基于PLC的中央空調(diào)設計

摘要中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設施之一，電能的消耗非常大，約占建筑物總電能消耗的50%。由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負載并增加一定余量設計，而實際上在一年中，滿負載下運行最多只有十多天，甚至十多個小時，幾乎絕大局部時間負載都在70%以下運行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機的負荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調(diào)節(jié)負載，而與冷凍主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調(diào)節(jié)負載，幾乎長期在100%負載下運行，造成了能量的極大浪費，也惡化了中央空調(diào)的運行環(huán)境和運行質(zhì)量。隨著變頻技術的日益成熟，利用變頻器、PLC、數(shù)模轉換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結合，構成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，到達節(jié)能目的提供了可靠的技術條件。關鍵詞：PLC變頻器中央空調(diào)節(jié)能改造溫度控制ABSTRACTThecentralair-conditioningsystemisoneofmodernlarge-scalebuildingessentialsupportingfacilities,theelectricalpowerconsumptionishuge,about50%ofthetotalpowerconsumptionofbuilding.Becauseallthecentralair-conditioningsystemsisdesignedbasedonitsmaximumloading.Infact,thesystemonlyhastorunabouttendayseven10hoursundertheconditionofmaximumloading.Itrunswith70%maximumloadingmostofthetime.Usuallythefrozenhostofsystemcouldadjustitsloadingautomaticallyaccordingtothechangeoftemperature.Buttherefrigerationpumpandcoolingpumpcouldn’tadjustautomaticallyandalmostrunwithmaximumloadingforalongtermandthatisawasteofenergyandalsoworsensrunningenvironmentandrunningqualityofcentralair-conditioning.WiththefastmaturityofFrequencyConversionTechnology,usingorganiccombinationofinverter,PLC,digitalanalogconversionmodule,temperaturesensorandtemperaturemoduletothermoelectricclosed-loopautomaticcontroltechnologywhichcanadjustoutputflowrateautomaticallytosaveenergy.Keywords:PLC,Inverter,Centralairconditioning,Energysavingreconstruction,Temperaturecontrol第一章緒論中央空調(diào)系統(tǒng)已廣泛應用于工業(yè)與民用領域，在賓館、酒店、寫字樓、商場、住院部大樓、工業(yè)廠房中的中央空調(diào)系統(tǒng)，其制冷壓縮機組、冷凍循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻塔風機系統(tǒng)等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制熱負荷選定的，且再留有充足余量。在沒有使用具備負載隨動調(diào)節(jié)特性的控制系統(tǒng)中，無論季節(jié)、晝夜和用戶負荷的怎樣變化，各電機都長期固定在工頻狀態(tài)下全速運行，能量的浪費是顯而易見的。近年來由于電價的不斷上漲，造成中央空調(diào)系統(tǒng)運行費用急劇上升，致使它在整個大廈營運本錢費用中占據(jù)越來越大的比例，加之目前各生產(chǎn)、效勞業(yè)競爭劇烈，多數(shù)企業(yè)利潤空間不夠理想。因此電能費用的控制顯然已經(jīng)成為經(jīng)營管理者所關注的問題所在。隨著負荷變化而自動調(diào)節(jié)變化的變流量變頻空調(diào)水系統(tǒng)和自適應智能負荷調(diào)節(jié)的壓縮機系統(tǒng)應運而生，并逐漸顯示其巨大的優(yōu)越性，而且得到越來越多的被廣泛推廣與應用。隨著PLC技術和變頻器的開展，采用變頻調(diào)速技術不僅能使空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮更加理想的工作狀態(tài)，還能節(jié)省不必要的電能和水資源的浪費。通過各個系統(tǒng)的出回水溫度測定傳送給PLC的PID，再由PID計算出溫差來控制各變頻器的頻率，從而來調(diào)節(jié)電動機的運轉速率。在冷凍循環(huán)水體統(tǒng)中，冷凍泵與盤管風機的協(xié)調(diào)運行使得房間內(nèi)的溫度不會有太大的偏差，讓室內(nèi)的人有舒適感，冷的水溫在冷凍泵的作用下在循環(huán)系統(tǒng)中流動，當流過房間時吸熱溫度升高，高溫水流經(jīng)盤管時由風機降一局部溫度，隨后流回蒸發(fā)器與冷凝劑換熱降溫，溫差大電動機運轉加快，加速降溫。在冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中，冷卻泵與冷卻塔風機的協(xié)調(diào)運行使得冷卻水的溫度很快降下來，與冷凍水換熱，保證房間的適宜溫度。第二章工藝流程圖和節(jié)能示意圖2.1中央空調(diào)系統(tǒng)的工藝流程中央空調(diào)系統(tǒng)一般主要由制冷壓縮機系統(tǒng)、冷媒(冷凍和冷熱)循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、盤管風機系統(tǒng)、冷卻塔風機系統(tǒng)等組成。其工藝結構流程圖如圖1所示，在圖1中制冷壓縮機組通過壓縮機將制冷劑(冷媒介質(zhì)如r134a、r22等)壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中，冷凍循環(huán)水系統(tǒng)通過冷凍水泵將常溫水泵入蒸發(fā)器盤管中與冷媒進行間接熱交換，這樣原來的常溫水就變成了低溫冷凍水，冷凍水被送到各風機風口的冷卻盤管中吸收盤管周圍的空氣熱量，產(chǎn)生的低溫空氣由盤管風機吹送到各個房間，從而到達降溫的目的。冷媒在蒸發(fā)器中被充分壓縮并伴隨熱量吸收過程完成后，再被送到冷凝器中去恢復常壓狀態(tài)，以便冷媒在冷凝器中釋放熱量，其釋放的熱量正是通過循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的冷卻水帶走。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)將常溫水通過冷卻水泵泵入冷凝器熱交換盤管后，再將這已變熱的冷卻水送到冷卻塔上，由冷卻塔對其進行自然冷卻或通過冷卻塔風機對其進行噴淋式強迫風冷，與大氣之間進行充分熱交換，使冷卻水變回常溫，以便再循環(huán)使用。在冬季需要制熱時，中央空調(diào)系統(tǒng)僅需要通過冷熱水泵(在夏季稱為冷凍水泵)將常溫水泵入蒸汽熱交換器的盤管，通過與蒸汽的充分熱交換后再將熱水送到各樓層的風機盤管中，即可實現(xiàn)向用戶提供供暖熱風。圖1中央空調(diào)系統(tǒng)工藝結構流程圖理解中央空調(diào)系統(tǒng)工藝流程對于節(jié)能改造的實現(xiàn)至關重要，從因果關系角度上看，冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷卻塔風機系統(tǒng)均是主壓縮機系統(tǒng)的從動系統(tǒng)。當主壓縮機系統(tǒng)的負荷發(fā)生變化時，對冷凍水、冷卻水的需求量和冷卻塔需求的冷卻風量也發(fā)生相應的變化，正因如此，我們才有節(jié)能改造的必要前提條件，才有實現(xiàn)“按需分配〞控制方案的可能。中央空調(diào)的冷凍水和冷卻水是2個獨立的系統(tǒng)，冷凍水系統(tǒng)是指在機組和末端封盤之間循環(huán)的水系統(tǒng)，進出水溫為12-7度，水溫較低；冷卻水系統(tǒng)是指在機組和室外散熱設備之間循環(huán)的水系統(tǒng)，進出水溫為37-32度，水溫較高，冷卻水的散熱通用散熱設備的有冷卻塔、室外冷凝器、地下水等?？照{(diào)冷凍水是與蒸發(fā)器相連空調(diào)系統(tǒng)中的水，而冷卻水是通過冷凝器與冷卻塔相連的水系統(tǒng)。通俗點說，冷凍水就是在進入建筑物室內(nèi)的水，用這些水帶走房間的熱量到機房。但是冷凍水是循環(huán)的，它從室內(nèi)帶的熱量，又需要其他物質(zhì)給交換帶走，這個物質(zhì)就是冷卻水。冷凍水／冷卻水／冷凝水可以放在一起理解，水系統(tǒng)中主機與末端是通過冷凍水換熱，主機與冷卻塔經(jīng)過冷卻水換熱，末端空氣處理設備在得到冷凍水的冷熱量后與室內(nèi)空氣換熱會產(chǎn)生凝結水冷凍水是只通過制冷機使其溫度下降后再流向冷卻工藝的循環(huán)水，主要用于中央空調(diào)和工廠中需低溫冷卻的系統(tǒng)。就冷卻系統(tǒng)的構成而言，冷凍水分為密閉式和非密閉式，非密閉式又分為局部敞開式和噴淋式兩種類型。中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)多為密閉式；工廠中冷凍水系統(tǒng)多為敞開式，如天津大沽化工廠某分廠7℃冷凍水的特點濃縮倍數(shù)根本保持不變。密閉式冷凍水系統(tǒng)在循環(huán)過程中，由于不與空氣接觸，沒有蒸發(fā)，所以水量根本上沒有損失。局部敞開式冷凍水系統(tǒng)僅是冷水池敞口局部暴露于空氣之中，與空氣之間的交換量很少，可以忽略不計，故在循環(huán)過程中幾乎沒有水量損失。帶有噴淋裝置的冷凍水系統(tǒng)，夏季在循環(huán)過程中有特殊的吸濕現(xiàn)象，即在循環(huán)過程中沒有水量損失，反而因空氣中的水蒸氣進入系統(tǒng)而使系統(tǒng)中的離子濃度低于補充水。由于這種現(xiàn)象在某些地區(qū)引起冷凍水變化較大，也是藥量損失的主要因素，應引起重視，采取相應措施。而在冬季由于對空氣起增濕作用冷凍水有一定的濃縮。冷卻水1、冷卻水溫度對冷水機組制冷量的影響我們都知遭:從運行費來講，在制冷主機制冷量一定的情況下，冷凝溫度越低，制冷系數(shù)越大，耗能量就越小。據(jù)測算，冷凝溫度每增加1℃，單位制冷量的耗功率約增加3%-4%.所以，從這一角度來講，保持冷凝溫度穩(wěn)定對提高冷水機組的制冷量是有益的。但為到達此目的，需采取以下措施:增加冷凝器的換熱面積和冷卻水的水量;或提高冷凝器的傳熱系數(shù)，但是，對于一個空調(diào)冷卻系統(tǒng)來說，增加冷凝器的面積幾乎是不可能的。增加冷卻水的水量勢必增加水在冷凝器內(nèi)的流速，這將影響制冷機的壽命，同時還增加了冷卻水泵的耗電和管材浪費等一系列問題，而且效果也不盡理想。增大冷卻塔的型號，考慮一定量的充裕系數(shù)尚可，但如果盲目加大冷卻塔的型號，以追求降低冷卻水溫也是得不償失的，而且，冷卻水溫度還受當?shù)貧庀髤?shù)的限制。提高冷凝器冷卻水側的放熱系數(shù)，是實際和有效的，而提高放熱系的有效途徑是減小水側的污垢熱阻，對冷卻水補水進行有效的處理2、冷卻水的補水問題冷卻塔水量損失，包括三局部:蒸發(fā)損失，風吹損失和排污損失，即:Qm=Qe+Qw+Qb式中:Qm為冷卻塔水量損失；Qe為燕發(fā)水量損失；Qw為風吹量損失；Qb為排污水量損失。(1)蒸發(fā)損失Qe=(0.001+0.00002θ)ΔtQ(1)式中:Qe為蒸發(fā)損失量；Δt為冷卻塔進出水溫度差；Q為循環(huán)水量；θ為空氣的干球溫度。(2)風吹損失水量對于有除水器的機械通風冷卻塔，風吹損失量為Qw=(0.2%～0.3%)Q(2)

