自动化课程设计说明书.doc

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XX大学本科学生课程设计任务书
课程设计题目
某综合大楼建筑设备自动化系统〔BAS设计
学院
城市建设与环境工程学院
专业
建筑环境与设备工程
年级
2007
已知参数和设计要求：
某综合大楼设中央塔阀。
根据相关联锁设备发给控制器的开关信息,发出命令让冷冻机,水泵启停。
冷机〔锅炉台数控制
目的：根据冷负荷情况适当地确定冷冻机的运行台数使冷量满足用户要求,系统更节能高效。
原理：利用冷机〔锅炉前后的温度传感器,冷机〔锅炉前的流量传感器,旁通管上的流量传感器,分水器的各支管流量监测,集水器各支管的温度监测,将反馈信号送入控制器,通过运算得出实际产冷〔热量,以及用户侧需要的冷〔热量,通过控制器进行冷机〔锅炉台数控制。
一次水泵台数控制：根据监控的冷冻水〔热水流量控制水泵台数
冷冻水系统的检测与控制
冷冻水系统监控任务的核心：
保证冷冻机蒸发器通过足够的水量以使蒸发器正常工作,防止冻坏；
冷冻水用户提供足够的水量以满足使用需要；
在满足使用要求的前提下尽可能减少循环水泵电耗。
其控制单元测量内容：用户侧供回水干管水温差； 用户侧各干管水流量 ； 二次泵频率数。
其监控内容： 二次泵的启停控制,变频控制；手/自动状态监测,运行/停止状态监测,正常/故障状态监测,频率监测。
水泵变频控制原理
通过变频器改变电动机的供电频率,进而改变水泵的转速
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n-为转子转速,；
60 为换算系数,；
f-为电源频率,；
s-为定子与转子之间的转差率；
m-为电动机绕组的极对数。
定压差控制：控制供、 回水干管压差保持恒定。供、 回水干管压差不变时水泵提供的扬程保持恒定,故定压差控制又称为定扬程控制。此控制方法做法是：根据冷热水循环泵前后的集水器和分水器的静压差,控制冷热水循环泵的转速,使此静压差始终稳定在设定值附近。
定末端压差控制：控制末端<最不利>环路压差保持恒定的控制方法称为末端压差控制。此控制方法的做法是：根据空调水系统中处于最不利环路中空调设备前后的静压差,控制冷热水循环泵的转速,使此静压差始终稳定在设定值附近。
最小阻力控制：最小阻力控制是根据空调冷热水循环系统中各空调设备的调节阀开度,控制冷热水循环泵的转速,使这些调节阀中至少有一个处于全开状态的控制方法。
温差控制：控制供、回水干管水温差保持恒定的控制方法,称为温差控制。当负荷下降时,如流量保持不变,则回水温度下降,温差相应变小,要保持温差不变,可通过控制温差控制器、变频器来降低水泵转速,减少水流量,此时水泵能耗以转速三次方的关系递减。
从这个图可以看出,温差控制节能效益最显著,其次是最小阻力控制,节能效益最差的是定扬程控制。
定扬程控制的测量目标非常明确,扬程设定值几乎与水泵选型无关,因此在实际工程压差传感器的选型与安装、检修等是非常方便的
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。但是水泵的变工况和额定工况不相似。也就是说,水泵转速改变时,其流量、扬程、功率不能简单采用相似定律来计算。定压差控制系统节能效果不是很理想。
定末端压差控制法应用能取得较好的节能效果。但在实际空调水系统中,末端装置常用电动二通阀控制,在负荷调节过程中,流量减少并非仅由水泵的转速降低所致,而是由水泵转速和电动二通阀共同作用的结果,致使管路特性曲线发生改变,水泵的相似定律不成立,且在实际应用中,其末端位置及压差设定值也不好确定。
最小阻力控制网路虽然节能效果比较好,但是系统较复杂,初投资比较高。需要控制冷热水循环泵转速的控制器与控制各个空调设备的控制器组成控制通讯网络,冷热水循环泵转速控制器可以通过该网络获得空调水系统中各调节阀开度的信息,再把风机盘管单元的控制并入楼宇自控网络系统,实施最小阻力控制的条件就完全具备了。
本次设计选择定末端压差控制水泵的变频：把有可能是最不利环路的末端安装上压差计,通过压力反馈信号控制水泵变频。
冷却水的监测与控制
冷却水系统监控系统的作用：
保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行；
确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过；
根据室外气候情况及冷负荷,调整冷却水运行工况,使冷却水温度在要求的设定温度范围内。
其控制单元测量内容： 制冷机进、出口温度；室外温度。
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其监控内容：
冷机、冷却水泵和风机的启停控制；手/自动状态监测,运行/停止状态监测,正常/故障状态监测；远程/就地控制。
冷却塔电磁阀的开关控制；状态监测。
控制原理：
冷却塔、风机、冷却水泵控制
目的：通过启停冷却塔台数、改变冷却塔风机转速等措施调整冷却水温度。
冷冻水变频对系统和主机的节能都有帮助,