解决方案：中央空调系统改造计划_信息与通信_工程技术_专业资料

高质量，高效，务实的中央空调系统变频节能改造与自动控制集成解决方案，中央空调系统变频节能改造与自动控制集成解决方案1.变频能源概述中央空调系统的节能改造与自动控制集成中央空调变频节能自动控制系统的初步设计由SIEMENS S7-200系列可编程逻辑控制器（PLC），Weinview MT6100i触摸屏（HMI），SIEMENS组成M420 / M430系列变频器，施耐德电气控制组件。控制系统对冷冻水泵机组，冷却水泵机组，阀门等进行组变频控制，对制冷主机和冷却塔风扇进行台式控制。冷冻水泵机组（2台泵）冷却水泵机组（2台泵），每台均配备1台变频器，采用一拖二变频控制方案（循环变频，自动变频调节和启停泵组）。该系统使用一组SIEMENS S7-200 PLC（CPU 226、EM235、EM222））分别控制相应的制冷主机，冷冻水泵组，冷却水泵组，冷却塔，阀门等。 。用于变频器与变频器之间SIEMENS RS485 / USS协议通讯，HMI使用SIEMENS RS485 / PPI协议通讯，同时系统可根据需要添加工业以太网接口或BA接口，工业以太网接口方便进行集中监控的计算机和PLC通讯进行远程监控，预留BA，该接口便于与楼宇自动化系统（DDC）连接。

中央空调系统的组成和流程图（示例图）中央空调控制系统的初步设计配置图（示例图）II。中央空调系统的变频节能和自动控制集成1.泵单元的变频控制两台冷水泵单元使用SIEMENS M430系列风扇/泵专业变频器进行循环频率控制，并且一个单元安装在温度传感器将冷冻水的实时温度收集到PLC，以进行数据标准化计算。 PLC将标准化的冷冻水温度和设定的冷冻水温度发送到PID控制模块（由我公司独立开发的空调系统专用PID计算模块）进行控制计算，输出控制变量通过变频器传送到变频器。 USS协议用于恒温和变频调节。 PID控制模块以收集的冷冻水温度为过程计算参数，结合本公司多年积累的精确PID控制模块数据设定经验，使冷冻循环水的温度变化曲线更加平滑，动态响应调整和节能调节稳定，为用户提供节能，舒适的使用环境。两个冷却水泵组还使用SIEMENS M430系列风扇/泵专业变频器进行循环变频控制，并且在每个冷却循环水出口和回水总管上均安装了温度传感器，以收集冷却水的实时温度。冷却出口和回水进入PLC进行数据标准化计算。 PLC将PID主过程计算参数（标准冷却回水温度），PID动态计算参数（标准冷却水出口温度）和设定的冷却水温度发送到PID控制模块进行控制计算，并输出输出控制变量通过USS协议传输到PID控制模块。变频器执行动态恒温和恒温差变频调整。

使系统实现高效，完美的热交换，同时最大程度地节省能源。循环变频控制方法的说明（以冷冻水循环泵组的控制为例）：首先，解释“下限频率”一词。下限频率是指冷却水泵和冷冻水泵，以在系统以可变速度运行时保持制冷主机的安全运行。极限频率由基本水流量设定。当系统开始运行时，通过变频启动冷冻水泵组。泵组首先开始以下限频率运行。 PLC在检测到变频器的频率达到下限频率后，将以设定的温度为参考值，自动切换到PID调整频率转换恒温运行状态。 。如果在一定时间内（例如1000S，可以设置时间）回水温度小于或等于设定温度，且调节频率等于下限频率，系统将进入恒速以下限频率为极限值的运行状态，以确保制冷主机的安全。基本的运行水流，当回水温度大于设定温度时，将自动返回到PID调节的变频恒温运行状态。如果在变频恒温操作过程中，回水温度高于设定温度并且调整频率在一定时间段内（例如，可以设置时间为1000S）大于49.99Hz，系统将以50Hz的频率自动运行泵组，并启动下一个泵组。一组冷冻水泵组执行PID调节和变频恒温操作，并增加泵组的运行模式南宁美的空调保养，依此类推。当启动泵组数大于2套时，如果回水温度在一定时间段内（例如1000S，可以设置时间）小于设定温度，则调节频率等于在下限频率下，系统将停止以50Hz运行的工频泵组，进行频率转换调速工作泵组继续在恒定温度下运行，并通过PID对调整后的变量进行频率转换。