(3)排污和滲漏損失該損失是比擬機動的一項，它與循環(huán)冷卻水質(zhì)要求、處理方法、補充水的水質(zhì)及循環(huán)水的濃縮倍數(shù)有關.濃縮倍數(shù)的計算公式:N=Cr/Cm式中:N為濃縮倍數(shù)；Cr為循環(huán)冷卻水的含鹽量；Cm為補充水的含鹽量.

根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的含鹽量平衡，補充水帶進系統(tǒng)的含鹽最應等于排污，風吹和滲偏水中所帶走的含鹽量.

QmCm=(Qw+Qb)Cr

N=Cr/Cm=Qm/(Qw+Qb)=(Qe+Qw+Qb)/(Qw+Qb)(3)Qm=QeN/(N一1)濃縮倍數(shù)為補充水含鹽量和經(jīng)濃縮后冷卻水中的含鹽量之比，《建筑給水排水設計手冊》推薦N值，一般情況下最高不超過5～6。N值過大，排污和滲漏損失大，必然造成水浪費，N值過小，補水量小，冷卻水濃度大，會造成系統(tǒng)的污垢和腐蝕。由式(1)可以計算出蒸發(fā)水量，再由(2)風吹損失水量，最后由式(3)計算出排污和滲漏損失水量。3、冷卻水的水質(zhì)目前，由于空調(diào)冷卻系統(tǒng)大多數(shù)為敞開式循環(huán)系統(tǒng)，它效果好，造價低，在工程中得到廣泛應用，但是經(jīng)蒸發(fā)冷卻后濃縮，水中的C,Mg,Cl,Si等離子，溶解固體，懸浮物相應增加，由于空氣中和水?；佑|，溶氧量增加，CO大量散失，游離的CO含量降低，碳酸鈣濃度降低，制冷1_t大幅度下降.如不加強管理，空氣中污染物如灰塵、雜物進人系統(tǒng)，會繁殖徽生物綠澡及粘泥，此時污垢和粘泥可引起垢下腐蝕，而腐蝕產(chǎn)品又形成污垢，最后造成設備及管道演蝕穿孔而被停機，冷卻水的水指標。目前尚無確切的資料和標準，空調(diào)冷卻水對水質(zhì)的要求幅度較寬，主要應從冷卻水對設備腐蝕，積垢堵塞及設備清洗難易等情況考慮。針對以上分析，冷卻水在冷卻塔內(nèi)蒸發(fā)散熱的過程中水質(zhì)不斷發(fā)生變化，引起積垢、腐蝕和堵塞，目前，空調(diào)冷卻補水多采用自來水，對于大型的空調(diào)冷卻水系統(tǒng)，僅靠補充少量優(yōu)質(zhì)自來水是不起作用的，冷卻水必須進行處理。4、循環(huán)冷卻水處理由于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的結垢、腐蝕和藻類滋生不是在短期內(nèi)形成的，也不會在短期內(nèi)對系統(tǒng)有破壞性的影響，所以，往往得不到運行管理人員足夠的重視。另外由于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)比擬簡單，設計人員對其重視不夠，并且，冷卻水的處理是給排水專業(yè)和暖通專業(yè)均相關的專業(yè)，而冷卻水系統(tǒng)多是由暖通專業(yè)人員搞，所以，難免造成先天設計不盡合理.在設計過程中針對空調(diào)冷卻水系統(tǒng)易結垢腐蝕和菌藻滋生的特點，其處理方法也與冷凍水系統(tǒng)有所不同。冷卻水的處理方法可分為化學法和物理法?；瘜W法。目前，大型冷卻水系統(tǒng)多采用化學方法，為此必須在冷卻水中參加阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑及其配套的清洗劑等，從而形成了冷卻水的全套水處理技術?？晒┰O計大型空調(diào)冷卻水處理的參考。由于阻垢可保證傳熱效果(節(jié)能)，級蝕劑、殺菌滅藻劑可減少設備腐蝕，延長設備壽命均屬正效益，所以被世人所關注，國外各大水處理公司都把此技術作為第一重點來抓，據(jù)報道1987年工業(yè)水處理劑(冷卻水局部)銷譽值為5.86億美元，年初1992年銷售值為7.65億美元，年增長率為6％。近幾年來，隨著我國國民經(jīng)濟的快速開展，對水處理劑的研究和開發(fā)也有了長足的開展.加藥處理法:該方法較早應用于熱水鍋爐和船泊水處理，近幾年來，該方法也被用于冷卻水系統(tǒng)，常用的藥劑多為固態(tài)晶體硅酸鹽被膜緩蝕劑。實踐證明，有以下幾點需要注意:不同的被膜劑要求有不同的溶解溫度，對于把加藥灌設在循環(huán)水系統(tǒng)上的，水溫往往能到達溶解溫度，而對于把加藥灌設在補水系統(tǒng)上的，應特別注意防止水溫過低，如果水溫過低，被膜緩蝕劑的溶解不好，就會影響緩蝕的作用。物理方法:是近幾年開始普遍廣泛使用的一種方法，該方法運行費用低、使用方便、易于控制、無污染是一種比擬理想的水處理方法，實際上國外早在60年代便把注意力由化學方法轉移到物理方的開發(fā)上來。目前，應用的物理方法有磁力法、電解法、超聲法、靜電法等。電解法能抑制水垢的附著，但是除垢不徹底，且具有電解孔蝕的危險;早期應用的磁力法穩(wěn)定性比擬差，長時間使用不能控制積垢，必須定期清掃積聚在控制器中的氧化鐵;而靜電法那么克服了上述諸方法的缺點，并且，除了防垢和溶垢外，還有顯著的殺菌滅藻的效能。但是靜電法和電子水處理法緩蝕作用較專用的化學緩蝕略低，在一般空調(diào)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)可不考慮采用其它緩蝕方法。而在一些對緩蝕要求較高的系統(tǒng)最好同時適量添加一些緩蝕劑，可獲得更好效果。5、冷卻水系統(tǒng)的管道布置冷卻水系統(tǒng)的管道布置雖然比擬簡單，但如果考慮不周，也會出現(xiàn)一些問題。由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是開式系統(tǒng)，如果冷卻塔集水盤容積小或冷卻塔距水泵距離太遠及并聯(lián)運行的冷卻塔出水管阻力平衡嚴重失調(diào)，就會使空氣混入水中，進入水泵并壓入管道中，引起嚴重的水錘致使水泵出水管及其管件損壞。所以，冷卻水系統(tǒng)應注意以下幾個問題:(1)

冷卻塔并聯(lián)使用時管道阻力平衡，冷卻塔與泵的距離不能太遠；泵應布置在冷水機組的前邊(即將冷卻水壓入冷水機組中);并且，泵應作成自灌式;防止泵的吸水管上下翻彎。另外，冷卻泵、冷水機組、冷卻塔宜做成一一對應，以便于調(diào)節(jié)和流量平衡，如果不能實現(xiàn)上述控制時，應采用自動控制系統(tǒng)，冷卻塔的進出口處均應設電磁閥，且應同步開、關。或在每臺冷卻塔的進、出水管上設置平衡閥以保證每臺冷卻塔的進水量滿足其額定流量.為提高吸水管的集水量，設計吸水管時可適當加大吸水管的管徑。(2)

選擇冷卻塔時首先應注意產(chǎn)品樣本給出的性能參數(shù)與該產(chǎn)品實際性能的差距。其中包括產(chǎn)品樣本的不實及工程建設地點的氣象條件與產(chǎn)品標定性能的測試條件不同等因素。要按照工程地點的氣象條件進行校核。并應根據(jù)該產(chǎn)品的工程應用經(jīng)驗采取相應的調(diào)整措施。有時不得不采用較大的裕量系數(shù)。(3)

