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单回路调节器在再循环蒸发冷却中央空调的应用

单回路调节器在再循环蒸发冷却中央空调的应用

2007/8/21 17:34:00
本文介绍AI调节器的应用 1 引言 随着我国经济持续快速发展,空调的使用越来越普遍,由此造成夏季电力普遍紧张,2003年夏季全国19个省市出现拉闸限电的局面,究其原因,主要是建筑空调用电造成的;同时,常规机械制冷空调的普遍使用,是造成大气臭氧层破坏的重要原因,节能和环保成了空调行业最受关注的问题。 夏季制冷时,当室外空气湿球温度大于室内设计温度或室外相对湿度高于80%时,启动机械制冷,用表冷器将送风空气减湿降温到设计要求,这时加热器、蒸发冷却都不工作,可以用旁通管路输送新风,此时由机械制冷承担全部新风负荷;当室外空气湿球温度小于室内设计温度并大于室内湿球温度,或者,室外相对湿度在40~80%之间时,使用蒸发冷却,表冷器承担少部分新风负荷,这样可以经济地实现全新风运行;当室外空气湿球温度小于室内湿球温度或室外相对湿度低于40%时,只要启动REC,配合直接蒸发冷却,就可提供温度和湿度舒适的送风空气。在中等湿度地区,通过优化控制,使用REC新风预冷系统可节能40~50%。我国乌鲁木齐市很多宾馆饭店都用上了蒸发冷却空调系统。 再循环蒸发冷却中央空调是利用水蒸发过程中的吸热作用进行空调系统制冷的原理制作而成。这种制冷的方法具有无污染、使用方便、节能降耗等特点,特别适用于相对湿度较低的地区环境条件。这种新式空调被称之为绿色空调。自然,再循环蒸发冷却空调机组的监控任务、内容及其实现方法有其自身要求和特点,采用了RS485通讯总线的控制方式。结构简单施工方便。 2 系统硬件结构与配置 2.1 系统结构组成及原理 再循环蒸发冷却中央空调监控系统采用分布式结构,以实适应上位监控微机和个控制站相距较远的具体情况。要求对温度采集精度达到+-1℃,控制精度达到+-4℃。系统核心部分为通风控制子站和送风控制子站。系统构成如图1所示。
(1)通风控制子站 调节器将事内温度与设定温度相比较,去控制送风变频器,使其偏差为允许范围。 (2)送风温度控制子站(温度调节控制子站)调节器测量送风温度,在冬季制热时,控制热水调节阀的开度,达到稳定送风温度。 (3)显示报警控制子站 一是对夏季的制冷通过控制冷水泵的开和关,当冷水淋到循环水管上时产生蒸发吸收热量 ,促使循环水降温,由此提供了凉空气。二是根据室外温度,通过光字牌提示得知温度范围,进风过滤器如果被堵塞,光字牌则发出光报警信号等。 2.2 系统硬件配置 系统上位监控微机选用研华IPC-610P工控机。采用RS485T通讯线每条线可连接101个地址,通讯距离1200米。 通风、送风子站分别由数字调节器作为控制单元,通风子站由变频器-风机作为执行单元,送风子站由调节器作为执行单元。数字调节器采用AI-808P智能工业调节器,仪表精度0.2级。变频器采用TD2000系列平方转矩变频器,PWM控制方式,性能好,又有利节约能源。 3 通风、送风的自动调节 通风、送风的控制原理分别由图2、图3所示。控制量分别为室内温度和送风温度。其中通风机调节器控制方式设定夏天为正作用方式,冬天为反作用调节方式。
作为大惯性负载,通常可选AI-808P 中智能PID参数自整定方式整定调节器动态参数,经现场实际调试,很容易使系统获得良好的动、静态性能。在冬季,送风调节器加热控制精度能达到+-2.2℃。对于室内温度控制,通风调节器采用比例调节,空气流量易达到非常稳定的调节效果。 AI-808PA2XL2L2S4调节器参数
手动自整定: 第一步:设定程序段C01=30 T01=120给定值;启动运行; 第二步:按手动/自动切换A/M键切手动; 第三步:先用手动方式进行调节阀门,等手动调节基本稳定后,再在手动状态下启动自整定,按A/M键2秒钟出现“At”字样,此时仪表输出值限制在当前手动值±10%的范围,而不是OPL及OPH定义的范围,从而避免了生产现场不允许阀门大幅度变化的现象。经2~3次振荡后,显示器停止闪动“At”字样即可。此时自整定参数M5、P、t自动计算出控制参数。 在上位机软件显示工艺流程图,设立了控制操作平台。设置调节器的作用方向按键,用于冬天与夏天的切换;可设定给定值,手动/自动切换,手动状态时可设定手动输出值,改变阀门的位置,12个参数同时显示数据、曲线、偏差报警,实时提醒随时出现,实现远距离监控,通讯距离达1200米。 4 系统功能及界面软件设计与实现 4.1软件设计 在上位监控微机上显示中央空调的整个工作状况,如空气流动、过程参数、按钮设置等,并具有两级授权的操作性能,即一般值守人员的操作界面(只能观测数据和进行不涉及系统设置的操作)和工程师操作界面(根据口令进入,可以设置系统工作参数,下载到各控制站)。软件设计如下: (1)运行画面显示 变频器启动、管线内气体流动,室外温度、湿度、室内温度、送风温度、热水阀开度、送风、回风变频器频率及水泵运行状态等。 (2)操作 用户可对送风温度和室内温度进行调节设置;用户可用鼠标点击按钮开关,手动启停送风、回风变频器;可点击“清除”按钮,清除系统信息显示;可点击“调节器参数设置”按钮,输入口令后对1、2调节器及3号数字显示器的大部分参数进行查看和设置 (3)报警 变频器、温度等发生异常报警时,相应的显示会发生闪烁;空气过滤器发生报警时,相应的显示位置会周期性的变成红色。 4.2 软件的实现 (1)初始工作 打开文件读取系统参数表,参数修改完后退出保存。打开初始化通讯端口COM3和COM4(波特率9600,无奇偶效验位N,8数据位,2位停止位)。检测现有工作状态,显示设置的相应工作状态(变频器、水泵起停,调节阀开度等)。 (2)扫描任务 起动扫描任务检测温度设定、变频器起停状态,读取测量值,在检测位置上分别显示数值及状态。控制输出音响报警及变频器的起停,刷新显示值,根据需要进行参数设置等。 5 系统运行结果 该系统在新疆厂房安装调试投入运行,并通过验收。集中控制室内及厂房内均达到和超过预定的各种技术指标要求。系统投入运行一年来,性能稳定、可靠。系统实际达到的各种监控参数
该系统采用AI调节器在节能环保的空调系统监控提供了一种新的思路一个新的途径
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