機房群控系統(tǒng)控制邏輯說明

1、瑞虹新城三期群控系統(tǒng)方案說明麥克維爾中央空調(diào)有限公司系統(tǒng)控制部日期 Date : 2016-06- 161. 工程及系統(tǒng)概況31.1 系統(tǒng)概況31.2 控制點表31.3 群控設(shè)計42. 群控系統(tǒng)主要控制功能52.1 冷水機組與輔設(shè)的聯(lián)動控制 52.2 依據(jù)溫度的機組臺數(shù)控制 72.3 冷卻塔風(fēng)機控制92.4 冷凍水泵的頻率控制 013. 節(jié)能策略123.1機組臺數(shù)&順序啟?？刂?13.2 冷凍水溫度重置（基于總供回水溫差） 143.3 供回水管流量控制13.4 機組啟動/停機時間優(yōu)化13.5 CSMECO?其它控制策略 174. 集中控制管理站 194.1 McQuayWeb 用戶界面

2、14.2 與第三方集成5. 相關(guān)案例171.工程及系統(tǒng)概況本項目共1個冷凍機房系統(tǒng)，系統(tǒng)配置為一套群控系統(tǒng)及一套管理軟件。群控系統(tǒng) 對系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)分散控制集中管理，可以實現(xiàn)聯(lián)動控制、臺數(shù)控制、輪換 控制、故障切換等自動功能；系統(tǒng)管理工作站可以直觀動態(tài)的瀏覽和控制機房內(nèi)的 相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)高效管理、節(jié)能運行。1.1系統(tǒng)概況1）機房冷源系統(tǒng)設(shè)備概況4臺離心式水冷冷水機組1臺熱交換器4臺冷水機冷凍側(cè)電動閥4臺冷水機冷卻側(cè)電動閥5臺變頻冷凍泵5臺定頻冷卻泵1個冷凍水壓差旁通閥8個冷卻塔共8個高低速風(fēng)機8個冷卻塔進出水電動閥相關(guān)溫度、壓力、流量、液位、室外溫濕度監(jiān)測加藥裝置、補水裝置監(jiān)測1.2控制

3、點表控制點表1.3群控設(shè)計1）冷卻塔3組冷卻塔和對應(yīng)的機組統(tǒng)籌考慮輪換啟停及臺數(shù)對應(yīng)，原則上是依據(jù)室外濕球溫度和出水溫度值保證盡量低冷卻水出水溫度（不能低于最低設(shè)定溫度）以提高水冷冷水機組的效 率；2）冷卻泵5臺冷卻泵與水冷冷水機組做聯(lián)動控制，冷卻泵輪換啟停，每次啟動選擇運行時間最短的 水泵運行。當選定的或運行的某臺冷卻水泵出現(xiàn)故障時自動切入待運行的備用泵，同時發(fā) 出報警提醒。3）冷凍水泵5臺冷凍水泵輪換啟停，運行頻率根據(jù)末端負荷的增減產(chǎn)生的壓差的變化來調(diào)節(jié)，保證冷 凍水泵的使用壽命。當選定的或運行的某臺冷凍水泵出現(xiàn)故障時自動切入待運行的備用泵, 同時發(fā)出報警提醒。4）運行模式切換夏季制冷模式

4、優(yōu)先開啟熱回收機組做為預(yù)冷機組，一旦進入制冷模式，系統(tǒng)將切換為四臺離心式冷水機組工作模式，根據(jù)末端負荷，自行加減機，可實現(xiàn)無人值守模式。免費制冷模式當室外溫濕度達到設(shè)定值時，為避免系統(tǒng)的誤判斷，可人工選擇免費制冷模式，由冷卻塔 和板式換熱器來實現(xiàn)末端的供冷需求。2.群控系統(tǒng)主要控制功能2.1冷水機組與輔設(shè)的聯(lián)動控制聯(lián)動及加減機1）冷水機組制冷系統(tǒng)的啟動群控系統(tǒng)會優(yōu)先設(shè)置為“首開末?！钡臋C組或者“固定啟停”的機組，如果選定的機組無 法投入運行（故障、手自動、通訊故障等），則投入后續(xù)機組。后續(xù)機組投入時控制程序 首先依次判斷等待運行的機組是否處于停止狀態(tài)，是否有故障信號，是否處于遠程控制狀 態(tài)，并