冷卻塔一般安裝在高層建筑的裙房屋面。因距離主樓較近，所以尚應考慮冷卻塔的吸風距離、防火、噪聲、漂霧等問題。關于冷卻塔的吸風距離國家標準作了詳細的規(guī)定。(4)選擇冷卻水泵時要根據(jù)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)阻力，輸水高差及自由水頭決定，不宜富裕過多。水泵的流量應按校核后的冷水溫差決定。多臺泵并聯(lián)工作時要按并聯(lián)曲線進行計算和校核。不能盲目地按臺數(shù)進行水量疊加。(5)關于冷卻水系統(tǒng)的集水池，以往在設計冷卻水設備時，其集水池的容積大多按冷卻水量的10%設置(見空調(diào)制冷手冊)。這一要求在選用集水型冷卻塔時已不適用.集水型冷卻塔帶有自身的集水箱，其容量較小，但實際證明亦能滿足冷卻水泵工作的需要。目前的空調(diào)冷卻水系統(tǒng)，由于受建筑條件的限制，多數(shù)無法設置大型、符合10%冷卻水覺要求的集水他。所以，依靠冷卻塔本身的集水箱并做好水位保持及補水即可。有關資料推薦，集水箱的容積一般為冷卻水量的2%一3%，建筑條件許可增設水池，其容量也不宜過大，不需要按冷卻水量的1O%設置。只要能容納冷卻水系統(tǒng)的水量,能夠保證冷卻水泵正常起動和工作即可。冷卻水塔用于為冷凍機組提供“冷卻水〞。“外部熱交換〞系統(tǒng)由兩個循環(huán)水系統(tǒng)組成：⑴、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍泵及冷凍管道組成。從冷凍機組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各個房間內(nèi)進行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降。⑵、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機組進行熱交換，使水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入水塔，使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換，然后再將降了溫的冷卻水，送回到冷凍機組，如此不斷循環(huán)，帶走冷凍機組成釋放的熱量。冷卻風機⑴、室內(nèi)風機：安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換；⑵、冷卻塔風機用于降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水〞帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。2.2中央空調(diào)末端風機盤管選擇時的考前須知我國在風機盤管檢測指標中有如下一些工程：風量、供冷量、供熱量、單位風機功率供冷量、水阻力、A聲級噪聲、凝露、凝結水處理、電機繞組溫升、熱態(tài)絕緣電阻、泄漏電流、接地電阻這些指標。但我們在工程中評價一臺風機盤管質(zhì)量好壞的標準主要還是看其風量、冷量、噪聲、耗電量這幾個指標。平時在選擇風機盤管時不少人認為盤管技術早已過關，每個廠家的產(chǎn)品都大同小異，因而往往只從價格考慮。從上表我們可看出不同廠家的產(chǎn)品在冷量、耗電量、噪聲方面確有不少差異。但僅從耗電量來講，同款產(chǎn)品最大耗電量與最小耗電量之間相差23W，如果以某辦公室盤管每天運行10小時，每年運行200天計算(年使用系數(shù)取0.6)，每年可節(jié)約27.6度電，以每度電1.1元計算年節(jié)約運行費用30元。如果兩者的價格相差百元，那增加的初投資將在三年多的時間中得以收回。這僅僅是經(jīng)濟帳不包括低噪聲盤管對提高工作效率以及工作人員身心健康所帶來的好處。下面將談談具體選型時應注意的幾點。1、盤管冷量缺乏：這個問題是目前用戶投訴最多的一個問題。造成這種問題的主要原因是不少企業(yè)沒有自己的測試手段，樣本上的參數(shù)從其它廠家的樣本上抄襲的，且自己生產(chǎn)的盤管熱工性能又較差(這主要是由翅片形式、脹管質(zhì)量、生產(chǎn)工藝等造成)。因此建議在進行工程考察時應注意該廠家的測試設施與手段，很難想象一個沒有自己測試裝置的廠家能產(chǎn)生出好產(chǎn)品來。2、風量：目前我們在進行具體工程設計中往往是根據(jù)計算所得冷負荷通過查閱有關廠家的樣本來選擇風機盤管。如何考慮盤管的風量是一個問題。國內(nèi)市場上多數(shù)廠家的盤管都只有一種三排管的，但也有廠家提供二排管的盤管。筆者認為對于大多數(shù)民用建筑空調(diào)系統(tǒng)而言選擇二排管的盤管更為有利(對高濕度場合例外)。這是因為二排管的產(chǎn)品在同樣冷量下風量較大，這將增大空調(diào)房間的換氣次數(shù)，有利于提高空調(diào)精度及舒適性。同樣冷量下，采用小溫差、大風量送風，會取得比大溫差、小風量送風更佳的空調(diào)效果。3、機外余壓：由于我國目前的盤管國家標準規(guī)定風機盤管的風量、冷量及噪聲等參數(shù)的測試均是在機外靜壓為O的條件下進行的。但在實際使用中盤管出風口前往往要接一小段風管及出風百葉，另外有的工程中還設有回風箱，因此在實際使用中會發(fā)現(xiàn)盤管的實際風量要小于其名義風量，這樣的后果就是房間風量減小，送風溫差增大，空調(diào)的舒適性下降。有的設計人員為防止這種情況就在選型時按盤管的中檔風量選取，以防止風量缺乏，但卻增大工程的初投資。因而筆者建議在國內(nèi)測試標準尚未改變的情況下，我們在盤管選型時應該優(yōu)先選擇有余壓(一般應為10～15Pa)的機組。4、噪聲問題：這是目前國內(nèi)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品差距較大的一個地方，也是目前盤管因質(zhì)量問題而被投訴的一個要點。造成這一問題的原因多在于盤管中的電機與風機配置及匹配的不合理。另一個原因是廠家質(zhì)量管理不嚴，裝配工責任心不強，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。所以我們在考察一個廠家產(chǎn)品時應查閱其由國家權威質(zhì)檢部門出具的該款產(chǎn)品(注意一定要是我們準備訂貨的那幾款產(chǎn)品)噪聲檢測報告。對于選用批量較大的工程工程應現(xiàn)場抽樣送有關質(zhì)檢部門檢測。除了以上講的幾條外，在盤管選型時還應注意其是否有質(zhì)檢部門出具的凝露試驗合格報告。其凝結水盤保溫應采用整體保溫，水盤應優(yōu)先選擇長盤。此外在同等條件下應優(yōu)先考慮外型小重量輕的產(chǎn)品。關于電器方面的參數(shù)目前國內(nèi)絕大多數(shù)廠家的產(chǎn)品均可達標，可不做為考察的重點。第三章中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能原理3.1中央空調(diào)系統(tǒng)的分類中央空調(diào)系統(tǒng)按負載類型可分為兩大類，①變轉矩負載:如冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、冷卻塔風機系統(tǒng)等風機、水泵類負載;②恒轉矩負載:如主制冷壓縮機系統(tǒng)。不同的轉矩類型具有完全不同的轉矩功率關系特性，我們知道風機、水泵類變轉矩負載特性滿足流體動力學關系理論，即以下數(shù)學關系成立:

n1/n2∝q1/q2h1/h2∝(n1/n2)2p1/p2∝(n1/n2)3(1)

