熱泵控制及通訊原理

1、同方川崎節(jié)能設(shè)備有限公司同方川崎節(jié)能設(shè)備有限公司20132013年年0404月月目錄吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通訊及控制吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)控制案例吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)及流程吸收式熱泵控制系統(tǒng)及流程吸收式熱泵控制系統(tǒng)1）熱泵機(jī)組采用動(dòng)態(tài)流程圖顯示，能夠清楚直觀的反應(yīng)機(jī)器的運(yùn)行原理。吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制原理吸收式熱泵控制系統(tǒng)水冷機(jī)組空冷機(jī)組 直接空冷 間接空冷吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控

2、制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵控制系統(tǒng)吸收式熱泵案例吸收式熱泵案例吸收式熱泵控制系統(tǒng)一、熱泵一、熱泵PLCPLC運(yùn)行盤功能運(yùn)行盤功能1）熱泵機(jī)組動(dòng)態(tài)流程圖顯示，能夠清楚直觀的反應(yīng)機(jī)器的運(yùn)行原理。2）能夠根據(jù)負(fù)荷大小，采用PID調(diào)節(jié)的方式控制蒸汽閥開度大小，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入機(jī)組的蒸汽量。在此基礎(chǔ)上更是增加了循環(huán)適當(dāng)控制的專利技術(shù)，通過調(diào)整熱量，來調(diào)整吸收液循環(huán)濃度，使運(yùn)行中的溶液濃度達(dá)到最合適的值，有效防止溶液結(jié)晶。3）觸摸屏實(shí)時(shí)顯示輔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和各點(diǎn)參數(shù)值，并且具有歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢和導(dǎo)出的功能。操作人員可以隨時(shí)查閱任何一個(gè)時(shí)間段的記錄

3、，同時(shí)也可以通過歷史曲線來觀察參數(shù)的變化軌跡，掌握機(jī)組運(yùn)行的第一手資料。吸收式熱泵控制系統(tǒng)4）具有定時(shí)設(shè)定功能，機(jī)器可按照預(yù)先設(shè)定的開關(guān)機(jī)時(shí)間自動(dòng)啟停。5）熱泵主機(jī)設(shè)置了多種安全保護(hù)措施，并設(shè)計(jì)獨(dú)有的TELEMENT（川崎專家診斷預(yù)警）系統(tǒng)，機(jī)組發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警、停機(jī)并且切斷蒸汽供給，使運(yùn)行過程更加安全。另外，在對(duì)于發(fā)生的歷史報(bào)警內(nèi)容，也可以在觸摸屏上進(jìn)行查閱。6）自動(dòng)檢測集氣箱壓力大小，通過與設(shè)定值比較，自動(dòng)啟停真空泵，使機(jī)組真空度保持在最佳狀態(tài)。除此，還具備真空泵防卡死功能，確保其能夠正常運(yùn)行。7）根據(jù)機(jī)組停止時(shí)的溶液溫度，計(jì)算出最合理的稀釋運(yùn)行時(shí)間，保證機(jī)組運(yùn)行的高效節(jié)能。吸收式熱泵控

4、制系統(tǒng)8）熱泵控制柜PLC可提供對(duì)外通訊接口，支持Modbus RTU協(xié)議，通過此接口可將熱泵PLC系統(tǒng)連接在客戶的上位機(jī)集成控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的監(jiān)控。9）可提供以太網(wǎng)通訊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可以使機(jī)組和同方川崎遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，售后服務(wù)人員可通過我公司監(jiān)控中心電腦，對(duì)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測，分析現(xiàn)場返回的數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場操作人員進(jìn)行合理指導(dǎo)，能夠及時(shí)預(yù)防或處理異常警報(bào)，該系統(tǒng)，不只是日常的監(jiān)視工作，還具有對(duì)機(jī)器故障和性能降低進(jìn)行事前預(yù)知功能的遠(yuǎn)距離管理系統(tǒng)，是多年的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)為依托完成的系統(tǒng)，使用戶機(jī)組24小時(shí)處于公司的遠(yuǎn)程監(jiān)視中。吸收式熱泵控制系統(tǒng)二、熱泵測量點(diǎn)熱泵測量點(diǎn)