5、且比較待運行機組已運行的時間。選定處于停止狀態(tài)，處于遠程控制狀態(tài)，沒有故障,且運行時間或運行次數(shù)相對較少的機組作為即將投入運行的機組。選定冷水機組在系統(tǒng)負荷小的情況下，群控系統(tǒng)會優(yōu)先運行制冷量小的冷水機組、設(shè)置為“首開末停” 的機組或者“固定啟?！钡臋C組。如果選定的機組無法投入運行（故障、手自動、通訊故 障等），則投入后續(xù)機組。后續(xù)機組投入時控制程序首先依次判斷等待運行的機組是否處 于停止狀態(tài)，是否有故障信號，是否處于遠程控制狀態(tài)，并且比較后續(xù)待運行機組已運行 的時間。選定處于停止狀態(tài)，處于遠程控制狀態(tài)，沒有故障，且運行時間或運行次數(shù)相對較少 的機組作為即將投入運行的機組。選定冷卻塔選定待投入

6、的主機后，選定處于停止狀態(tài)，處于遠程控制狀態(tài) ，沒有故障，且運行時間相對較 少的一臺冷卻塔作為即將投入運行冷卻塔。選定冷卻水泵/冷凍水泵水冷冷水機組及冷卻塔選定后，群控系統(tǒng)發(fā)出指令開啟對應(yīng)的冷卻水泵/冷凍水泵，群控系統(tǒng)收到冷卻水泵/冷凍水泵運行正確反饋后，進行下一步。如果沒有接收到冷卻水泵/冷凍 水泵運行反饋則認為對應(yīng)的冷凍機組不能使用，停止前面發(fā)出的所有設(shè)備動作指令，重新 進行選定水冷冷水機組的程序。開冷卻塔當冷卻水泵/冷凍水泵正常運行后，系統(tǒng)發(fā)出指令開啟冷卻塔，系統(tǒng)收到冷卻塔運行正確反 饋后進行下一步，如果沒有接收到冷卻塔運行反饋則認為該冷卻塔故障，然后停止前面發(fā) 出的所有設(shè)備動作指令，重

7、新進行冷卻塔選定程。開冷水機組冷凍水泵/冷卻水泵/冷卻塔/相關(guān)電動閥正確開啟后，群控系統(tǒng)發(fā)出開啟待投入機組的指令。當群控系統(tǒng)接收冷凍機組正確運行的指令后，完成該冷凍機組系統(tǒng)啟動的全部步驟。 如果沒有收到接收冷凍機組正確運行反饋，則系統(tǒng)認為該冷凍機組不能使用停止前面發(fā)出 的所有設(shè)備動作指令后重新進行選定冷水機組的程序。2）冷水機組制冷系統(tǒng)的關(guān)閉當群控系統(tǒng)接收到關(guān)閉命令時（負荷滿足或手動停止等），制冷系統(tǒng)按下列順序關(guān)閉制冷 系統(tǒng)。選定停止冷水機組控制程序首先選定處運行狀態(tài)（設(shè)定為“首開末?！被蛘摺肮潭▎⑼！钡臋C組除外）、遠程控制狀態(tài)且運行時間相對較多的機組作為即將停止運行的機組，然后發(fā)出停止機組的

8、指 令。關(guān)冷卻泵在冷凍機組正確關(guān)閉后，延時后關(guān)閉一臺冷卻水泵。選定停止冷卻塔在冷凍機組正確關(guān)閉，控制程序選定處運行狀態(tài)、遠程控制狀態(tài)且運行時間相對較多的冷 卻塔并停止其運行。關(guān)冷凍水泵在冷凍機組正確關(guān)閉，延時后關(guān)閉一臺冷凍水泵。2.2依據(jù)溫度的機組臺數(shù)控制此功能確定此時系統(tǒng)的負荷平衡情況，并根據(jù)機組供水溫度和系統(tǒng)剩余冷量來對機組加減 機進行控制增加機組臺數(shù)群控系統(tǒng)根據(jù)末端負荷（依據(jù)供水溫度和流量）的需求來判斷運行機組的臺數(shù)，當出水溫 度達到7.5攝氏度（可設(shè)）并保持10分鐘（可設(shè)），已運行的機組已滿載（可限定在高效 區(qū)運行）時，投入未運行的機組。減少機組臺數(shù)群控系統(tǒng)根據(jù)末端負荷（依據(jù)供水溫度和

9、流量）的需求來判斷運行機組的臺數(shù)，當出水溫 度達到7攝氏度（可設(shè)）并保持1（分鐘（可設(shè)），并且有二臺以上機組運行時。群控系統(tǒng)會 根據(jù)系統(tǒng)的冗余冷量要判斷是否可以減機，目的是保證正在運行機組的額定冷量能夠滿足 負荷需求。2.3冷卻塔風(fēng)機控制一個固定用戶定義的“冷卻水進水溫度”設(shè)定值通過恒定濕球溫度偏差演算的“恒定溫度偏差設(shè)定值”CSM ECO系統(tǒng)根據(jù)固定的冷卻水溫設(shè)定值或是通過濕球溫度來控制冷卻塔風(fēng)機的臺數(shù)， 且群控系統(tǒng)自動平均冷卻塔的運行時間，延長冷卻塔系統(tǒng)的整體壽命。群控系統(tǒng)監(jiān)控每個 冷卻塔的總運行時間，當群控系統(tǒng)決定增加冷卻塔時，會啟動運行時間最短的冷卻塔（即 下一個開啟冷卻塔）。當負荷減