其中，n、q、h、p分別表示轉速、流量、揚程、軸功率。它們之間的關系曲線如圖2所示。

圖2流量、揚程、功率三者間的關系曲線圖由式1可知，假設轉速下降到額定轉速的70%，那么，揚程將下降到額定值的50%，同時，軸輸出功率下降到額定值的35%。從圖2中可以看出，管網(wǎng)的阻尼隨揚程的降低而減小。在滿足系統(tǒng)根本揚程需求的情形下，假設系統(tǒng)的流量需求減少到額定流量的50%時，在變頻控制方式下，其對應輸出功率僅約為額定功率的13%。這就為實施變頻節(jié)能技術改造提供了數(shù)學理論上的可行性保障空間。3.2節(jié)能的方案改造方案主要有：方案一是通過關小水閥門來控制流量，經(jīng)測試達不到節(jié)能效果。且控制不好會引起冷凍水未端壓力偏低，造成高層用戶溫度過高，也常引起冷卻水流量偏小，造成冷卻水散熱不夠，溫度偏高；方案二是根據(jù)制冷主機負載較輕時實行間歇停機，但再次起動主機時，主機負荷較大，實際上并不省電，且易造成空調(diào)時冷時熱，令人產(chǎn)生不適感；方案三是采用變頻器調(diào)速，由人工根據(jù)負荷輕重調(diào)整變頻器的頻率，這種方法人為因素較大，雖然投資較小，但達不到最大節(jié)能效果；方案四是通過變頻器、PLC、數(shù)模轉換模塊、溫度模塊和溫度傳感器等構成溫差閉環(huán)自動控制，根據(jù)負載輕重自動調(diào)整水泵的運行頻率，排除了人為操作錯誤的因素。雖然一次投入本錢較高，但這種方法在社會上已經(jīng)被廣泛應用，已經(jīng)證實是切實可行的高效節(jié)能方法。最后決定采用方案四對酒店冷凍、冷卻泵進行節(jié)能改造。3.3節(jié)能方案說明1、中央空調(diào)系統(tǒng)機組中有冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。我們可對冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)進行節(jié)能改造。中央空調(diào)實際運行時，冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)進、出水溫差〔△T〕約為2℃，：冷凍水、冷卻水帶走熱量〔r〕_=流量(Q)×溫差〔△T〕我們可以適當提高溫差〔△2、冷凍水系統(tǒng)低溫冷凍水溫度取決于蒸發(fā)器運行參數(shù)〔冷凍水出水溫度為12℃〕，只需控制高溫冷凍水〔回水〕溫度，即可控制溫差，現(xiàn)采用溫度傳感器、PID調(diào)節(jié)器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷凍水回水溫度控制T1〔例如17℃3、冷卻水系統(tǒng)取冷凝器兩側冷卻水溫度作為控制參數(shù)，采用溫度傳感器、PID溫差調(diào)節(jié)器和變頻器及冷卻水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷卻水溫差控制△T2〔例如：5℃4、控制方式1〕冷凍水系統(tǒng)出/回水管路上裝有溫度變送器，變送器輸出4-20mA信號輸入中央控制單元進行溫差處理，再將溫差信號轉換為4-20mA信號輸入PID控制器，實現(xiàn)全過程閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，當溫差變大、偏離定值時，變頻泵會自動加速，使出/回水溫差往定值靠近；反之，當出/回水溫差下降，變頻泵自動減速。使回水溫度上升過高，超出溫差設定范圍，變頻泵頻率升至上限，而回水溫度仍上限，中央控制單元發(fā)出加泵指令，變頻泵會自動切換至工頻運行，變頻器再去軟啟第二臺泵。變頻泵頻率至下限，而回水溫度同時下限，中央控制單元會發(fā)出減泵指令，減泵按“先開先停〞原那么，直至1臺泵變頻運行；2〕冷卻水系統(tǒng)與冷凍水系統(tǒng)控制方式相反；3〕運行臺數(shù)1-3臺間變化，可采用自動加/減泵方法，即實際負荷大小，自動加/泵(PLC控制)；也可采用警告手動開/停泵。4〕當變頻器故障跳閘，自動模式下，會自動切換到工頻運行，同時給出報警信號。手動模式下，給出報警信號，手動切換工頻或開啟另一臺泵。5〕1臺變頻器可分別拖動多臺泵，可自動輪換，也可人為輪換。3.4節(jié)能原理由流體傳輸設備水泵、風機工作原理可知：水泵、風機流量〔風量〕轉速成正比；水泵、風機壓力〔揚程〕轉速平方成正比，而水泵、風機軸功率等于流量與壓力乘積，故水泵、風機軸功率轉速三次方成正比〔即與電源頻率三次方成正比〕上述原理可知：降低水泵、風機轉速就，水泵、風機功率可以下降更多。例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz，那么P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50〔P為電機軸功率〕；將供電頻率由50Hz降為40Hz，那么P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50〔P為電機軸功率〕。由以上內(nèi)容可以看出，用變頻器進行流量〔風量〕控制時，可節(jié)約大量電能。中央空調(diào)系統(tǒng)設計時是按現(xiàn)場最大冷量需求量來考慮，其冷卻泵，冷凍泵按單臺設備最大工況來考慮，實際使用中有90%多時間，冷卻泵、冷凍泵都工作非滿載狀態(tài)下。而用閥門、自動閥調(diào)節(jié)增大了系統(tǒng)節(jié)流損失，對空調(diào)調(diào)節(jié)是階段性，造成整個空調(diào)系統(tǒng)工作波動狀態(tài)；而冷卻泵、冷凍泵上加裝變頻器那么可一勞永逸解決該問題，還可實現(xiàn)自動控制，并可變頻節(jié)能收回投資。同時變頻器軟啟動功能及平滑調(diào)速特點可實現(xiàn)對系統(tǒng)平穩(wěn)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定，并延長機組及網(wǎng)管使用壽命。，隨熱負荷而改變水量變流量空調(diào)水系統(tǒng)顯示了巨大優(yōu)越性，到越來越廣泛應用，采用SPWM變頻器調(diào)節(jié)泵轉速，可以方便調(diào)節(jié)水流量，負荷變化反應信號經(jīng)PID調(diào)節(jié)與變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使泵轉速隨負荷變化，這樣就可以實現(xiàn)節(jié)能，其節(jié)能率通常都20%以上。改造節(jié)電率與用戶使用情況密切相關，一般情況下，春、秋兩季運行節(jié)電率較高，可達40%以上，夏季用戶本身需要電能就大，可節(jié)省空間有限，一般20%左右。3.5中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造中央空調(diào)系統(tǒng)的四個局部都可以實施節(jié)電改造。但冷凍水機組和冷卻水機組的改造改造后節(jié)電效果最為理想，文章中我們將重點闡述對冷凍機組和冷卻機組的變頻調(diào)速技術改造。機組是山東金光空調(diào)研制開發(fā)的系列中央空調(diào)之一，該機組是通過冷卻塔對水進行冷卻，以冷卻水為冷源，以水為供冷介質(zhì)進行制冷的一種中央空調(diào)設備。