立即發(fā)出報(bào)警信息并退出該設(shè)備開(kāi)機(jī)子程序、啟動(dòng)該設(shè)備關(guān)機(jī)子程序及下一臺(tái)同類設(shè)備開(kāi)機(jī)子程序。4）負(fù)荷控制根據(jù)送回水總管溫度及回水總管流量，計(jì)算建筑物實(shí)際負(fù)荷kw,假如kw單臺(tái)冷水機(jī)組設(shè)計(jì)冷量，程序認(rèn)為冷量不夠，增加一臺(tái)冷水機(jī)組投入。以此類推投入更多的冷水機(jī)組。1 1 2冷水機(jī)組群控算法關(guān)鍵1）搭配判斷程序該系統(tǒng)共有4種類型主設(shè)備，冷水機(jī)組、冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔，按其水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，他們之可任意搭配而非一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，如任何一臺(tái)冷水機(jī)組可以和任何一臺(tái)冷卻泵、冷凍泵及冷卻塔搭配。搭配判斷程序按照最小運(yùn)行時(shí)間、故障判別原則

7、和負(fù)荷計(jì)算完成主設(shè)備之間的搭配。每臺(tái)主設(shè)備都有一個(gè)啟動(dòng)和關(guān)機(jī)子程序，子程序執(zhí)行完全由搭配判斷程序控制。假如冷水機(jī)組、冷凍泵、冷卻塔、冷卻泵編號(hào)分別為A、B、C、D,群控啟動(dòng)命令發(fā)出后搭配判斷程序自動(dòng)找出A(Tmin)、B(Tmin)、C(Tmin)、D(Tmin)設(shè)備（Tmin為運(yùn)行時(shí)間最少設(shè)備），然后按照預(yù)定順序分別激活其子程序D-C-B-A。P比例（P）控制比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差(Steady-stateerror)。采樣期(samplePeriod:):輸出值不會(huì)改變直到當(dāng)前采樣周期結(jié)束下一個(gè)采樣開(kāi)始。

8、當(dāng)只有比例作用，I=D=0(作為對(duì)置的積分，微分常只是使用在采樣周期的誤差的一部分。輸出值=P+I+D+DB=P+DB比例值設(shè)置過(guò)?。罕壤O(shè)定值輸入改變一點(diǎn)，都可以使得輸出值從0100%往復(fù)循環(huán)，形成擺震。比例值設(shè)置過(guò)大：導(dǎo)致偏差變大，比例設(shè)定值改變很多，輸出值才改變一點(diǎn)，使得變頻器反應(yīng)變慢。積分(I)控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)(SystemwithSteady-stateError,Error=（Input-SetPoint）/10*100）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積

9、分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例（P）+積分，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。*積分作用s-采樣周期P二總周期P=I*S每個(gè)采樣周期里的輸出值的改變二（1/I）/Error微分（D）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是微分項(xiàng)”，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例(P)+積分(I)+微分(D)能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程