TOP26【毕业设计】PLC和变频器在中央空调节能改造中的应用.doc文档免费在线阅读

经现场分析虽然冷冻水循环为垂直及水平同程系统，各楼层负载管道水阻几乎相等，但由于管道最远处达多米，管道保温也有不太理想的地方，冷冻水沿程的冷量损失较大，最后将冷冻水管道保温重新检修冷冻泵频率下限也调整至。

经维修调整后，检测各点工作状况达到较理想要求。

用高精度温度计检测各点温度，以便检验温度传感器的精确度及校验各工况状态。

将二楼西餐厅地下层桑拿按摩中心等负荷需求不大或装机容量偏大的设备，手动调小阀门，避免电动阀的频繁开停或造成局部的大流量小温差。

冷却水循环也遇到类似冷冻水系统相似的问题，首次将冷却泵频率下限设为，在试运行时，冷却塔布水器不能均匀转动布水，最后调整为，恢复正常。

十技术改造后的运行效果比较节能效果及投资回报进行技术改造后，系统的实际节电率与负荷状态天气温度变化等因素有定关系。

根据系统改造温度传感器模块，该模块是温度传感器专用的模拟量输入转换模块，有路模拟信号输入通道，接收冷冻水泵和冷却水泵进出水温度传感器输出的模拟量信号温度传感的运行稳定性及性价比，以及水泵电机的匹配。

选用三菱变频器所需点数为输入点输出点，考虑到输入输出需留定的备用量，以及系统的可靠性和价格因素，选用三菱六冷冻泵二次接线图变频器的控制方式变频器的启停及频率自动调节由数模转换模块温度传感器温度模块进行温差闭环控制，手动自动切换和手动频率上升下降由控制。

主要设备选型考虑到设备路事故并且每台变频器任何时间只能拖动台水泵，以免台变频器同时拖动两台水泵而过载。

以下为冷冻水泵与冷却水泵二次接线图图三冷却泵次接线图图四冷却泵二次接线图图五冷冻泵次接线图图切换频率不高，决定将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备，通过接触器启停按钮转换开关进行电气和机械互锁。

确保每台水泵只能由台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同台水泵造成交流短能改造的具体方案主电路的控制设计根据具体情况，同时考虑到成本控制，原有的电器设备尽可能的利用。

冷冻水泵及冷却水泵均采用两用备的方式运行，因备用泵转换时间与空调主机转换时间致，均为个月转换次，便有效。

根据以上分析，结合酒店中央空调的运行特征，利用变频器数模转换模块温度模块和温度传感器等组成温差闭环自动控制，对中央空调水循环系统进行节能改造是切实可行，较完善的高效节能方案。

四节机磁极对数转差率由式可见，调节转速有种方法，改变频率改变电机磁极对数改变转差率。

在以上调速方法中，变频调速性能最好，调速范围大，静态稳定性好，运行效率高。

因此改变频率而改变转速的方法最方正比。

对比以上两种方法，可以十分明显地看出，采用调节转速的方法调节流量，电动机所用的功率将大为减小，是种能够显著节约能源的方法。

根据异步电动机原理式中转速频率电点流量，扬程，电动机的轴功率与面积成正比。

阀门开度不变，降低转速，这时扬程特性曲线如曲线所示，工作点移至点流量仍为，但扬程为，电动机的轴功率与面积成时供水系统的工作点为点流量，扬程由式可知电动机轴功率与面积成正比。

今欲将流量减少为，主要的调节方法有两种转速不变，将阀门关小这时阻力特性如曲线所示，工作点移至流量液体的密度η传动装置效率η泵的效率全扬程调节流量的方法图二如图二所示，曲线是阀门全部打开时，供水系统的阻力特性曲线是额定转速时，泵的扬程特性。

这量与其转速成正比，泵的扬程与其转速的平方成正比，泵的轴功率与其转速的立方成正比。

当电动机驱动泵时，电动机的轴功率可按下式计算ηη式中电动机的轴功率造及自动控制的重要组成部分。

泵的特性分析与节能原理泵是种平方转矩负载，其转速与流量，扬程及泵的轴功率的关系如下式所示上式表明，泵的流计，在传统的中央空调系统中，冷冻水冷却水循环用电约占系统用电的，而在冷冻主机低负荷运行时，冷却水冷冻水循环用电就达。