機組以其高效、低噪音、結構合理、操作簡便、運行平安、安裝維護方便等優(yōu)點，廣泛應用于賓館、商場、辦公樓、展覽館、機場、體育館等公共設施的舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)，并能滿足電子、制藥、生物、輕紡、化工、冶金、制藥、電力、機械等行業(yè)的工藝性空調(diào)系統(tǒng)的不同使用要求。冷凍機組可與風機盤管或柜式，吊頂式空氣處理機以及新風機組一起組成半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有風機盤管系統(tǒng)的諸多優(yōu)點，布置靈活、外形美觀、節(jié)省建筑空間、調(diào)節(jié)方便，可以單獨停、開而不影響其它房間，運行噪聲低等特點。水冷冷凍機組通過冷卻塔，冷卻水泵及相應的管道系統(tǒng)等用水進行冷卻，制取空調(diào)用及工藝用冷凍水。機組單機制冷量大、能效比高、系統(tǒng)結構簡單、安裝空間省、維護管理方便，機組一次性投資較低。冷凍機組：通往各個房間的循環(huán)水由冷凍機組進行“內(nèi)部熱交換〞作用，使冷凍水降溫為5~7℃3.6主要設備的特性簡介西門子標準變頻器MicroMaster440隨著微電子技術，電力電子技術，全數(shù)字控制技術的開展，變頻器的應用越來越廣泛。變頻器能均勻的改變電源的頻率，因而能平滑的改變交流電動機的轉速，由于兼有調(diào)頻調(diào)壓功能，所以在各種異步電動機調(diào)速系統(tǒng)中效率最高，性能最好。變頻器分為間接變頻和直接變頻，變頻水泵采用間接變頻方式。間接變頻裝置的特點是將工頻交流電源通過整流器變成直流，再經(jīng)過逆變器將直流變成頻率可控的交流電。變頻器以軟啟動取代Y－△降壓啟動，降低了啟動電流對供電設備的沖擊，減少了振動及噪音。它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備超強的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。①根本參數(shù)設定擴展調(diào)整At.ty1At類型：0：普通，1：快速響應，2：穩(wěn)定Ctr.A0控制算法：0：PID(原有PID〕，1：Ra-PID〔高性能型PID)JF.OU0JF超調(diào)抑制0～100,0:無抑制21代碼設定值說明P00033專家級P00040參數(shù)過濾器P00052121-變頻器輸出頻率、22-轉速nP001000-準備運行、1-快速設置P01000功率單位為kW,頻率缺省值50HzP02051變轉矩，只用于平方V/f特性〔水泵、風機〕的負載P029530S變頻器風扇延時P03001異步電動機P0304380電機的額定電壓(V)P030521.4電動機的額定電流〔A)②變頻器控制原理P03075.5電機額定功率〔kW)P03080.82電動機額定功率因數(shù)P031050電動機額定頻率(Hz)P03111000電動機額定轉速(rpm)P07002選擇命令源：1-面板設定、2-端子排輸入P0640110%過載限流P071800-自動操作、1-手動操作P072500-NPN低電平有效、1-PNP高電平有效P073152.3變頻器故障P073252.2變頻器正在運行P0748B故障繼電器常開P07560單極性電壓輸入〔0～10V〕P10002頻率設定值的選擇：2、模擬量設定值P104020HzMOP頻率設定值〔內(nèi)部〕P108020Hz電機最小轉速對應頻率P108250Hz電機最大轉速對應頻率P112050設置斜坡上升時間P112150設置斜坡下降時間P13002變頻器的控制方式：拋物線的V/f控制P191000-不自動檢測、1-自動檢測P390000-不計算不復位，結束快速調(diào)試3.6.2PLC1、PLC的開展PLC〔ProgrammableLogicController〕,是一種電子裝置，早期稱為順序控制器“SequenceController〞,1978年NEMA(NationalManufactureAssociation)美國國家電氣協(xié)會正式命名為ProgrammableLogicController〔可編過程控制器。簡稱PLC〕,其定義為一種電子裝置，主要將外部的輸入裝置如：按鍵、感應器、開關及脈沖等的狀態(tài)讀取后，依據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)或數(shù)值并根據(jù)內(nèi)部存儲預先編寫的程序，以微處理機執(zhí)行邏輯、順序、計時、計數(shù)及算式運算，產(chǎn)生相對應的輸出信號到輸出裝置如：繼電器〔Relay〕的開關，電磁閥及馬達驅(qū)動，控制機械或程序的操作，到達機械控制自動化或加工程序的目的。并籍由其外圍的裝置〔計算機/程序書寫器〕輕易地編輯/修改程序及監(jiān)控裝置狀態(tài)，進行現(xiàn)場程序的維護及試機調(diào)整。PLC與繼電器控制系統(tǒng)的有很大的關系。由于在復雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找很排除非常困難，假設工藝發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的組件與接線需作相應的變化，這種改造的工期長，費用高，以至于有的用戶寧愿扔掉舊的控制柜，另外做一臺新的控制柜。1968年，美國最大的汽車制造廠家—通用汽車公司(GM)提出了研究PLC的根本思想，即：編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序維護方便，采用插件式結構可靠性高于繼電器控制柜體積小于繼電器控制柜本錢可與繼電器控制柜競爭可將數(shù)據(jù)直接送入計算機可直接采用115V交流輸入電壓輸出采用115V交流電壓，能直接驅(qū)動電磁閥、交流接觸器等負載通用性強，擴展方便能存儲程序，存儲器容量可達4KB1969年，美國數(shù)字設備公司〔DEC〕研制出了世界上第一臺風機的設計供風量也比實際需要的風量大，只要啟動中央空調(diào)主機，水泵PLC。70年代初期出現(xiàn)了微處理器，它的體積小，功能強，價格廉價，很快被用于PLC，使它的功能增強，工作速度加快，體積減小，可靠性提高，本錢下降。PLC借鑒微型計算機的高級語言，采用極易為工廠電氣人員掌握的梯形圖編程語言?，F(xiàn)代可編程控制器不僅能實現(xiàn)對開關量的邏輯控制，還具有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)處理、運動控制、模擬量PID控制，通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。PLC已經(jīng)廣泛應用在各種工業(yè)部門，其應用范圍已擴展到樓宇自動化、家庭自動化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設備和農(nóng)業(yè)等領域。隨著電子技術和計算機技術的進步，PLC的開展趨勢有：向高性能、高速度、大容量開展大力開展微型PLC，不斷增強微型PLC的功能PLC編程語言的標準化PLC與其它工業(yè)控制產(chǎn)品相互融合PLC與個人計算機〔PC〕的融合PLC與集散控制系統(tǒng)的融合PLC與CNC的融合大力開發(fā)智能型I/O子系統(tǒng)PLC與現(xiàn)場總線相融合增強通訊聯(lián)網(wǎng)功能2、PLC的特點編程方法簡單易學，指令豐富梯形圖是使用得最多的PLC的語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，并且包含一些常用的高級便利指令如PID，加減速脈沖，高速計數(shù)等。