冷冻站集成方案样本.doc

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方案
一、 冷冻站集成方案

冷冻站集成主要包括两台冷水机组和三台直燃机组的集成。根据我方施工经验及现场实际情况, 现提出三种方案, 以供选择。方案一, 采用DDC直接采点的方式, 对冷水机组和直燃机进行直接采点来实现监控。方案二, 采用Nova 230 (或称集成网关) 与五台机组相关接口进行通讯以实现监控。方案三, 采用
DDC 和Nova 230结合的方式, 对各类设备的启停控制点等( 关键点) 采用DDC进行监控, 其它参数采用Nova 230 与五台机组相关接口通讯的方式来实现监控。现就三种方案进行详细描述。
方案一: DDC直接采点
具体点表见下图。
序号
被控设备
数量
输入
输出
传感器或执行器
DI
AI
DO
AO
名称
数量
DDC
直燃机组
3

直燃机组运行状态

3

直燃机组故障报警

3

直燃机组起停控制

6

BA/现场控制转换

3

冷冻机组
2

冷冻机组运行状态

2

冷冻机组故障报警

2

直燃机组起停控制

4

BA/现场控制转换

2

合计:

15
0
10
0

该方案中, DDC直接采集2台冷冻机组和3台直燃机组的运行状态、 故障报警及现场控制转换, 并进行起停控制。
该方案原始设备表中已经包含, 无需增加新的设备。

方案二: Nova 230 与相关接口通讯采点
根据甲方及弱电总包的建议, 与直燃机组和冷水机组通讯的网络结构如下:
YORK TALK
Micro-
Gateway
Micro- Gateway
Nova230
冷水机组
冷水机组

冷水机组通讯网络机构

网关
Nova230
直燃机组
直燃机组
直燃机组
网关
网关
网关

直燃机组通讯网络机构

在冷水机组的网络结构中, 两台YORK冷水机组各自经过MicroGateway集中到YORK TALK接口上, 然后YORK TALK再与Nova 230 进行通讯。与直燃机通讯的网络结构与此类同。
该方案中, Nova 230 与直燃机和冷水机组通讯, 并采集相关数据, 在主机界面分别显示各个机组的数据, 并经过通讯方式实现BA系统对冷冻站的群控策略。
该方案设备表如下。
设备表
品牌
名称
型号　
数量
Sauter
Nova 230
EYL 230 F040
2

方案三: DDC与Nova 230 相结合采点
该方案中, 某些关键点, 比如冷水机组和直燃机组的启停、 故障报警、 状态, 经过DDC来采集。具体点数如下表所示:
序号
被控设备
数量
输入
输出
传感器或执行器
DI
AI
DO
AO
名称
数量
DDC
直燃机组
3

直燃机组运行状态

3

直燃机组故障报警

3

直燃机组起停控制

6

BA/现场控制转换

3

冷冻机组
2

冷冻机组运行状态

2

冷冻机组故障报警

2

直燃机组起停控制

4

BA/现场控制转换

2

合计:

15
0
10
0

而另外一些点, 则经过Nova 230 与冷水机组和直燃机组通讯的方式来实现, 在主机界面分别显示各个机组的数据, 并经过通讯方式实现BA系统对冷冻站的群控策略。
该方案设备表如下。
设备表
品牌
名称
型号　
数量
Sauter
Nova 230 DDC
EYL 230 F040
2

注: 以上所有方案是基于标准Nova 230制定的, 每个Nova 230点数为192个, 能符合集成要求。

二、 群控方案

1、 控制特点
空调系统冷源的耗能在整个空调系统中占有相当的比例, 而冷源系统的能耗主要有冷水机电耗及冷冻水泵, 冷却水泵、 冷却塔风机电耗构成, 节能就要靠恰当的调节冷水机运行状态、 降低冷冻水泵、 冷却水泵及冷却塔风机电耗来获得。因此采取最优的控制策略也是Sauter 始终追求的目标。
Sauter控制系统能够对系统编程, 经过完成特定的操作顺序, 如: 设备自动操作、 设备保护、 数据转发和报警, 来实现冷水机组的高效运行。为机组提供适当的控制, 其中包括:
⑴自适应启/停
根据冷冻水温度和过去的冷负荷惯性/反应时间, 来自动调节冷水机---泵---冷却塔的启/停时间, 来逐个控制冷冻水泵、 冷却水泵、 冷却塔和冷水机组。
⑵冷水机排序/选择
DDC自动预测冷负荷需求/趋势, 并根据过去的能效、 负荷需求、 冷水机---泵---冷却塔的功率和待命冷水机的情况来自动选择设备的最优组合。用户能够交替的选择最优/同等的冷水机组运行时间。冷冻水和冷却水阀将根据冷水机的选定情况来开/关。任何冷水机得到开机命令却未能启动的, 应按指定要求发出报警。控制器得到报警后, 启动下一台最合适的机组。
⑶低负荷控制
不允许单台冷水机在低于可选工况点( 如30%的负荷) 下运行, 除非只有单台冷水机用于承担负荷。当冷负荷低于25%时, 将选择冷水机启停控制, 以便充分发挥其能效; 或根据冷负荷惯性/反应时间和档案数据来选择连续运行。
⑷断电后自动启动
当发生断电时, 所有设备将停机一段时间, 这段时间的长短能够选定。然后, 设备将依次启停, 以最大幅度的减少功率的峰值需求。
⑸备用冷水机的自动启停
当冷水机或辅助设备不能启动, 或因紧急故障而停机时, 备用冷水机及其相关辅助设备应自动启动。
⑹故障报警
经过正反馈和/或紧急故障点路来识别并确认冷水机、 泵和冷却塔风机的故障, 同时将显示报警信息。
⑺冷却塔控制
冷却塔风机将按照冷水机的运行来自动启停。为了实现能效最优, 冷却塔风机的启/停可根据冷水机功率增量来自动选择。
⑻泵排序的控制
泵先于冷水机启动, 并根据冷水机的运行和冷负荷需求来排序。

