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南阳梅溪宾馆冷机群控

 

一、控制说明
南阳梅溪宾馆机房控制系统主要包括
 中央空调
 供冷
 供热
 生活热水
 洗浴供应

二、监控设备如下:

 冷水机组的参数监测,控制。
 冷冻水一次循环水泵的变频控制及监测。
 冷却水泵控制及监测
 板式换热器机组参数监测,控制。
 冷冻水/冷却水隔离阀控制
 定压补水控制控制及监测
 压差平衡检测控制。
 生活热水换热检测,控制。
 余热回收机组循环控制及检测
 冷却塔隔离阀控制
 室外温湿度监测
 容积式式换热机组控制


三、监测控制点表


四、系统控制监测功能目标

(一) 通过对这些设备的监控,系统将完成如下功能:

 监测冷水机组和板式换热机组的运行状态,工作运行负荷参数、故障信号报警、手自动状态,并控制启停;
 监测冷热水循环泵的运行状态、故障报警、手自动状态,并进行变频控制;
 监测机组冷热冷却水水流开关状态;
 测量冷热水总管供/回水温度;
 通过量度冷热水各区域的总供/回水温度、回水流量、供回水压力,同时结合冷机自身负荷运行参数计算出空调系统的冷热负荷;进行机组和版换机组的的加减机工作。
 控制冷热水旁通阀的开度,以维持要求的压差;
 监测机组蝶阀的运行状态,并控制启停;
 根据机组启停情况控制相关水泵及碟阀开关;
 根据机组运行台数,供回水温度和压力和流量控制冷却塔的循环泵和阀门的控制
 监测定压补水系统的运行状态,并控制启停;
 冷热机、冷热水泵、冷却水泵运行时间累积。
 检测和控制生活热水温度循环泵的控制。
 检测室外温湿度数据实现对冷水机组的水温重设和控制

(二)冷机群控流程:

1)根据DDC预先安排的顺序和时间控制冷水机组外围设备的启停。
 启动顺序为:
冷却水蝶阀阀门开启----冷却水循环水泵开启-----空调侧冷冻水阀门开启---空调冷冻水泵控制----冷机起停。根据设备的运行时间决定设备投入的先后,一旦设备故障,备用设备自动投入运行。停止顺序与启动相反。

2)冷水机组台数控制
根据冷水机组和网关通信负荷参数同时结合冷热水供回水温差和总供水流量计算实际负荷的消耗,来决定冷水机组的开机台数。当实际负荷大于运行机组负荷95%时,延时30分钟后增开一台冷水机组。当实际负荷小于运行机组减去一台机组后的负荷90%时,延时30分钟后关闭一台机组(运行参数可调)。

3) 当某一台机组或水泵检修时,可退出群控。也可手动将机组或水泵退出群控独立运行。

4)水泵变频控制:以冷冻水供回水压差设定值作为控制目标,以该处的压差测量值作为过程检测变量,以变频调速水泵作为控制系统的执行机构,对冷冻水供水进行PID调节控制,控制目标是使过程检测变量趋近于设定值。同时设定水泵变频设底线最低变频到35HZ,

以下是在调节过程中的一些细节描述:

冷冻水泵最小流量:随着用户端空调负荷的减少,空调水流量相应减少,当流量太小时,水泵容易产生热能堆积,径向、轴向推力增加,从而容易损害水泵的轴承、轴封,影响水泵寿命,须设置一最小流量的限制以防止低流量造成的负面效果,建议最小运行为水泵最小流量
水泵的最低转速:为确保水泵马达的正常散热,水泵转速不应低于正常标准值的30%,如水泵转速低于30%,变频器效率下降,水泵效率亦减小,而马达效率则剧跌,变频水泵水电效率=水泵效率*马达效率*变频器效率,因此,低转速带来的能源节省已被更低的水电效率所带来的能耗所抵消,在空调实际应用过程中,水泵转速低于30%标准值是毫无意义的,故水泵变频控制器设定频率变化下限为35%(参数根据不同的水泵特性,可调节)。
由于机组针对其蒸发器水流量变化速率有一定要求,相应地冷冻水泵对此也有具体限定,要求实现稳定变化,一般来讲,变流量系统水流量变化速率设定为每分钟流量改变不超过10%,因此变频器工作将与此保持同步。

 

5 )根据冷热水供回水压差,调节旁通阀的开度,以保持冷热水供回水压力的稳定。
其调节曲线如下:
旁通阀开度

 

 

  0          SP      △P
  注:△P------差压      SP------设置值

6)根据机组的运行台数控制地源测水泵的起停控制,同时计算和测量供回水土壤侧供回水温差,若温差小于5°C时,变频水泵流量,水泵变频设底线最低变频到35HZ温度计算温差,

7)所有监测的参数由计算机通过TCP/IP直接访问网络引擎NAE以图形的方式显示,该控制在图形上参数(起停,设定值设定等)可以通过鼠标对设定值进行修改,对控制点进行手动控制。同

时提供远程控制和访问。

 
(项目样例-参考)

五、系统相关设备接口

1:冷水机组
   机房系统冷水机组采用约克冷水机组,本项目拟采用E-LIKE网关和冷水机组进行内部数据的通信,读取冷机内部参数,同时对冷机进行控制。

2:冷冻水冷却水循环泵。
   本项目对于冷冻水泵和冷却水泵使用的是LS可编程控制器MASTER-K120S系列中的K7M-DR20U,根据该产品的产品特性参数及实地勘察,其具有对外通信接口RS485。就产品本身可以和江森产品进行系统集成。通过软件通信对冷冻泵和冷却泵进行控制。具体的读写参数由该控制柜的厂家提供,通信参数和变量表即可。