大大簡化編程工作量。功能強，性能價格比高一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個內(nèi)部繼電器、幾十到幾百個定時器和計數(shù)器、幾十個特殊用途繼電器，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。一臺PLC可以同時控制幾臺設備，也可以通過聯(lián)網(wǎng)信，實現(xiàn)分散控制，集中管理。硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強，編過程控制其產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置功用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能，不同規(guī)模的系統(tǒng)。而且PLC的安裝接線也很方便，有較強的帶負載能力，可以通過端子直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。無觸點面配線，可靠性高，抗干擾能力強。PLC用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中的大量的中間繼電器和時間繼電器，外面僅有輸入和輸出相關的少量接線，并且采用了一系列的硬件和軟件抗干擾技術如濾波，隔離等，使之具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間到達數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。PLC已被廣闊用戶認為最可靠的工業(yè)控制設備之一。系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能，用戶可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管和編程器提供的信息迅速查明故障原因并予以排除。體積小，功耗低3、PLC的應用領域PLC的應用領域廣泛，主要有：開關量邏輯控制PLC具有“與〞、“或〞“非〞等邏輯指令，可是實現(xiàn)觸點和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進行組合邏輯、定時控制與順序邏輯控制。開關量邏輯控制可用于單臺設備，也可以用于自動生產(chǎn)線，如機床電氣控制，沖壓機械、鑄造機械、運輸帶、包裝機械的空控制，電梯的控制，化工系統(tǒng)中各種泵和電磁閥的控制，冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng)，各種生產(chǎn)線的控制等運動控制PLC適用專用的運動控制模塊，對直線運動或圓周運動的位置、速度和加速度進行控制，可實現(xiàn)單軸/雙軸/三軸位置控制，是運動控制與順序控制機能有機的結合在一起。PLC的運動控制功能廣泛的用于各種機械，如金屬切削機床，機器人等。閉環(huán)過程控制過程控制指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量I/O模塊，實現(xiàn)模擬量〔Analong〕和數(shù)字量〔Digital〕之間的A/D轉換和D/A轉換，并對模擬量實行閉環(huán)PID〔比例-積分-微分〕控制。PLC的模擬量PID控制控制功能已經(jīng)廣泛應用于輕工、化工、冶金、電力等行業(yè)。數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC具有豐富的數(shù)據(jù)運算〔包括四那么運算、函數(shù)運算、矩陣運算等〕、數(shù)據(jù)傳送、轉換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理功能一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人柔性制造系統(tǒng)，也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品等工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。通訊聯(lián)網(wǎng)PLC的通訊包括主機與遠程I/O之間的通訊，多臺PLC之間的通訊、PLC和其它智能控制設備〔如計算機、變頻器、數(shù)控裝置等〕之間的通訊。PLC與其它智能控制設備一起，可以組成“集中管理，分散控制〞的分布式控制系統(tǒng)〔DCS,又稱集散控制系統(tǒng)〕。4、PLC的組成PLC主要有CPU模塊，輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。CPU模塊：CPU模塊主要由微處理器〔CPU芯片〕和存儲器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當于人的大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)。I/O模塊：輸入(Input)模塊和輸出〔Output〕模塊統(tǒng)稱I/O模塊，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊主要用來接受和采集輸入信號，輸入信號包括兩類：一類是從按鈕，選擇開關，接近開關，光電開關等來的開關量輸入信號；另一類就是由電位器，測速發(fā)電機等提供的連續(xù)變化的模擬量信號。PLC通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥等執(zhí)行機構，另外也可以驅(qū)動指示燈、數(shù)字顯示裝置等CPU模塊的工作電壓一般是5V，而其輸入/輸出信號電壓一般較高，如DC24V和AC220V。為防止外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲損壞CPU模塊，影響其正常工作，在I/O模塊中，用光電耦合器、可控硅，小型繼電器等器件來隔離外部輸入電路和負載。I/O模塊除了傳遞信號外，還有電平轉換與隔離的作用。PLC有兩種根本的工作狀態(tài)，即運行〔RUN〕狀態(tài)與停止〔STOP〕狀態(tài)。在運行狀態(tài)，PLC通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時響應隨時變化的輸入信號，用戶程序不是執(zhí)行了一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至PLC停機或切換到STOP工作狀態(tài)。溫度傳感器Pt100鉑電阻鉑電阻Pt100:在0℃，R=100Ω，輸入溫度在-50℃～100℃范圍，電阻變化率0.3851Ω/℃。Pt100溫度傳感器是一個模擬信號，它在實際應用中是電阻值，它采用三線制接法，把采集到的電阻值轉換成電壓信號，經(jīng)控制器內(nèi)部+/-運算轉換成數(shù)字值。3.6.4A/D轉換器EM235每個EM235可同時擴展4路模擬量輸入和1路模擬量輸出通道。其中A/D轉換時間為25um，D/A轉換時間為100um。EM232為2路輸出通道。物理特性尺寸(寬×高×深)71.2×80×62mm功耗2W電源損耗+5VDC消耗電流34