5、：余熱水出入口溫度、熱水出入口溫度、高低壓側(cè)稀液溫度、高低壓側(cè)冷媒溫度、高低壓側(cè)混合濃液溫度、高低壓側(cè)高溫再生器溫度、高低壓側(cè)冷凝冷媒溫度、高低壓側(cè)高溫再生壓力溫度、高低壓側(cè)集氣箱壓力。另外，根據(jù)客戶要求把熱水流量、余熱水流量、蒸汽流量、蒸汽壓力、余熱水進(jìn)出口壓力、熱水進(jìn)出口壓力顯示在觸摸屏上。三、熱泵控制點(diǎn)熱泵控制點(diǎn)：熱水出口溫度、余熱水出口溫度、高溫再生器溫度、高溫再生器壓力及集氣箱壓力等。四、機(jī)組運(yùn)行盤裝有雙排風(fēng)扇機(jī)組運(yùn)行盤裝有雙排風(fēng)扇，能夠保證運(yùn)行盤內(nèi)部的溫度，滿足PLC和其他電器元件的工作溫度要求吸收式熱泵控制系統(tǒng)五、用戶只需提供動(dòng)力電源380V10%，50Hz2.5Hz即可，運(yùn)行盤

6、內(nèi)有變壓器和穩(wěn)壓電源，為機(jī)組提供所需要的電源。六、用戶可以通過電腦，進(jìn)入PLC環(huán)境，很直觀的看到機(jī)組程序的運(yùn)行情況，可以查詢程序中任何地方的任何繼電器或接點(diǎn)，所有的邏輯功能都采用程序設(shè)計(jì)，不使用硬接線或復(fù)雜的特殊開關(guān)及其他輸入裝置實(shí)現(xiàn)。七、PLC模塊、溫度轉(zhuǎn)換模塊、小型繼電器均采用插槽方式，在更換這些模塊和小型繼電器時(shí)不會(huì)牽動(dòng)運(yùn)行盤內(nèi)相接的導(dǎo)線。吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊及控制 吸收式熱泵吸收式熱泵 與與DCSDCS系統(tǒng)的通訊及控制系統(tǒng)的通訊及控制吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊及控制DCSDCS系統(tǒng)在控制邏輯方面還要充分考慮項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行綜系統(tǒng)在控制邏輯方面還要充分考慮項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行綜合控

7、制合控制加載程序（加載程序（N N臺(tái)熱泵機(jī)組加至臺(tái)熱泵機(jī)組加至N+1N+1臺(tái)熱泵機(jī)組）：臺(tái)熱泵機(jī)組）：當(dāng)以下當(dāng)以下a-da-d條件均滿足時(shí)，啟動(dòng)加載程序：條件均滿足時(shí)，啟動(dòng)加載程序：a) a) 當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組有足夠的時(shí)間接近當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組有足夠的時(shí)間接近100%100%的負(fù)載率；的負(fù)載率；b) b) 運(yùn)行機(jī)組的負(fù)載率大于設(shè)定值（運(yùn)行機(jī)組的負(fù)載率大于設(shè)定值（90%90%），且時(shí)間超過），且時(shí)間超過10min;10min;c) c) 運(yùn)行機(jī)組的回水溫度上升的速率低于運(yùn)行機(jī)組的回水溫度上升的速率低于0.50.5/min/min；d) d) 根據(jù)熱水系統(tǒng)總供回水管間溫差、及設(shè)在總供水管上流量根據(jù)熱水系統(tǒng)總

8、供回水管間溫差、及設(shè)在總供水管上流量傳感器測得的總熱水流量計(jì)算出的實(shí)時(shí)總熱負(fù)荷超過傳感器測得的總熱水流量計(jì)算出的實(shí)時(shí)總熱負(fù)荷超過N N臺(tái)熱泵臺(tái)熱泵機(jī)額定制熱量的機(jī)額定制熱量的90%90%。下面開始加載：下面開始加載：e) e) 新的熱泵機(jī)組啟動(dòng)的延遲時(shí)間已經(jīng)結(jié)束；新的熱泵機(jī)組啟動(dòng)的延遲時(shí)間已經(jīng)結(jié)束；f) f) 新的熱泵機(jī)組禁止運(yùn)行的命令沒有激活；新的熱泵機(jī)組禁止運(yùn)行的命令沒有激活；g) g) 新的熱泵機(jī)組沒有處于出錯(cuò)或斷電重啟階段；新的熱泵機(jī)組沒有處于出錯(cuò)或斷電重啟階段；以上的以上的e-ge-g條件均滿足時(shí)，新的熱泵機(jī)組立即啟動(dòng)。條件均滿足時(shí)，新的熱泵機(jī)組立即啟動(dòng)。吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊

9、及控制當(dāng)以下當(dāng)以下a-da-d條件均滿足時(shí)，啟動(dòng)減載程序：條件均滿足時(shí)，啟動(dòng)減載程序：a) a) 當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組超過一臺(tái)；當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組超過一臺(tái)；b) b) 運(yùn)行機(jī)組的平均負(fù)載小于設(shè)定值（運(yùn)行機(jī)組的平均負(fù)載小于設(shè)定值（45%45%），且時(shí)間超過），且時(shí)間超過10min10min；c) c) 設(shè)在系統(tǒng)熱水供水總管上的溫度傳感器所測溫度大于設(shè)定的供水溫度設(shè)在系統(tǒng)熱水供水總管上的溫度傳感器所測溫度大于設(shè)定的供水溫度（7575）與一個(gè)可調(diào)溫度偏差值（）與一個(gè)可調(diào)溫度偏差值（1 1）的）的0.60.6倍相加后的值；倍相加后的值；d) d) 根據(jù)熱水系統(tǒng)總供回水管間溫差、及設(shè)在總供水管上流量傳感器測得的總根據(jù)

10、熱水系統(tǒng)總供回水管間溫差、及設(shè)在總供水管上流量傳感器測得的總熱水流量計(jì)算出的實(shí)時(shí)總熱負(fù)荷不超過一臺(tái)直燃機(jī)制冷量的熱水流量計(jì)算出的實(shí)時(shí)總熱負(fù)荷不超過一臺(tái)直燃機(jī)制冷量的90%90%。下面開始減載：下面開始減載：e) e) 預(yù)停熱泵機(jī)組的停機(jī)延遲時(shí)間已經(jīng)結(jié)束；預(yù)停熱泵機(jī)組的停機(jī)延遲時(shí)間已經(jīng)結(jié)束；以上的以上的e e條件滿足時(shí)，預(yù)停熱泵機(jī)組立即停止。條件滿足時(shí)，預(yù)停熱泵機(jī)組立即停止。同時(shí)要考慮機(jī)組在啟停時(shí)，對(duì)外界水路、蒸汽的影響。機(jī)組具有最適稀釋時(shí)間，同時(shí)要考慮機(jī)組在啟停時(shí)，對(duì)外界水路、蒸汽的影響。機(jī)組具有最適稀釋時(shí)間，在在6-15min6-15min之間，因此之間，因此DCSDCS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該把

11、機(jī)組的稀釋時(shí)間考慮進(jìn)去。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該把機(jī)組的稀釋時(shí)間考慮進(jìn)去。吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊及控制 吸收式熱泵吸收式熱泵 具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊及控制 通過以太網(wǎng)通訊接口，可以使機(jī)組和同方川崎遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，售后服務(wù)人員可通過公司監(jiān)控中心電腦，對(duì)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測，分析現(xiàn)場返回的數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場操作人員進(jìn)行合理指導(dǎo)，能夠及時(shí)預(yù)防或處理異常警報(bào)，該系統(tǒng)，不只是日常的監(jiān)視工作，還具有對(duì)機(jī)器故障和性能降低進(jìn)行事前預(yù)知功能的遠(yuǎn)距離管理系統(tǒng)，是多年的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)為依托完成的系統(tǒng)，使用戶機(jī)組24小時(shí)處于公司的遠(yuǎn)程監(jiān)視中。34示例圖35訪問畫面-主畫面

12、36訪問畫面-歷史數(shù)據(jù)吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊案例 吸收式熱泵吸收式熱泵 與與DCSDCS系統(tǒng)的通訊案例系統(tǒng)的通訊案例吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊案例 一、寧安化工一、寧安化工2 2臺(tái)熱泵機(jī)組臺(tái)熱泵機(jī)組 （采用以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控模式（采用以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控模式) ) 能實(shí)時(shí)看到現(xiàn)場的機(jī)組運(yùn)行狀況。能實(shí)時(shí)看到現(xiàn)場的機(jī)組運(yùn)行狀況。吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊案例 二、開曼鋁業(yè)電廠二、開曼鋁業(yè)電廠5 5臺(tái)熱泵機(jī)組臺(tái)熱泵機(jī)組 （采用（采用MODBUS-RTUMODBUS-RTU通訊協(xié)議通訊協(xié)議) ) 現(xiàn)場條件熱水進(jìn)口溫度變化大，要求熱泵機(jī)組具有現(xiàn)場條件熱水進(jìn)口溫度變化大，要求熱泵機(jī)組具有不同的初啟動(dòng)方式。不同的初啟動(dòng)方式。吸收式熱泵與DCS系統(tǒng)的通訊案例 三、雞西矸石電廠三、雞西矸石電廠4 4臺(tái)熱泵機(jī)組臺(tái)熱泵機(jī)組, ,開灤熱電開灤熱電4 4臺(tái)熱泵臺(tái)熱泵 （采用（采用MODBUS-RTUMODBUS-RTU通訊協(xié)議通訊協(xié)議) ) 現(xiàn)場條件余熱水溫度變化大，余熱水均采用變流量現(xiàn)場條件余熱水溫度變化大，余熱水均采用變流量控制。控制。41 四