3:板式换热机组+容积式换热器
   本项目对于板式换热器机组循环泵使用的是西门子的可编程控制器S7系列的200,根据该产品的产品特性参数及实地勘察,其具有对外通信接口RS485就产品本身可以和江森产品进行系统集成。

   通过软件通信对冷冻泵和冷却泵进行控制。具体的读写参数由该控制柜的厂家提供,通信参数和变量表即可

4:阀门控制箱
   现场阀门的控制部分根据产品的特性主要分为三种:
1:220V阀门:该型号阀门可以直接接入DDC控制箱,有DDC直接进行控制。
2:380V阀门,该型号阀门需配380V阀门控制箱,DDC通过控制控制箱来控制380V的阀门开闭。
3:调节平衡阀:由DDC直接进行控制。

 

 

六、网络架构
 
七、系统设备性能参数

7.1 网络控制引擎

    网络控制引擎是江森自控 MEA 系统架构中的核心设备之一,这个硬件能够作为 Web 服务器将建筑设备监控管理系统的信息在以太网上发布,并通过嵌入式网络用户界面进行系统导航、系统配置及系统操作,而不需要安装任何专用程序。
网络控制引擎是内嵌操作系统的专用智能硬件,主要硬件指标包括:
电源     24V AC 50/60 Hz
功率         最大50 VA
周围操作温度 0℃ 至 50℃(32℉至122℉)
周围操作环境 10 至 90% 相对湿度;最大露点 30℃(86℉)
周围储存温度 -40℃至70℃(-40℉至158℉)
周围储存环境 5 至 90% 相对湿度;最大露点 30℃(86℉)
数据保护电池 可以充电使用的凝胶状电池,12V 1.2Ah 
时钟电池 21°C(70°F)时,典型使用寿命为10年。
处理器         192 MHz Renesas® SH4 7760 RISC processor
内存         128 MB Flash Rom 用于操作系统运行
                128 MB SDRAM 用于动态数据存储。
操作系统 Microsoft® Windows® CE Embedded
网络和串行接口 一个以太网接口,8针RJ-45型连接器;
一个 RS485 接口;
一个RS-232-C型串行端口,支持所有的标准波特率,标准9针次D式连接器;
一个USB标准串行端口
可选为内置调制解调器设计的一个电话接口,最高速度56KB,6针RJ-11型连接器;
尺寸 152 x 270 x 62 mm
外壳 塑性材料:ABS + 聚碳酸脂UL94 5VB
安装 可通过四个安装脚用螺丝在水平面上固定,或者在双向DIN铁轨上安装
重量 1.2 kg
认证 UL Listed and CSA Certified

     UL 916 Energy Management Listing, CSA C22.2 No. 205, CFR47
     FCC Part 15 Class A
     CE Mark and C-Tick Directive (only for Product Code Numbers MS-NAE45xx-1E)
     CE Directive 89/336/EEC (EN50081-1, EN50082-2)

7.2 直接数字控制器

    直接数字式控制器(DDC)是EA能源管理系统的最前线装置,它放置于机房的的设备现场,如空调机房,水泵房,冷冻站等。DDC连接于系统总线上,NCE及可对它们实现上位机的超越。

    DDC的核心,即数字式控制器FECX,它具有独立的的处理芯片和  Flash Memory,对于冷冻机组、空调系统HVAC处理过程、工作分布照明及有关电气设备的控制来说,都是一种理想的控制器。无论是独立工作或是连入通讯网络时,FEC的软硬件的功能能灵活地适应各种不同的控制过程。控制器还可以在扩展总线上连接I/O扩展模块,来增加它的输入点、输出点的容量,在局部网络上的控制器可以分享数据,当这条网连入完整的METASYS网络时,FX控制器可将所有监控点情况和各种控制信息准确地提供给整个METASYS网络或控制站。
    FEC的软件功能十分齐全,可实现各种现场控制要求。其操作系统包括实时功能,编程模块,及PLC逻辑运算模块。由于它是由一个个功能模块所构成,其图形化的编程工具使得程序设计异常简单。用户只要简单地调用图块,填写参数,控制程序便自动生成。所有的编程均可在METASYS操作站完成,并直接下传至FEC。它除了完成各种运算及PID回路控制功能外,还具备多级控制及统计功能;其PLC逻辑运算模块,具备一般PLC控制器的功能; 
FEC直接式数字控制器可应用于广泛的基本暖通空调控制、由多个锅炉及制冷机组成的冷热源等的控制。系统本身已提供大量适合常规控制所需预先编制好的程序;若这些程序不能满足客户的特殊需求,亦可按实际情况编制一套全新的符合控制要求的程序。

    无论是作为整个系统的一部分,还是作为一个独立的控制器,对于制冷、供热、暖通空调或照明设备控制的应用来说直接式数字控制器都是最佳的选择。因为它集配置和操作的方便性、应用的灵活性、精确舒适节能的控制于一体。

    密码保护功能是被用来保护控制器中配置程序的上传或下载的。一旦带有密码的配置信息被下载到控制器中,那么以后再下载或上传时就必须在相应对话框中输入正确的密码了。倘若密码丢失,控制器可以送往江森清除记忆体。

    控制器中配有一个可再充电的电容性电池和一个不可充的锂电池。断电后前者将维持RAM中的内容至少7天,而后者可以为RAM提供一个备份,常温下保持一年。当它电量不足需要更换时,在FX上显示屏的相应位置会闪烁提醒。

 

 

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