基于DCS的中央空调冷水机组自动控制系统

引证文献(1条)
1.郑仕建.徐楠 主控室空调系统动态冷负荷跟踪试验研究[期刊论文]-节能技术 2010(5)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zlykt200301002.aspx
版社,2002.1
[2] 盛爱国.提高利用效率 大力节约能源 — 中央空调冷冻
系 统 的 自 控 探 讨 [J]. 工 程 设 计 CAD 与 智 能 建
筑,2002(3)
[3] 杨献勇 . 热工过程自动控制 [M].北京 :清华大学出版
社,2000.10
万方数据
基于DCS的中央空调冷水机组自动控制系统
系统网络结构分为三层 现场控制级 监控 级和管理级 由面向过程的现场控制单元 面向 操作人员的操作站 终端 和面向监控管理人员 的工程师站 中央站 以及信息传输通道组成
以德国西门子公司的楼控产品 APOGEE S600 顶峰系统为例 如图
该网络结构分为三层 最低层为楼层级网络 FLN 采用 RS-485 通信接口 主要设备有 直接数字单元 DPU 单元控制器 UC 终端 设备控制器 TEC 等 其作用是实现现场控制 和监测 中间层楼宇级网络 BLN 主要包括楼 控计算机 模块化楼宇控制器 MBC 和模块化 设备控制器 MEC 等 采用 peer-to-peer 控 制网络 可实现对系统的离线配置 组态和在线
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关且压差继续下降 这时应在设计许可情况下增 加水泵投入运行台数 反之 则减少台数 2.2.2 冷水机组的节能控制 2.2.2.1 回水温度控制
理论上 回水温度可反映空调需冷量 从而 可控制冷水机组运行台数 实现节能控制 但由 于受目前水温传感器精度 >0.4 等的约束 采 用此方法 一般限于冷水机组台数在两台以下的 系统 2.2.2.2 冷量控制 测量冷水机的供水温度 T2 回水温度 T1 及回水流 量 L 根据冷量计算公式 CP t1 CP t2 分别表示 对应于 T1 T2 时水的比热容
目前我国智能建筑仍处于起步阶段 空调自 控技术发展亦任重而道远 尤其须不断提高设计 施工 调试 维护 系统集成水平 同时应加强 空调自控普及教育 提高行业认识水平 据统计 智能建筑中智能系统的成本回收期在三年左右 远快于建筑的其它部分投资回收期 从而应该加 强对智能自控的必要性认识 参考文献
[1] 刘国林主编. 建筑物自动化系统[M].北京:机械工业出
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基于 ＤＣＳ 的中央空调冷水机组自动控制系统
朱云芳 １ 戴朝华 ２
１ 西南交通大学峨眉校区计算机系 峨眉 ６１４２０２ ２ 西南交通大学机械工程学院 成都 ６１００３１
摘要 本文介绍了中央空调冷水机组集散控制系统的硬件和软件构成 以及中央空调冷水机组监测和自动控制 的方法
COS 显示 2.2 冷却机组运行参数的自动控制 2.2.1 冷冻水环路压差的自动控制
为了保证冷冻水泵流量和冷水机组的水量稳 定 通常采用固定供回水压差的办法 当实际负 荷降低时 用水量下降 供水管道压力上升 当 供 回水管压差超过限定值时 DPC 压差控制器动 作 DDC 根据此信号开启分水器与集水器之间连 通管上的电动旁通阀 使冷冻水经旁通阀流回集 水器 减少系统压差 当压差回到设定值以下时 旁通阀开度减小至关断 注 压差控制亦可通过 冷冻泵的变速控制实现 而且 当系统需水量大 于运行的水泵水量时 反映出的结果是旁通阀全
(3) 故障停机时顺序和延时(此时程序会自动强制 关闭制冷机) 当二套设备都在运行时
关制冷机 → 120S 后关冷冻水蝶阀→ 20S 后 关冷冻水泵→ 50S 后关冷却水蝶阀 冷却水塔蝶 阀 → 20S 后关冷却水泵 → 30S 关冷却水塔
当仅一套设备运行时
关制冷机 → 120S 后关冷冻水泵→ 20S 后关冷冻 水蝶阀 → 30S 后关冷却水泵→ 20S 后关冷却水蝶 阀 → 30S 关冷却水塔 冷却水塔蝶阀
监控及维护 最上层为管理网络 MLN 遵循
TCP/IP 协议 协调管理整个楼宇楼控的各个子系
统 甚至可把分散控制系统作为企业管理信息系
统 MIS Management Information System
的
一个节点 从而将现场设备监控与管理纳入企业
网 与 MIS 有机地结合起来 有助于完成工程技
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术 经济 商务和人事各方面的总体协调和管理
冷机 2#
(2) 正常停机顺序及延时 当二套设备都在运行时
关制冷机 → 180S 后关冷冻水蝶阀→ 10S 后关 冷冻水泵→ 60S 后关冷却水蝶阀 → 30S 后关冷却水 泵→ 60S 后关冷却水塔 冷却水塔蝶阀
当仅一套设备运行时
关制冷机 → 180S 后关冷冻水泵 → 30S 后关冷 冻水蝶阀→ 60S 后关冷却水泵→ 30S 后关冷却水蝶 阀→ 60S 后关冷却水塔 冷却水塔蝶阀
成 通过 DDC 直接控制每台冷水机组的运行和监 测冷冻水 冷却水系统的流量 温度和压力等参 数 其原理图如图
2.1 监测参数 冷水机组出口冷冻水温度 分水器供水温度
集水器回水温度 冷却水泵进口温度 冷水机组 出口冷却水温度 冷水机组出口冷冻水压力 冷 冻水回水流量 旁通电动阀开度显示 冷水机组 冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔运行状态显示及故 障报警 所有的信息都在 DDC 及 中 央 操 作 站
