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北京众运生达科技有限公司提供专业空调控制系统升级改造工程,具体利用CC-Link现场总线技术对中央空调进行空调系统升级改造。

大楼原设有楼宇控制系统,主要控制对象是暖通空调设备,由于各种原因系统功能开通率不高,冷热源系统的变频器只做手动调节,节能效果不佳。我们针对楼宇控制系统的特点采用了基于最新的CC-Link现场总线技术,运用三菱最新的Q系列可编程控制器(PLC)为主站控制器,由FX3U和FX1N可编程控制为现场子站控制器组成的联网控制系统来对系统逐步改造的方案,本期工程首先对冷热源部分包括空调水泵的变频控制、冷却塔水阀控制及楼层设备控制中存在故障的控制部分进行改造。主站的监控采用组态王软件,全中文界面,功能强大,具有通过INTERNET网实现远程监控功能。
建筑空调系统是现代大型建筑物和不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常大,约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行天数恨少,有的只有十多天,大部分时间都在70%负载以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,造成电能的大量浪费。如果采用根据空调负荷自动调节水泵转速的方式来调节流量,就可以从根本上节约电能,同时也可保证空调的使用效果。
该医院门诊大楼中央空调系统冷热源部分改造前的主要设备和控制方式:主机800冷吨冷气主机2台,空调循环泵3台,配用功率75KW;冷却水泵3台,配用功率75KW。热水泵30KW3台,配用功率30KW。空调末端为空调箱、新风机和风机盘管,为变流量系统,供回站设旁通调节阀平衡水流量。冬季通过阀门切换,空调循环泵水流通过板式蒸汽/水热交换器为大楼末端提供热水。原系统空调循环泵定频运行或手动调节变频器,节能效果并不理想。
经实地勘察,本着节省投资,并使改造后的能与原有的系统随时方便切换,采用基于三菱FX3U系列PLC控制器、变频器和外围传感器等组成的智能控制系统,自动控制的空调循环、冷却水泵的变频运行,主要功能有:
(1)按空调负荷变化来对空调泵进行变频控制,设定的温差、压差(流量)值可人工设定或按不同时段自动调整,以满足不同时间段大楼对空调的需求。在夏季制冷工况下,系统还需自动保证离心制冷机的允许最低流量,确保系统安全运行。
(2)夏季制冷工况时根据空调负荷自动地在机组允许的冷却水量范围内调节冷却水泵的流量,达到冷却水泵节能目的。
(3)该大楼的冷却塔采用了低噪音无风机形式,为保证冷却效果,需保证冷却塔出水压力在一定范围,使水流以一定流速喷出雾化充分获得较好的冷却效果,冷却塔出水阀需与冷却水泵的自动联动控制故,即根据冷却水出水压力控制出水阀门开启个的个数实现。
(4)考虑到系统运行的可靠性,采用人工干预下的台数控制功能,即系统可实时监测空调负荷,并计算出当前空调系统的负荷情况,提示需开启空调机组的台数。
(5)对被控制的设备提供电气保护(过电压、过电流、过载)保护、冷冻水低流量保护、冷冻水低温保护、冷却水高水温保护功能。
(6)本子系统的监控数据及控制指令通过CC-Link与主站 QPLC通信,并采用通用组态软件组态王6.52对空调系统的各水泵、风机、主机的主要工艺参数的监控。
4.2空调末端部分
由于空调末端设备如空调机新风机等的数量较多且分布范围大,其能耗也占有比较大的比例,故本次改造方案是首先对大楼节能和管理要求较高的部分的控制功能进行改造,在现场设置性价比很高的FX1N PLC控制器对末端设备进行控制,该控制器也连接在CC-Link网络上,可通过主站控制软件界面监测和操作。
改造完成后对空调末端设备实现下列控制功能:
空调末端:
1、 实时监控楼层的空调机新风机和风机盘管的运行状态
2、 设备控制开关为时间程序控制,或监控站人工控制。
3、 根据室温采用PID算法控制空调机水阀开度,保证温度恒定,达到节能舒适的功能。
4、 监视空调机滤网滤网是否淤堵,及时提醒清洗。
5、 时间程序可根据季节设定并累计空调机的累计运行时间。
6、 为管理提供可靠依据。还可实现夜间换风和防冻等功能。

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