10、少到需要減少一臺冷卻塔的時候，群控系統(tǒng)會停止運行時 間最長的冷卻塔（即下一個關(guān)閉冷卻塔）。如果冷卻塔報告出錯，群控系統(tǒng)會在沒有開啟 的冷卻塔中，根據(jù)最短運行時間，選擇下一臺冷卻塔啟動（即一下個開啟冷卻塔）。另外,“運行時間手動重置”功能是當冷卻塔因故障被更換時使用的。對于希望長時間運行在部 分負荷狀態(tài)的系統(tǒng)，群控系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)時間，輪流關(guān)閉冷卻塔設(shè)置參數(shù)： 濕球溫度偏差值設(shè)置參數(shù)：冷卻塔開啟對應(yīng)系 數(shù)計算 WBT計算RWTSet=WBT+DTWBT機組啟動?冷卻塔風(fēng)扇停止冷卻塔進/出水閥門關(guān)閉計算冷卻塔開啟臺數(shù)（開啟進出水閥門）冷卻塔閥門開啟冷卻塔進/出水閥土是否開啟？注:RWT- 冷卻水出水

11、溫度RWTSet-冷卻水出水溫度設(shè)定DTSet- 冷卻水出水溫度偏差值設(shè)定WBT- 濕球溫度DTWBT-濕球溫度偏差值設(shè)定冷卻塔風(fēng)扇停止風(fēng)機運行在最低轉(zhuǎn)速曰 RWTvRWTSet增載計時RWRWT>RWTSet+DTSet?否計時是否結(jié)束？二RWTvRWTSet-DTSet?計時是否結(jié)束?停止一臺風(fēng)扇運行增啟一臺風(fēng)扇（以 最低轉(zhuǎn)速運行）風(fēng)機轉(zhuǎn)速 增大冷卻塔風(fēng)扇 是否全部運行?風(fēng)扇以最低轉(zhuǎn)速運減載計時保持當前狀態(tài)冷卻塔控制圖設(shè)置參數(shù)：風(fēng)扇最低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇最高轉(zhuǎn)速T冷卻塔風(fēng)扇以相同轉(zhuǎn)速運行2.4冷凍水泵的頻率控制此功能可以對該項目中的冷凍水泵/冷卻水泵進行控制。所有的水泵都具有以下的輸入輸出：開

12、關(guān)量控制輸出（開/關(guān)）開關(guān)量反饋（開/關(guān)）開關(guān)量過熱報警輸入（正常/報警）開關(guān)量手/自動狀態(tài)輸入（手動/自動）水狀態(tài)檢測（正常/報警）CSM ECO?提供了開關(guān)量輸出信號，用來控制水泵的啟停；提供了一個開關(guān)量反饋信號來檢 測水泵的運行情況。水泵的反饋信號可以連接到水泵電柜中的繼電器、壓差開關(guān)，或者一 個水流開關(guān)。水泵的故障信息取自水泵的熱繼電器，當水泵過載運行時，熱繼電器會輸出 一個信號到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)會切斷水泵的電源，投入備用泵投入運行或停止對應(yīng)的在 運行中的主機。手動/自動可以切換本地和遠程控制，當切到自動狀態(tài)時水泵受控制系統(tǒng)控 制，當切到手動狀態(tài)時受本地控制不受控制系統(tǒng)控制。系統(tǒng)會記

13、錄每臺水泵的運行時間， 并且為每臺水泵提供了一個手動復(fù)位功能。 當某臺水泵由于故障而被一臺新的水泵替換時， 可以將這臺新水泵的運行時間復(fù)位為零。CSM ECO支持變頻水泵控制，并通過調(diào)整水泵轉(zhuǎn) 速來維持用戶負荷側(cè)的壓力穩(wěn)定和冷卻側(cè)的最優(yōu)水溫。變頻水泵加機條件：計算的轉(zhuǎn)速總 和 > （水泵最小轉(zhuǎn)速x運行水泵數(shù)量）+水泵最小轉(zhuǎn)速；變頻水泵減機條件：計算的轉(zhuǎn)速總和=水泵最小轉(zhuǎn)速x運行水泵數(shù)量；系統(tǒng)會記錄每臺水泵的運行時間，并且為每臺水泵提供了一個手動復(fù)位功能。當某臺水泵由于故障而被一臺新的水泵替換時，可以將這臺新水泵的運行時間復(fù)位為零。變頻泵控制3.節(jié)能策略3.1機組臺數(shù)&順序啟?？刂?/p>