2.冷却塔风扇的桌面控制冷却塔风扇采用桌面控制。打开系统电源后，冷却塔风扇将自动启动。如果在一定时间段内（例如1000S，可以设置时间），冷却循环水的进，出口之间的温差小于该设定值时，冷却塔将自动添加运行。在一定时间内（例如可以设置1000S），当进出冷却循环水之间的温度差大于温度差设定值时，冷却塔将自动停止。在系统运行期间，至少有一个冷却塔处于连续运行状态，以确保系统正常运行。3.制冷主机的桌面控制制冷主机采用桌面控制。打开系统电源后，制冷主机将自动启动。如果在高峰时段制冷回水温度始终高于设定温度并且制冷主机正在满负荷运行，则系统将自动启动第二个制冷主机。如果两个制冷主机同时运行，则制冷回水温度低于设定温度且制冷主机负载为50％，首先启动或运行时间最长的制冷主机将自动停止。在系统运行期间，至少一台制冷主机正在连续运行，以确保系统正常运行。冷却器是自动调节和控制的，并且自动控制系统仅对其执行桌面控制和状态监视。4.制冷主机的阀根据打开主机的序列号控制制冷主机的制冷/冷却循环水电动阀自动打开并保持常开。未打开主机的制冷/冷却循环水电动阀均已关闭，并保持常闭状态。同时，系统监视阀门的实时状态。5.系统自动控制过程单击人机对话系统（HMI）的自动控制操作字段，系统会自动检测制冷主机，冷却循环水泵，制冷循环水泵，冷却塔，相应的电动阀和其他设备当前处于自动控制状态，是否有故障等。

当检测到存在未设置为自动状态或故障的设备时，系统会自动提示警报，系统进入自动控制待机状态；当同一类别的设备未设置为自动状态或故障时，系统将在没有自动控制时提示。同时报警并锁定系统，等待此类设备设置为自动状态，故障排除后，系统进入自动控制待机状态。当系统准备好进行自动控制时，请单击HMI的自动启动按钮，否则系统将在固定时间自动打开并进行控制（定时开关是在无人值守的情况下，系统将根据以下说明自动打开/关闭系统）例如，星期一至星期五的早上8:00，下午5:00的关闭，系统将在星期六和星期日自动待机，当然，可以切换每天按操作员设定的时间打开和关闭，系统将跟踪检测结果（制冷主机和相应的电动阀是否处于自动控制状态，是否处于故障或事件警报）以及检测时间运行时间首先确定运行主机的序列号，打开与运行序列号相对应的制冷循环水/制冷循环水电动阀并将其锁定在常开状态，系统检测到制冷循环水/冷却循环水电动阀安全到位并自动变频启动制冷循环水/冷却循环水泵机组，并开始在下限频率运行。此时，系统检测制冷循环水压力传感器的反馈压力信号是否超过压力保护设定值。如果超压系统将自动确定未打开末端或故障系统将自动锁定并停止泵组，如果压力正常，系统将延迟（例如30S），可以设置时间。序列号正在运行的制冷主机，制冷主机完全开启一定时间后，系统将进入自动变频节能控制状态。

