空調(diào)控制技術(shù)方案

空調(diào)控制技術(shù)方案§1系統(tǒng)方案說明長沙市中心醫(yī)院綜合醫(yī)療院建筑空調(diào)面積為50000m2,采用開利中央空調(diào)主機(jī)兩臺，單機(jī)制冷量為210X104Kcalo配置冷凍（溫）循環(huán)水泵75kwX3臺，30kwX2臺；冷卻水泵75kwX3臺，37kwX2臺；配置冷卻塔風(fēng)機(jī)22kwX2臺，IlkwX1臺。針對貴公司控制對象的實際情況，本空調(diào)控制方案采用計算機(jī)+PLC控制器進(jìn)行計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計。操作站采用研華工控機(jī)，上位機(jī)用西門子WinCC軟件做監(jiān)控，選用SIEMENS公司的S7-300、S7-200系列PLC進(jìn)行控制，選用S7-300控制器作為系統(tǒng)管理?，F(xiàn)場控制選用S7-200o風(fēng)機(jī)水泵控制采用變頻調(diào)節(jié)。詳細(xì)系統(tǒng)配置見下圖:winceS7300wincendS7200S7200設(shè)計范圍：包括控制系統(tǒng)、現(xiàn)場設(shè)備的啟動主回路，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備配置和選型?！?工藝流程及說明（工藝流程見附圖）1.CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制的基本思想CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制的特征是空調(diào)系統(tǒng)中冷溫水的供、回水溫度保持定值，冷卻水的進(jìn)、出水溫度保持定值，空調(diào)負(fù)荷變化時，以調(diào)節(jié)供水量和風(fēng)量的大小去適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷變化的需要。CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制最大的優(yōu)點是系統(tǒng)的能耗隨負(fù)荷的減少而降低。CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)是通過改變系統(tǒng)的冷溫水流量、冷卻水流量和冷卻塔風(fēng)機(jī)的風(fēng)量去適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，并保證主機(jī)系統(tǒng)始終處于優(yōu)化的最佳工作點上，使空調(diào)系統(tǒng)的效率（COP值）始終保持最大值。如果能尋求到一種控制方法，使得中央空調(diào)的各泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)的出力都跟隨負(fù)荷的變化而同步變化，就能夠在保證負(fù)荷需求的前提下，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的最大節(jié)能。2 CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制模型框圖CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的核心就是CACSSS中央空調(diào)控制器和系統(tǒng)控制軟件。圖1示出了CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制模型框圖。圖1CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制模型框圖圖1所示的節(jié)能控制器是二維控制器。二維控制器的兩個輸入變量基本上都選用受控變量和輸入給定值的偏差E與偏差變化值EC,它們能夠比較嚴(yán)格的反映受控過程中輸出變量的動態(tài)特性，控制效果比較好。對于中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)而言，冷溫水系統(tǒng)的受控變量是冷溫水總管進(jìn)出水溫差；冷卻水系統(tǒng)的受控變量是冷卻水總管進(jìn)出水溫差；冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的受控變量是冷卻水進(jìn)水溫度。3節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計方案本方案是按長沙市中心醫(yī)院綜合醫(yī)療院中央空調(diào)系統(tǒng)具體配置設(shè)計。31節(jié)能控制系統(tǒng)總體構(gòu)成圖2節(jié)能控制系統(tǒng)總體構(gòu)成框圖從圖2可以看出節(jié)能控制系統(tǒng)主要由節(jié)能控制器、主機(jī)控制子系統(tǒng)、冷凍水泵控制系統(tǒng)、冷卻水泵控制系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)以及相應(yīng)軟件組成。3.1.1節(jié)能主控機(jī)柜（一個柜）選用CACSSS-2-3節(jié)能控制器,主要由下列設(shè)備組成：?