AHU系统自控方案.doc

约克空调自控方案
一、概述
约克公司是世界上最大的独立的暖通空调和冷冻设备的制造公司，已被公认为世界制冷技术应用领域的先导，约克产品以其高效节能以及高度的可靠性受到世界各地用户的信赖。
感谢南京电子网板厂对我们约克产品的信赖和支持，为了让用户在使用约克空调设备的同时得到更多更好的服务，也为了充分满足用户节能和优化管理的要求，约克开发了和自己的空调设备相配套的自控系统和设备，多年来已经在世界各地得到广泛的应用。我们诚意地向客户推荐与约克冷水机组相配套的约克智能控制系统ISN。
约克空调自控系统分为冷水机组群控和空气处理机组自控两部分，系统具有良好的开放性和扩展性；所有的直接数字控制器DDC与被监控设备均具有标准的接口，能实现系统的软、硬件连接；系统采用环形网络，网络上各组成部分在结构上不分等级，多台DDC能通过交互式通信去执行同一任务的不同程序段，不需计算机终端参与；DDC故障时，不影响全局网络，故障排除后DDC能自动投入运行；系统可以通过远程通信接口和调制解调器进入城市电话网，从而与远程终端通信，实现由约克的维修站监控客户端空调自控系统，为用户提供维修保养建议或为进场维修作充分准备。
作为大型空调设备制造商本身，约克最熟悉自己产品的特性，提供专门的直接数字控制器，控制软件和控制策略，为用户的中央空调系统建立最具专业性的空调自控系统，为用户提供更舒适、更方便的工作环境，从而提高办事效率，并且达到节省能源，节省人手，减少费用支出的目的，大大减轻用户在使用过程当中管理上的麻烦，用户可以更好地集中精力管理其它更多的事情。
二、全面的冷水机监控功能
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，新型的约克冷水机组上的微电脑控制屏都配有插卡式的通信接口，可以把冷水机的几十个参数传送到群控系统的控制器，群控系统可以对冷水机组进行远程监测、设定和控制。
同样地读取约克冷水机组的参数，其他品牌的楼宇自动化群控系统和约克相比较，约克具有兼容性好、通信速度快和节省投资的明显优势。
典型的约克冷水机组监控内容如下：

1) 控制功能
机组启/停 远程设定电流值 设定冷冻出水温度值
2) 运行状态
冷冻出水温度 冷冻回水温度 蒸发器压力 冷凝器压力
冷却出水温度 冷却回水温度 蒸发器饱和温度 冷凝器饱和温度
排气温度 油温 油压 限流设定值
电机电流百分比 运行时间 压缩机启动次数 压缩机电机状态
油路电磁阀状态 启动开关状态 冷冻水流开关状态 引射电磁阀状态
防止重复启动时间 油分离器低油位状态 操作模式(本地,遥控,维修)
3) 运行代码
一切正常 RTC电池故障 高压传感器故障 冷凝器高压限定在实施中
油过滤器堵塞 电流限值在实施中 高油温>1850F 蒸发器低压限定在实施中
雪种充注过量 延时2分钟重新启动
4) 安全保护性停机代码
一切正常 电源故障 蒸发器压力过低 油压或冷凝器的传感器故障 油压过低 排气温度过高 冷凝器压力过高 辅助安全保护装置使之停机 油温过高 液流温度过高 蒸发器压力过高 蒸发器的传感器或探头故障 热电偶开路 马达相电流不平衡 油分离器油位过低 排气温度传感器故障 止推轴承探头故障 启动器故障被探测到
5) 周期性停机代码
一切正常 水流开关故障 防止重复启动 导叶马达打开
水温过低 电源故障 油温过低 马达控制器--外部复位
线电压过低 AC 电压过低 机组周期性停机 多台机组时的周期性停机
内部时钟使之停机

约克空调自控系统图

三、冷水机组群控
冷水机组群控的目的，是在冷水机的产冷量满足建筑物内的冷负荷的需求的情况下，使空调设备能量消耗最少，并使其得到安全运行及便于维护管理，取得良好的经济效益和社会效益，简单地来说，就是要节能和优化管理。
中央空调冷源部分设计离心式冷水机组3台、冷却水泵3台、冷冻水泵3台、冷却水塔3台、真空泵4台、空气压缩机和空气干燥机各2台，这些大型设备的能耗占整个中央空调系统能耗的60%以上。建筑物内的冷负荷，以变化的冷冻水温和流量的方式传递到冷源系统，最终集中表现在冷水机的负荷上，因此，节能就几乎全靠对冷源系统的大型设备的合理调节来获得。
在约克的冷水机组群控系统内，多台冷水机、冷却泵、冷冻泵和冷却塔可以按先后有序地运行，通过执行最新的优化程序和预定时间程序，达到最大限度的节能(10%或者以上)，可以减少人手操作可能带来的误差，并将冷源系统的运行操作简单化。集中监视和报警能够及时发现设备的问题，可以进行预防性维修，以减少停机时间和设备的损耗，通过降低维修开支而使用户的设备增值。
冷水机组群控的监测与控制，其主要功能有如下三个方面：
1．基本参数的测量。包括：冷水机的运行和故障参数；冷冻水循环系统总管的温度、流量和压差，冷冻水泵的运行和故障参数；冷却水循环系统总管的温度、冷却水泵和冷却塔风机的运行和故障参数；以及冷冻、冷却水路的电动阀门的开关状态。参数的测量是使冷源系统能够安全正常运行的基本保证。
约克冷水机组上的微电脑控制屏都配有内置式的通信接口，3个通信接口的RS-485接口相连接，把冷水机的信息送到控制器UDC，UDC根据各种设备的运行情况及大楼冷量需求，通过采样、比较、计算、分析，以最佳方式自动控制冷源系统中的所有设备。
2. 基本的能量调节。主要是冷水机组本身的能量调节，机组根据水温自动调节导叶的开度,电机电流会随之改变。
3. 冷源系统的全面调节与控制。即根据测量参数和设定值，合理安排设备的开停顺序和适当地确定设备的运行台数，最终实现“无人机房”。这是计算机系统发挥其可计算性的优势通过合理的调节控制，节省运行能耗，产生经济效益的途径，也是计算机系统与常规仪表调节或手动调节的主要区别所在。