此时，泵单元，冷却塔和制冷主机进入如上所述的自主，独立，高效且节能的运行环境。当系统没有打开冷却终端或单击HMI的自动停止按钮并且系统在固定时间自动关闭时，系统会自动停止制冷主机，然后延迟（例如5分钟，可以设置时间） ）停止制冷循环泵，冷却循环泵和冷却塔，待所有水泵完全停止后，关闭冷却器的相应电动阀。在操作过程中，如果检测到某种类型的设备故障，系统将自动切换到下一个此类设备以继续操作并同时发出警报，而不会影响系统的运行。如果某个类别的所有设备均发生故障，则系统将执行锁定过程，停止系统操作并发出警报。阀门设备在打开和关闭时进行检测，并且在运行过程中被锁定，不会出现故障和停机。6.系统的特定节能措施系统设计了人性化的控制程序（带有参数自整定优化程序），记录并分析了系统数据，并计算了优化的控制参数，以使系统更加高效节能。 。根据空调设备的具体用途，系统每天提前30分钟打开（可以设置时间），系统进入正常运行状态。在使用期开始时和使用期结束前60分钟可以达到舒适的环境。 （可以设置时间）关闭制冷主机，然后关闭冷却循环水泵和冷却塔。该系统使用冷冻循环水的冷库来继续为球杆提供冷却。在使用期结束时，停止冷冻循环水泵组，并关闭相应的冷冻主电动阀。

使用循环变频控制技术可将系统温度保持在设定温度范围内恒定。在确保使用要求的同时，可以通过HMI优化和调整系统参数中央空调改造，以使系统在高效，节能和安全的工作状态下工作。7.系统手动操作当系统自动锁定或无法正常运行时，可以根据安全开关操作顺序通过HMI或控制面板按钮手动操作系统设备。三。自动控制系统的特征。数据筛选技术将系统中每个泵组，制冷主机和冷却塔的运行时间或频率按数量级排队，然后按照运行时间或频率从小到大的顺序启动泵组，然后停止泵根据操作分组时间或次数按降序停止。按运行时间排队的优点是每个泵组都有一个平均运行时间，这可以延长系统的整体使用寿命并减少系统维护。同时，您还可以根据运行次数，传统的顺序旋转，先启动先停，先停止先启动模式选择排队。当泵组发生故障或禁用屏蔽时，它将自动退出泵组启动和停止顺序表，系统不再将其排队，程序操作也不会受到影响。可以选择设备的旋转方式，以在运行过程中自动触发旋转，或者在每天启动系统时触发旋转。传统变频技术中的变频驱动技术跨越了泵组无效工作区的频率，使泵组在启动时可以迅速进入有效工作区，并进行变频调速始终将泵组的泵控制在其有效工作区域内，以确保系统安全有效地运行，同时，还可以防止泵组在动态调节过程中进入无效的工作区域并造成能量浪费。

运行数据采集模块采用数据过滤技术，数据偏差校正技术和断线保护报警技术，有效过滤掉外界干扰和杂波信号，并且系统数据与标准仪器检测到的参考数据之间发生偏差或维护。当更换不同量程的传感器时，触摸式人机对话系统用于校正数据或量程，以提供准确的参考数据，以使系统稳定运行。当系统传感器发生故障或断开连接时，它将自动报警并停止系统。同时，系统对变频器和设备电动泵组进行过热，过流，过载，缺相，堵转等多项测试，以确保设备安全运行。触摸式人机对话系统（HMI）开发了动态图形显示界面，并且系统的工作状态一目了然。实时在线修改参数使用户可以参考技术数据对系统进行微调和调整，从而使系统在高效，节能，安全和稳定的最佳运行状态下工作。该系统具有内置的一键恢复功能。工程师调试器在调试期间将系统的最佳工作状态数据写入一键恢复数据块。当用户自己修改参数并且系统无法调整时，他只需要输入正确的管理密码并执行一键即可。恢复功能系统将像以前一样立即恢复。事件警报数据归档可记录系统中发生的所有事件和故障，并对数据进行分类和归档以方便历史记录查询。同时，针对冷水/冷却水温度，压力，调节频率等创建历史趋势曲线，供用户查询，为系统的微调和调试提供了可靠的依据。

手动操作界面允许系统在维护期间为每个泵组手动选择手动变频或工业变频操作。此时，仍由精确的PID控制功能块变频和恒压控制，系统仍然安全可靠。多方通信为您公司的集中管理方法提供了多种选择。根据要求，可以选择工业控制计算机或其他DDC和DCS系统进行远程集中监视。该通信方法可以根据现场需要建立以太网通信和现场总线通信。公司将提供相应的通讯接口和系统集成。