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
朱云芳， 戴朝华 朱云芳(西南交通大学峨眉校区计算机系,峨眉,614202)， 戴朝华(西南交通大学机械工程学院,成都,610031)
制冷与空调 REFRIGERATION AND AIR-CONDITION 2003(1) 1次
参考文献(3条) 1.杨献勇 热工过程自动控制 2000 2.盛爱国 提高利用效率大力节约能源—中央空调冷冻系统的自控探讨 2002(03) 3.刘国林 建筑物自动化系统 2002
Q = 41.868 × L × (CPt1× T1 − CPt2 × T 2)
计算出空调实际所需冷负荷 由此自动控制冷水机 组 冷冻水泵的起 停台数 从而达到节能的目的
设备运行台数控制时 宜采用冷量控制且其相 应传感器宜设于用户侧的供回水总管上 并保证前 面和后面分别有 5 倍 3 倍以上接管直径的直管段长 度 而旁通阀则因此也设在供回水总管上 如图 所示 2.2.3 冷水机组的联锁控制
开第一台设备时
开冷却塔 1# → 开相应冷却塔(水)蝶阀→ 30S 后 开冷却水泵 1# → 240S 后开冷冻水蝶阀→ 30S 后开冷 冻水泵 1# → 240S 后开制冷机 1#
1#机组开启 再开启 2#时
开冷却塔 2# → 开冷却水泵 2# → 10S 后开 冷 却 塔 ( 水 ) 蝶 阀 → 60S 后 开 冷 冻 水 泵 2# → 30S 后开相应冷冻水蝶阀→ 240S 后开制
关键词 中央空调 冷水机组 集散控制系统 节能
The Autocontrol System of The Central Air-Condition Water Device Based on DCS
1 Zhu Yunfang 2 Dai Chaohua
( 1Southwest Jiaotong University Mechanical Engineering School,Chengdu 610031 ) ( 2Southwest Jiaotong University Emei Campus Department of Computer Emei,614202 ) [Abstract] The components of the autocontrol system of the central air-condition water device , say,hardware and software,have been introduced.The system presented in this paper is based on DCS.In addition,the methods applied to the monitoring and autocontrol have also been put forward. [Key words] Central air-condition Cool water device DCS Energy conservation
为了保证机组的安全运行 延长设备使用寿 命 对冷水机组及辅机实施起 停联锁控制 联 动控制一般采用两种方法 轮换法和累积法 第 一种方法因程序编制复杂 对设备固定较死 往 往较少采用 累积法是指分别统计相同的几台设 备的累积运行时间 优先启动累积运行时间最短 的设备 优先关闭累积运行时间最长的设备
为了便于叙述 不妨假设制冷机 冷却塔 水泵累积运行时间由短到长都依次为 1# 2# 3# 则 3#制冷机作为备用 故以下只讨论 1# 2#制冷 机的联动顺序 (1) 正常开启顺序及延时
系统软件一般选 Win98 和 Windows NT 应用 软件是用户根据要解决的控制问题而编写的多种 程序 其中现场控制单元的软件多采用模块化结 构设计 其执行代码部分固化在 EPROM 中 数 据部分保留在 RAM 中 系统复位或开机时 数据 初始值从网络装入 组态分为硬件组态和软件组
２ 空调冷冻系统的监测与自动控制 空调冷冻系统由冷冻水系统和冷却水系统构
任务 实现整个企业管理信息系统的最优化 提
高经济效益
１．２ 软件构成 分散控制系统软件分为系统软件和应用软
件 如图
朱云芳 女 1973 年 7 月生 西南交通大学峨眉校区计算机系助教
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态 硬件组态就是根据硬件的模块化结构对计算 机极其网络系统进行管理配置 软件组态又包括 基本配置组态和应用软件组态 前者是给系统一 个配置信息 而后者则负责数据库的生成 历史 库的生成 图形生成 报表生成和控制系统组态 等
随着智能建筑的发展 中央空调系统的重要 性愈见明显 同时 为了降低操作人员劳动强度 满足舒适性 提高利用效率 节约能源 中央空 调的计算机控制发挥了不可替代的作用 其控制 系统一般采用集散控制系统 DCS 利用计算机 技术 通信技术 控制技术对各设备进行集中监 视 操作 管理和分散控制 具有实时 准确 智能的特点 因而得到了广泛的应用 １ 系统构成及特点 1.1 硬件构成
2.2.4 冷却塔控制 冷却塔与冷水机组通常是电气联锁的 但并
非要求冷却塔风机必须随冷水机组同时运行 而 只是要求冷却塔的控制系统投入工作 一旦冷却 回水温度不能保证时 则自动启动冷却塔风机 因此 可以利用冷却回水温度来控制冷却塔相应 风机 风机以台数控制或变速控制 构成一个独 立控制回路
３ 结束语