工業(yè)控制計算（定制）?CACSSS-2-3控制軟件（定制）312冷凍水泵控制系統(tǒng)（三個柜）冷凍水泵系統(tǒng)控制柜配置75kw節(jié)電器2臺，分別用于控制75kw冷凍水泵2臺。（其中一臺控制柜設(shè)有備用水泵轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以轉(zhuǎn)換另外一臺55KW的冷凍水泵）。冷凍水泵系統(tǒng)控制柜配置30kw節(jié)電器1臺，用于控制30kw冷凍水泵1臺。（其中一臺控制柜設(shè)有備用水泵轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以轉(zhuǎn)換另外一臺30KW的冷凍水泵）。3.1.3冷卻水泵控制系統(tǒng)（三個柜）冷卻水泵系統(tǒng)控制柜配置75KW節(jié)電器2臺，分別用于控制75KW冷卻水泵2臺。（其中一臺控制柜設(shè)有備用水泵轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以轉(zhuǎn)換另外一臺75KW的冷卻水泵）。冷卻水泵系統(tǒng)控制柜配置37KW節(jié)電器1臺，用于控制37KW冷卻水泵1臺。（其中一臺控制柜設(shè)有備用水泵轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以轉(zhuǎn)換另外一臺37KW的冷卻水泵）。3.1.4冷卻塔風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)（兩個柜）冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)控制柜配置45KW節(jié)電器1臺，用于控制兩臺22KW冷卻塔風(fēng)機(jī)。冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)控制柜配置11KW節(jié)電器1臺，用于控制一臺11KW冷卻塔風(fēng)機(jī)。自動控制中央空調(diào)外圍相關(guān)設(shè)備的啟動、停止等聯(lián)動控制系統(tǒng)循環(huán)溶液（冷凍水、冷卻水）的優(yōu)化控制獨立控制冷凍水系統(tǒng)啟動、停止及運行參數(shù)的設(shè)置冷卻水系統(tǒng)啟動、停止及運行參數(shù)的設(shè)置冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)啟動、停止及運行參數(shù)的設(shè)置故障復(fù)位冷凍水節(jié)電器故障復(fù)位冷卻水節(jié)電器故障復(fù)位冷卻塔風(fēng)機(jī)節(jié)電器故障復(fù)位狀態(tài)監(jiān)測功能各子系統(tǒng)通信聯(lián)絡(luò)狀態(tài)冷凍水系統(tǒng)運行工況冷卻水系統(tǒng)運行工況冷卻塔系統(tǒng)運行工況系統(tǒng)管理功能系統(tǒng)運行記錄能效曲線顯示操作記錄故障記錄遠(yuǎn)程管理（網(wǎng)絡(luò)版）3.3本系統(tǒng)設(shè)計方案的特點（1）技術(shù)先進(jìn)本系統(tǒng)釆用了先進(jìn)的CACSSS中央空調(diào)控制理論與變頻技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了對中央空調(diào)負(fù)荷的動態(tài)跟蹤與運行的實時控制。（2） 高效節(jié)能本系統(tǒng)對中央空調(diào)的運行進(jìn)行優(yōu)化控制，實現(xiàn)最佳節(jié)能效果。（3） 軟硬件功能完整從系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)測到系統(tǒng)設(shè)備控制，軟硬件功能完整、適用。（4） 運行安全可靠采用軟起停方式和低頻運行方式控制水泵、風(fēng)機(jī)，避免沖擊電網(wǎng)和減輕設(shè)備的機(jī)械磨損，延長設(shè)備使用壽命；本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和器件，全部采用高可靠性產(chǎn)品；系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)置了多級互鎖，確保系統(tǒng)安全運行。（5） 操作簡便系統(tǒng)提供非常直觀的圖形界面和豐富圖表，用戶容易理解、掌握，易于操作使用。4系統(tǒng)控制對象本系統(tǒng)主要控制對象有:冷凍水泵機(jī)組：2臺75kw水泵1臺30kw水泵冷卻水泵機(jī)組：2臺75kw水泵1臺37kw水泵冷卻塔風(fēng)機(jī)機(jī)組：2臺22kw風(fēng)機(jī)1臺llkw風(fēng)機(jī)5控制模型中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)模型主要由以下三部分構(gòu)成：5.1冷凍水控制模型當(dāng)空調(diào)末端負(fù)荷發(fā)生變化時，各路冷凍水進(jìn)出口壓差和供回水溫度亦隨之變化，溫度傳感器將這些參數(shù)送至CACSSS中央空調(diào)控制器，與給定值相比較，經(jīng)運算后分別輸出精確的控制量經(jīng)PID運算調(diào)節(jié)各級節(jié)電器輸出頻率，控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速，改變流量使之隨負(fù)荷而變化，保證向用戶終端提供優(yōu)質(zhì)安全的空調(diào)用水。