约克冷水机组群控流程图

四、空气处理机组自控
客户端空气调节系统将根据用户的要求，监测工房各车间内外温度、相对湿度、柜内露点温度、送风温湿度、送风静压、新风温湿度、过滤器压差、风机状态故障等参数，控制空气处理机组的风机启停、调节冷冻水和蒸汽阀门开度等，达到既保证室内温湿度和空气质量标准，又节省能耗。
用以下的空气处理机组为例，说明空调自控系统的功能。
回风

蒸汽阀门开度
室外新风湿度
冷水阀门开度
车间温度
车间湿度
清洁过滤器
送风
新风
过滤器压差
室外新风温度
蒸汽加湿
柜内露点温度
蒸汽压力
冷水进水温度
风机状态故障启停
送风温度
送风相对湿度

空气处理机组监控原理示意图
约克空气处理机组控制原理：
1. 温度控制：通过比较温度与设定值之间的偏差调节水阀，使之达到设定的要求。
2. 湿度控制：
a. 加湿：调节蒸汽加湿阀门，同时调节冷水阀门开度，使之达到设定的送风温度和湿度。
b. 除湿：增加冷水阀门开度除湿，同时调节蒸汽阀门开度，使加热量达到设定的送风温度和湿度。
3. 过滤器指示：检测过滤器的压差，超过设定值发出警报，同时启动自清洁过滤器装置。
4. 风机监控：检测风机运行状态及故障，了解风机的运行情况，启停风机，风机启动后，制冷回路、加热加湿回路投入使用。
5. 消防联动：当收到由消防中心发出的火警信号时，关闭本空气处理机组。
四、空调自控系统软件功能
在计算机终端里面运行一套约克便捷管理系统软件Facility Manager，将整个空调系统集中控制，根据负荷情况确定需开冷水机组、冷冻泵、冷却泵冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、空气处理机组的数量及组合。
用户可以在Windows视窗的环境下，在动态的彩色图形当中，清晰灵活地对空调系统进行综合监控管理，内容丰富，显示形象，数据准确，反应迅速，操作简便，汉化界面具有历史数据记录、报表统计、计划管理和趋势图分析功能。
a. 控制算法。ISN能提供P、PI、PID(比例－积分－微分)及其它控制算法，为冷水机上载/卸载、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风机、温湿度和风机等提供控制。设定值、偏差和比例系数可精确调整，以保证冷水机组和空气处理机组控制的稳定性。
b. 判定逻辑。ISN基于各式各样的运行工况，为冷水机组和空气处理机组的控制制定出判定逻辑。该软件必须能执行比较，即大于、小于和等于，和类似的逻辑判定。
c. 公式处理。ISN软件具有解数学方程的功能，以便计算出冷水机组和空气处理机组的变量和机组控制器的信息。
d. 时钟/日历。ISN软件和控制算法中包括一不间断的实时时钟，能够给出时间、日期、月份、年度和星期。
e. 命令和信息。ISN软件为系统编程和向控制器发出命令，还能显示/打印出信息、基于冷水机组和空气处理机组运行状态的报警，以及控制器的输入。
f. 安全密码。ISN软件要有三级密码保护，它们分别为：仅读取信息、有限地改动冷水机组和空气处理机组的控制和ISN重新编程。
g. 档案数据。ISN软件具有存储档案数据和设备记录的功能。ISN有足够的空间来存储至少48小时的冷水机和空气处理机组记录，和每周一次的冷水机组和空气处理机组管理报告。
ISN系统能够显示冷水机组和空气处理机组的报警和信息。包括：冷水机故障报警、泵故障报警、冷却塔风机故障报警、高/低温报警、所有输入的上/下限报警、所有计算值(如冷水机效率)的上/下限的报警，空气处理机组故障报警以及ISN系统诊断。
ISN系统能够存储和显示冷水机组和空气处理机组的数据、档案记录和报告。报告包括：冷水机的功率档案、每日的制冷量、冷水机的运行时间、超前/滞后机组的选择、冷负荷档案、BTUH/(冷吨－小时)、冷水机故障、最近的冷水机报警、冷却塔运行时间、泵运行时间、自然冷却运行时间、整个冷水机组的功率消耗(估计值)。冷水机记录包括：所有冷水机组的工作温度；压力；冷水机功率；泵、冷却塔和冷水机的运行状态；以及整个系统的功率消耗(估计值)。所有的记录包含前48小时的数据，每1小时登记一次。

约克国际（北亚）有限公司 2002.6

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