14、該控制策略提供機房系統(tǒng)的最優(yōu)化啟動、順序啟動及運行臺數(shù)控制，以使機組總制冷量滿 足負荷端需求。該功能根據(jù)建筑負荷需求、機組狀態(tài)及輔助設(shè)備狀態(tài)等信息來判斷機組是 否投入運行。有軟啟動功能、首啟末停機組設(shè)定、下一臺啟/停判定、系統(tǒng)冷凍水循環(huán)功能、 機組限制啟動功能等。根據(jù)末端負荷需求的增加 /減少或旁通管流量變化，確定運行加/減 機功能的最佳時機，減少機組浪費使用的狀況發(fā)生。控制策略任務(wù)：計算下一臺主機是否可以運行當機房在允許狀態(tài)且又無主機運行時進入循環(huán)運行確定下一步哪臺開哪臺關(guān)根據(jù)當前負荷作加減機運行在冷起動時作軟啟動機組臺數(shù)&順序啟?？刂?.2冷凍水溫度重置（基于總供回水溫差）通過實際

15、冷凍水總供回水溫差與設(shè)計溫差之間的偏離情況對冷凍水供水設(shè)定溫度（系統(tǒng)設(shè) 定點）進行相應(yīng)的重置，當實際溫差高于或低于溫差設(shè)定值的狀態(tài)并持續(xù)超過重置延時間 設(shè)定值時，系統(tǒng)實際設(shè)定值將在系統(tǒng)溫度設(shè)定最大限定值和最小值之間調(diào)節(jié)（系統(tǒng)實際設(shè) 定值 +/- 重置偏差設(shè)定值）。冷凍水出水溫度重置還可以基于負荷端閥門開度反饋信號、恒 定回水溫度等因素確定。系統(tǒng)加機需滿足：冷凍水供水溫度大于實際系統(tǒng)設(shè)定點冷凍水供 水溫度.重置功能的應(yīng)用是對系統(tǒng)實際系統(tǒng)設(shè)定點根據(jù)系統(tǒng)負荷進行重置，有利于系統(tǒng)的節(jié)冷凍水溫度重置有以下控制策略：固定溫差夕卜部閥門信號、樓宇信號固定冷凍水回水溫度室外溫度、回水溫度變化率冷凍水溫度重置3

16、.3供回水管流量控制控制特點：當有一臺或者更多水泵開始運行時，該控制策略將啟動?？刂撇呗酝ㄟ^末端壓差控制旁通閥水流量，保證通過每臺機組的流量不變, 該控制策略適用于末端盤管采用兩通閥控制的系統(tǒng)?？偣┧芰髁靠刂?.4機組啟動/停機時間優(yōu)化此功能用于客戶希望系統(tǒng)在預(yù)設(shè)時間上達到設(shè)定的冷凍水回水溫度，CSM自動計算出最優(yōu)化的機組啟動時間。換句話說，CSM計算出系統(tǒng)達到期望的冷凍水回水溫度，機組應(yīng)在何時啟 動，這個啟動時間將根據(jù)期望的冷凍水回水溫度、室外環(huán)境溫度、時間表上設(shè)定時間、上一 天實際的優(yōu)化啟動時間以及系統(tǒng)實際冷凍水回水溫度降低速率取樣等參數(shù)綜合計算而得。時 間計劃表和期望的冷凍水回水溫度由

17、操作者進行設(shè)定。此功能同樣可以優(yōu)化機房系統(tǒng)的停機 時間。以某辦公樓為例3.5 CSM ECO?其它控制策略總覽系統(tǒng)模式、機組運行冷量及剩余冷量（冷噸）和運行百分比；系統(tǒng)滿載提示環(huán)境溫度鎖定基于負荷或流量來確定冷負荷通過固定順序、運行時數(shù)或啟動次數(shù)進行機組順序啟停冷凍水循環(huán)檢測系統(tǒng)負荷外部報警首末機組設(shè)定機組冷量限制機組故障診斷4.集中控制管理站4.1 McQuayWeb用戶界面與單調(diào)的工程圖操作界面相比，McQuayWeb提供的Flash界面使得機房系統(tǒng)管理不再乏味，您 通過瀏覽動態(tài)絢麗的圖形界面，掌握詳盡的設(shè)備信息和系統(tǒng)狀態(tài)，也可選配帶有WIFI功能的平板電腦（1（寸）來無線體驗機房操作的便利。2D/3D圖形顯示用戶管理報警記錄事件郵件通知操作活動日