5.2冷卻水控制模型當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，冷卻水出入口溫差、中央空調(diào)主機(jī)運行狀態(tài)將隨之變化，將這些參數(shù)送至CACSSS中央空調(diào)控制器，與給定溫差相比較，再參照中央空調(diào)的運行狀態(tài)，根據(jù)控制程序算法，得出一控制量輸出經(jīng)PID運算調(diào)節(jié)節(jié)電器輸出，控制冷卻水泵轉(zhuǎn)速，使冷卻水流量及時隨負(fù)荷變化而變化，保證了中央空調(diào)主機(jī)的高轉(zhuǎn)換效率，同時還有效地避免了因系統(tǒng)的悄性而引起的振蕩。3冷卻塔風(fēng)機(jī)控制模型空調(diào)系統(tǒng)運行時，冷卻水不斷吸收空調(diào)系統(tǒng)的熱量，溫度將升高。溫度元件將檢測的冷卻水入口溫度送至CACSSS中央空調(diào)控制器，與給定溫度相比較，輸出一控制量經(jīng)PID運算調(diào)節(jié)節(jié)電器輸出，控制冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)量，控制冷卻水入口溫度，使中央空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)換效率達(dá)最佳。6系統(tǒng)構(gòu)成針對長沙市中心醫(yī)院綜合醫(yī)療院的中央空調(diào)系統(tǒng)配有開利電制冷主機(jī)；5臺冷凍水泵;5臺冷卻水泵;3臺的冷卻塔風(fēng)機(jī)的具體配置，并考慮縮短系統(tǒng)的改造工期，擬在原系統(tǒng)控制模式的基礎(chǔ)上，增設(shè)一套中央空調(diào)CACSSS中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行自動節(jié)能控制。中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)構(gòu)成；6.1冷卻水CACSSS中央空調(diào)控制系統(tǒng)冷卻水控制系統(tǒng)設(shè)置了2臺75Kw及1臺37KW節(jié)電器，分別用于控制2臺75KW和1臺37KW冷卻水泵。在冷卻水進(jìn)、出總管上分別安裝水溫傳感器54TA、55TA。每臺節(jié)電器及水溫傳感器經(jīng)傳輸導(dǎo)線與節(jié)能控制柜CACSSS-2-3連接。冷卻水運行時出口溫度低限為30°C,運行時入口溫度的高限值為42°C,超過上述限值，送出報警信號。2冷凍水CACSSS中央空調(diào)控制系統(tǒng)冷凍水泵控制系統(tǒng)設(shè)置了2臺75KW及一臺30KW節(jié)電器，分別用于控制2臺55KW和一臺30KW冷凍水泵。于冷凍水供、回水總管上分別安裝水溫傳感器51TA、52TAo每臺節(jié)電器、水溫傳感器及經(jīng)傳輸導(dǎo)線與節(jié)能控制柜CACSSS-2-3連接。控制器設(shè)定了冷凍水泵的最低運行頻率（設(shè)定低限頻率值為略大于中央空調(diào)主機(jī)冷凍水容許最低流量時對應(yīng)的水泵運行頻率），這對冷凍水系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要。6.3冷卻塔風(fēng)機(jī)CACSSS中央空調(diào)控制系統(tǒng)冷卻塔風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)分別設(shè)置了1臺45KW及1臺11KW的節(jié)電器,分別用于控制2臺22KW和1臺11KW的冷卻塔風(fēng)機(jī)。每臺節(jié)電器經(jīng)傳輸導(dǎo)線與節(jié)能控制柜CACSSS-2-3連接。7.節(jié)能控制系統(tǒng)原理圖

SHARING中央空調(diào)節(jié)能控制丟統(tǒng)38Hz膵脹術(shù)箱36骯37.0C35旳回水澀供水罐冷凍水泵3：2廂&3Kg/cm2至末端坤主機(jī)38Hz膵脹術(shù)箱36骯37.0C35旳回水澀供水罐冷凍水泵3：2廂&3Kg/cm2至末端坤主機(jī)32.0*冷卻水泵36氐Jr.7.013§3設(shè)備配置及報價一覽表序號名稱型號及說明訂貨號數(shù)量單價復(fù)價1上位機(jī)軟件WINCCRT102416000.006000.002工控機(jī)研華19000.009000.003通訊卡CP5611卡6GK15611AA0013479.003479.004可編程控制器CPU224XP6ES72142BD230XB832214.006642.005擴(kuò)展模塊EM2322A06ES72320HB220XA83840.002520.006擴(kuò)展模塊EM2314AI6ES72310HC220XA83800.002400.007通訊模塊EM2776ES72770AA220XA031170.003510.008通訊控制電纜組合（套）110000.0010000.009溫度傳感器6800.004800.0010變頻器75KW6SE64402AD375FA1449367.00197468.0011變頻器45KW6SE64402AD345FA1136190.0036190.0012變頻器37KW6SE64402AD337EA1128219.0028219.0013變頻器30KW6SE64402AD330EA1124