mAL+48

mAL+線圈電壓范圍20.4～28.8VDCLED燈指示24V電源狀態(tài)，亮表示電源正常，滅表示電源故障模擬量輸入特性輸入點數(shù)4隔離(現(xiàn)場與邏輯電路間)光耦隔離：500VAC，1分鐘輸入類型差分輸入量程范圍電壓輸入(單極性)0-10V,0-5V,0-1V,0-500mV,0-100mV,0-50mV電壓輸入(雙極性)±10V,±5V,±2.5V,±1V,±500mV,±250mV,±100mV,±50mV,±25mV電流輸入0～20mA據(jù)字格式數(shù)單極性，全量程0～32000雙極性，全量程-32000~32000輸入分辨率電壓輸入(單極性)2.5mV(0～10V量程)1.25mV(0～5V量程)電壓輸入(雙極性)2.5mV(±5V量程)1.25mV(±2.5V量程)電流輸入5μA(0～20mA量程)測量誤差小于0.5%模數(shù)轉換時間小于300μs模擬量輸入響應時間1.5ms共模抑制40dB，DCto60Hz共模電壓信號電壓+共模電壓(必須小于等于12V)輸入阻抗不小于10MΩ最大輸入電壓30V最大輸入電流30mAAD轉換器分辨率12位模擬量輸出特性輸出點數(shù)1輸出范圍電壓輸出電流輸出±10V0～20mA輸出分辨率電壓輸出電流輸出12BIT11BIT數(shù)據(jù)字格式電壓輸出電流輸出-32000～+320000～32000精度電壓輸出電流輸出典型值:滿量程的±0.5%，最壞情況：滿量程的±2%穩(wěn)定時間電壓輸出電流輸出100μs2ms最大驅(qū)動@24V用戶電源電壓輸出電流輸出最小5000Ω最大500ΩPID控制器的選擇SDC15數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器是一種48×48mm的小型數(shù)字調(diào)節(jié)器，具有多種輸入量程，PID控制系統(tǒng)采用新型控制演算法“RationalLooPPID〞5(微分先行PID)和“Just-FiTTER〞(快速恢復設定值)。最多2路控制輸出(根據(jù)型號不同而不同)可以使用。輸出種類可選擇繼電器輸出、電壓脈沖輸出、電流輸出。安裝方法有盤安裝型和插孔安裝型。智能編程器對應，便于設定操作和監(jiān)視。3.7變頻節(jié)能技術框圖及改造原理分析1、制冷主機：制冷主機通過壓縮機讓制冷劑迅速冷凍循環(huán)水的溫度快速降低〔一般經(jīng)過制冷主機制冷后的水溫在7℃左右〕，這是中央空調(diào)冷源提供的地方，通過制冷主機冷凍的冷媒水由冷凍水泵送入空調(diào)房間。2、對冷凍泵進行變頻控制原理說明如下：PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計算出溫差值；現(xiàn)采用在蒸發(fā)器的出水管和回水管上裝有檢測溫度的變送器。再與PID溫度調(diào)節(jié)器、PLC和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過冷凍水的溫差來控制，然后根據(jù)冷凍機的回水與出水的溫差值來控制變頻器的轉速，調(diào)節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度；溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負荷大，應提高冷凍泵的轉速，加快冷凍水的循環(huán)速度和流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，那么說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負荷小，可降低冷凍泵的轉速，減緩冷凍水的循環(huán)速度和流量，減緩熱交換的速度以節(jié)約電能；3、冷凍水系統(tǒng)它的水溫取決于蒸發(fā)器的設定值，回水溫度取決于蒸發(fā)器接收的熱量，中央空調(diào)冷凍水出的溫度與冷凍水的回水溫度設計最大溫差為5"C(出水為8"C，回水為13"C)?，F(xiàn)采用在蒸發(fā)器的出水管和回水管上裝有檢測溫度的變送器。再與PID溫度調(diào)節(jié)器、PLC和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過冷凍水的溫差來控制，使冷凍水泵機組的轉速相應于熱負載的變化而變化，4、冷卻水泵制冷劑在冷水機組里循環(huán)，經(jīng)過壓縮機是溫度升高，這時用水將溫度降下來，這局部水稱為冷卻水，冷卻水通過冷冷卻水泵把制冷主機所產(chǎn)生的熱量帶走，再經(jīng)過冷卻塔把熱量釋放到空氣中，然后回到冷水機組，這樣構成一個冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)上的泵是冷卻水泵。要清楚，空調(diào)系統(tǒng)通過三個循環(huán)把室內(nèi)的熱量傳到室外：冷凍水循環(huán)，制冷劑循環(huán)，冷卻水循環(huán)。降低水的溫度取決于冷卻塔的工作狀態(tài)，我們只需控制高溫冷卻水的溫度(冷凝器出水口)即可控制溫差?，F(xiàn)采用溫度變送器，PID調(diào)節(jié)器，PLC變頻器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷凝器出水溫度控制在T2，(例如38"C)，由于冷凍機組運行時，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進行不斷循環(huán)的。冷卻水進水出水溫差大，說明冷凍機負荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應提高冷卻泵的轉速，加大冷卻水的循環(huán)量；溫差小，那么說明，冷凍機負荷小，需帶走的熱量小，可降低冷卻泵的轉速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。5、冷卻塔冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過蒸發(fā)作用來散去制冷主機所產(chǎn)生的廢熱的一種設備。通過冷卻水泵將溫度較高的水送上冷卻塔，通過冷卻塔噴頭，讓水自上而下流動，一方面，通過自然空氣帶走水中熱量；另一方面，通過冷卻風機帶動空氣加速運動，通過空氣帶走熱量的同時加快蒸發(fā)，讓水溫降低。