课程设计（论文）--制冷站自动控制的设计.docVIP

建筑电气及楼宇自动化 课程设计报告 设计题目：制冷站自动控制的设计 专 业 电气工程与自动化 班 级 学 号 0513080206 学生姓名 张金瑞 指导教师 林海波老师 设计时间 2011-2012学年度下半学期 教师评分 2012年4月28日 目 录 1.概述············································3 1.1制冷站自动控制设计目的·····················3 2.制冷站自动控制的设计内容························3 2.1制冷站运行参数与状态监控点版/位及常用传感器················································3 2.2电气控制一、二次接线图和原理图设计·········5 2.3制冷站的连锁控制及流程图···················4 2.4制冷站的运行与调节控制·····················5 2.5制冷站PID调节原理框图·····················7 2.6使用西门子PLC STEP7完成制冷站连锁控制和PID调节编程及仿真···································· 3.参考文献········································ 概述 空调冷源系统一般由多台制冷剂和冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、补水箱、膨胀水箱等设备组成。制冷机、循环水泵、集水器/分水器、补水箱等设备以及水处理装置等辅助设备通常安装在专用的设备间——制冷站。制冷站经常设在建筑物的地下室。而冷源系统的冷却塔安装在室外（一般选在辅助建筑物屋顶或裙楼屋顶），膨胀水箱一般安装在建筑物最高的屋顶。为了保护空调系统的设备，冷冻水在进入系统之前必须经过处理（如除盐、除氧等），水处理设备也安装在制冷站。由于水处理设备运行时间相对较短，一般不纳入楼宇自动化系统进行在线监控。大多情况下，热源装置如锅炉、换热器也安装在制冷站。 1.1制冷站自动控制系统设计目的 1、学习制冷站自动控制系统的设计方法； 2、掌握制冷站自动控制系统的相关知识。 2.制冷站自动控制的设计内容 2.1制冷站运行参数与状态监控点版/位及常用传感器 楼宇自动化系统对制冷系统运行参数监控，监控内容主要包括以下几项： 冷水机组进水口与出水口冷冻水温检测，以了解冷冻机组的制冷温度是否在合理的范围内； 集水器回水与分水器供水温度测量（一般情况下与冷水机组进/出口冷冻水温度相同，二者可以只选其一），以了解末端冷负荷的变化情况； 冷冻水供/回水流量监测，测量流量和供回水温度结合，可计算出空调系统的冷负荷量，作为能源消耗计量和系统效率评价的依据； 分水器和集水器压力压差测量，用压力传感器分别测量分水器进水口、集水器出水口的压力，或用压差传感器测量分水器进水口、集水器出水口的压力差。根据供回水压差调节压差旁通阀的开度； 冷水机组运行状态和故障检测，取自冷水机组控制器输出触点或主接触器触点； 冷冻水循环运行状态、故障状态监测，用安装在水泵电机配电柜接触器、热继电器的触点和安装在水泵出水管上的水流指示器共同检测。当水泵处于运行状态时，其出水管内既有水流，在水流作用下水流开关迅速动作，显示水泵进入工作状态。 2.2电气控制一、二次接线图和原理图设计 2.3制冷站的连锁控制及流程图 启动顺序控制：冷却塔风机→冷冻水泵→冷却水泵→冷水机组 停机顺序控制：冷水机组→冷却水泵→冷冻水泵→冷却塔风机 2.4制冷站的运行与调节控制 1、设备相互备用切换与均衡运行控制 冷冻水系统的各种设备基本上都是多台（套）配备，同类之间互为备用。如果正在运行的设备发生故障需要停机，其他同类设备应能代替发生故障的设备投入运行，使整个系统的正常工作不受影响。 同时为了延长各设备的寿命，并使设备和系统出在高效率的工作状态，通常要求设备累计运行时间尽可能相同。每次启动设备是，应优先启动累计运行时间少的设备，并在合适的时间进行设备的切换，尽可能保持设备的均衡运行。 2、冷冻水回路冷水机组侧恒流量与空调末端设备变流量运行I——差压旁路调节 在二管制的空调系统中，空调末端设备采用两通调节阀的空调水系统，在两通阀的调节过程中，系统末端负荷侧水量常发生变化，这些变化势必引起冷冻水流量的改变。而对于冷水机组来说，是不易进行变水量运行的。大多数冷水机组内部设有自动保护元件，当水量过小时，自动停止运行，保护冷水机组。通过在冷冻水供回水