2、 控制策略

⑴ 在冷冻水总供/回水, 冷却水总供/回水加装温度传感器, 监视水温;
⑵ 在冷冻水分集水器分别安装压力传感器, 调控分集水器间的压差调节阀, 使分集水器间的压力在规定范围内;
⑶ 监控主机、 冷却塔、 水泵等设备运行情况: 其中冷冻机组相关的水泵、 阀门、 风扇的启停、 运转台数完全由程序根据系统设置及负荷需求进行自动控制, 无需人工干预, 操作管理便捷, 节省能源;
⑷ 系统内所有设备发生故障, 在操作站即有报警信息及明显表示, 程序自动启动备用设备, 并不在试图启动故障设备, 直至故障消除, 报警复位;

Ø 冷水机组的全面监控功能
实现真正意义的冷水机组群控首先必须全面了解冷水机的运行参数, Nova230经过冷水机组的通信接口, 能够把冷水机组上的所有参数传送到群控系统的控制器, 系统能够对机组的运行状况完全检测, 并能提供完善的冷水机组远程监控、 设定、 控制和保护系统。
Ø 启动/停止的连锁保护机构
在启动冷水机组之前系统将自动检查与冷水机组配套的设备( 冷冻水泵、 冷却水泵、 冷却塔、 阀门等) 的状态, 并按照固定的顺序一一启动。如果所有的配套设备都正常启动, 系统将启动冷水机组; 如果有设备启动失败( 如机组阀门, 冷冻水泵或冷却水泵) , 控制系统将自动选择启动其它冷水机组及相应的配套设施, 启动的顺序及相关的设施同上。关机时的顺序则相反, 先关闭冷水机组, 在关闭辅助配套设施。连锁控制内容如下:
启动: 开冷却塔风机→冷却塔电动蝶阀→冷却水电动蝶阀→冷却水泵→冷冻水电动蝶阀→冷冻水泵→冷机
停止: 停冷机→( 延时) 停冷冻水泵→冷冻水电动蝶阀→冷却水泵→冷却水电动蝶阀→冷却塔电动蝶阀→冷却塔风机

根据建筑对总冷负荷的需求, 不同季节需要对冷冻站系统进行加机/减机来实现冷水机台数的控制:
1. 加载流程
（1） 运行机组的负载大于某个设定值。
（2） 当系统所测的冷冻水供水温度高于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值。
以上要求( 1) ~( 2) 均能满足, 才进入以下机组加载程序。
（3） 新冷水机组启动的延迟时间已经结束( 延迟时间能够确定) 。
（4） 新冷水机组禁止运行的命令未激活。
（5） 新冷水机组没有处于出错或断电重启阶段。
以上要求( 3) ~( 4)均能满足, 新冷水机组立即启动。
2. 卸载流程
（1） 当前运行的机组台数多于一台。
（2） 运行机组的平均负载小于某个设定值。
（3） 当系统温度传感器所测的冷冻水供水温度小于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值。
以上要求( 1) ~( 3) 均能满足, 才进入以下机组卸载程序。
（4） 机组停机的延迟时间已经结束( 延迟时间能够设定) 。
以上要求( 4) 能满足, 设定机组马上停机。
系统将自动记录单台冷水机组的累积运行时间, 根据机组的累积运行状况来采取超前或滞后控制, 尽量使冷水机组达到平均使用, 便于用户进行统一的维护和保养。
控制机组将对上述冷水机组参数和状态全部进行监测, 并及时地向用户提供机组当前的最新状况。当机组出现故障时, 系统将显示故障的具体位置和具体原因, 帮助用户尽快解决问题。
系统的工作站操作界面便于调度人员的日常控制、 监视和调度管理工作, 采集数据的归档、 统计、 报表管理等。也能够根据业主的要求定制。
DDC内部固化了控制程序, 当工作站出现故障或关机时, 控制器依然能够独立工作。除了实时控制外还能够记录机组运行数据, 生成报表, 供纪录和维修使用。