溫度降低后的冷卻水再次循環(huán)進入制冷主機，帶走制冷主機產(chǎn)生的廢熱，如此循環(huán)?？刂仆ㄟ^檢測冷卻塔水溫度對冷卻塔風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫度恒定在設定溫度，可以有效地節(jié)省風機的電能額外損耗，能到達最正確節(jié)電效果。6、機盤管風機盤管空調(diào)系統(tǒng)是將由風機和盤管組成的機組直接放在房間內(nèi)，工作時盤管內(nèi)根據(jù)需要流動熱水或冷水，風機把室內(nèi)空氣吸進機組，經(jīng)過過濾后再經(jīng)盤管冷卻或加熱后送回室內(nèi)，如此循環(huán)以到達調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的目的?？刂仆ㄟ^檢測冷房溫度對變風機組的風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實現(xiàn)冷房溫度恒定在設定溫度。室內(nèi)風機組變頻控制后可到達理想的節(jié)電效果，并且空調(diào)效果較佳。3.8PID控制原理冷凍水系統(tǒng)PID控制當設定溫差大于實際溫差時，說明實際供冷量缺乏以滿足空調(diào)房間需要，需要增加冷量，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流增加，從而提高冷凍泵轉速以使實際供冷量增加，那么實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差；當設定溫差小于實際溫差時，說明實際供冷量有充裕超過了空調(diào)房間的需要，需要減小冷量，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流減小，從而降低冷凍泵轉速以使實際供冷量減小，那么實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差。之所以出水和回水用2個溫度傳感器檢測，是為了保證冷凍水系統(tǒng)的平安，不會因為某一個傳感器有故障而致使整個冷凍水系統(tǒng)不能正常運行。冷卻水系統(tǒng)PID控制當冷卻水系統(tǒng)設定溫差大于實際溫差時，說明實際散熱量缺乏，無法即時散出制冷主機所產(chǎn)生的廢熱，需要增加冷卻水泵循環(huán)速度以到達加快散發(fā)制冷主機所產(chǎn)生的廢熱，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流增加，從而提高冷卻泵轉速以使水循環(huán)能力增加，那么實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差；當設定溫差小于實際溫差時，說明實際冷卻水循環(huán)有充裕，超過需要散發(fā)制冷主機所產(chǎn)廢熱的需要，需要減小冷卻循環(huán)水流量。PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流減小，從而降低冷卻泵轉速以使實際散熱量減小，那么實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差。冷卻塔系統(tǒng)PID控制當冷卻水系統(tǒng)設定溫差大于實際溫差時，說明實際散熱量缺乏，無法即時散出制冷主機所產(chǎn)生的廢熱，需要增加冷卻塔風機循環(huán)速度以到達加快散發(fā)制冷主機所產(chǎn)生的廢熱，PLC通過TO指令控制DA模塊輸出電流增加，從而提高冷卻塔風機轉速以使風速增加，空氣流通量同時變大，水蒸發(fā)能力增加，那么實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差；當設定溫差小于實際溫差時，說明實際冷卻水循環(huán)有充裕，超過需要散發(fā)制冷主機所產(chǎn)廢熱的需要，需要減小冷卻塔風機轉速，減小水蒸發(fā)。PLC主機通過TO指令控制DA模塊輸出電流減小，從而降低冷卻塔風機轉速以使實際散熱量減小，那么實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差。第四章PLC控制器與變頻器的I/O分配4.1I/O分配I0.0:1#冷凍泵啟動信號Q0.0:1#冷凍泵變頻器I0.1:1#冷凍泵停止信號Q0.1:2#冷凍泵變頻器I0.2:2#冷凍泵啟動信號Q0.2:1#冷卻泵變頻器I0.3:2#冷凍泵停止信號Q0.3：2#冷卻泵變頻器I0.4：1#冷卻泵啟動信號Q0.4:冷卻塔風機變頻器I0.5：1#冷卻泵停止信號Q0.5：盤管風機變頻器I0.6：2#冷卻泵啟動信號Q0.6：冷凍泵自動調(diào)速I0.7：2#冷卻泵停止信號Q0.7：冷卻泵自動調(diào)速I1.0:冷卻塔風機啟動信號

Q1.0：冷凍系統(tǒng)高壓報警I1.1:冷卻塔風機停止信號

Q1.1：冷卻系統(tǒng)高壓報警I1.2:盤管風機啟動信號

Q1.2：冷凍水高溫報警I1.3:盤管風機停止信號Q1.3：冷卻水高溫報警I1.4:冷凍泵手/自動調(diào)速切換I1.5:冷卻泵手/自動調(diào)速切換I1.6:冷凍泵手動頻率上升I1.7:冷凍泵手動頻率下降

I2.0:冷卻泵手動頻率上升

I2.1:冷卻泵手動頻率下降I2.2:夏天制冷模式

I2.3:冬天制熱模式I2.4：冷凍系統(tǒng)高壓報警信號I2.5：冷卻系統(tǒng)高壓報警信號I2.6：冷凍水高溫報警信號I2.7：冷卻水高溫報警信號4.2模擬量輸入輸出分配模塊地址通道控制信號EM235AIW0A/D1#CH0冷凍水出水溫度傳感器輸入一EM235AIW2A/D1#CH1冷熱水出水溫度傳感器輸入二EM235AIW4A/D1#CH2冷凍〔熱〕水回水溫度傳感器輸入EM235AIW6A/D1#CH3冷卻水出水溫度傳感器輸入EM235AIW8A/D2#CH0冷卻水回水溫度傳感器輸入EM235AIW10A/D2#CH1冷凍系統(tǒng)末端壓力傳感器輸入EM235AIW12A/D2#CH2冷卻系統(tǒng)末端壓力傳感器輸入EM235AQW0D/A1#CH0冷凍變頻器1#頻率信號EM235AQW2D/A2#CH0冷凍變頻器2#頻率信號EM232AQW4D/A3#CH0冷卻變頻器1#頻率信號EM232AQW6D/A3#CH1冷卻變頻器2#頻率信號EM232AQW8D/A4#CH0冷卻塔變頻器頻率信號EM232AQW10