因此，实施对冷冻水和冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调系统节能改泵得到动能不停地循环在各自的管道系统里，不断地将室内的热量经冷冻机的作用，由冷却塔排出。

如图所示。

在中央空调系统设计中，冷冻泵冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加余量作为设计安全系数。

据统循环系统中，在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机，在冷凝器吸热升温后。

被送到冷却塔，经风扇散热后。

再由冷却泵送到主机，形成循环。

在这个过程里，冷冻水冷却水作为能量传递的载体，在冷冻泵冷却泵循环系统中，在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机，在冷凝器吸热升温后。

被送到冷却塔，经风扇散热后。

再由冷却泵送到主机，形成循环。

在这个过程里，冷冻水冷却水作为能量传递的载体，在冷冻泵冷却泵得到动能不停地循环在各自的管道系统里，不断地将室内的热量经冷冻机的作用，由冷却塔排出。

如图所示。

在中央空调系统设计中，冷冻泵冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加余量作为设计安全系数。

据统计，在传统的中央空调系统中，冷冻水冷却水循环用电约占系统用电的，而在冷冻主机低负荷运行时，冷却水冷冻水循环用电就达。

因此，实施对冷冻水和冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调系统节能改造及自动控制的重要组成部分。

泵的特性分析与节能原理泵是种平方转矩负载，其转速与流量，扬程及泵的轴功率的关系如下式所示上式表明，泵的流量与其转速成正比，泵的扬程与其转速的平方成正比，泵的轴功率与其转速的立方成正比。

当电动机驱动泵时，电动机的轴功率可按下式计算ηη式中电动机的轴功率流量液体的密度η传动装置效率η泵的效率全扬程调节流量的方法图二如图二所示，曲线是阀门全部打开时，供水系统的阻力特性曲线是额定转速时，泵的扬程特性。

这时供水系统的工作点为点流量，扬程由式可知电动机轴功率与面积成正比。

今欲将流量减少为，主要的调节方法有两种转速不变，将阀门关小这时阻力特性如曲线所示，工作点移至点流量，扬程，电动机的轴功率与面积成正比。

阀门开度不变，降低转速，这时扬程特性曲线如曲线所示，工作点移至点流量仍为，但扬程为，电动机的轴功率与面积成正比。

对比以上两种方法，可以十分明显地看出，采用调节转速的方法调节流量，电动机所用的功率将大为减小，是种能够显著节约能源的方法。

根据异步电动机原理式中转速频率电机磁极对数转差率由式可见，调节转速有种方法，改变频率改变电机磁极对数改变转差率。

在以上调速方法中，变频调速性能最好，调速范围大，静态稳定性好，运行效率高。

因此改变频率而改变转速的方法最方便有效。

根据以上分析，结合酒店中央空调的运行特征，利用变频器数模转换模块温度模块和温度传感器等组成温差闭环自动控制，对中央空调水循环系统进行节能改造是切实可行，较完善的高效节能方案。

四节能改造的具体方案主电路的控制设计根据具体情况，同时考虑到成本控制，原有的电器设备尽可能的利用。

冷冻水泵及冷却水泵均采用两用备的方式运行，因备用泵转换时间与空调主机转换时间致，均为个月转换次，切换频率不高，决定将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备，通过接触器启停按钮转换开关进行电气和机械互锁。

确保每台水泵只能由台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同台水泵造成交流短路事故并且每台变频器任何时间只能拖动台水泵，以免台变频器同时拖动两台水泵而过载。

以下为冷冻水泵与冷却水泵二次接线图图三冷却泵次接线图图四冷却泵二次接线图图五冷冻泵次接线图图六冷冻泵二次接线图变频器的控制方式变频器的启停及频率自动调节由数模转换模块温度传感器温度模块进行温差闭环控制，手动自动切换和手动频率上升下降由控制。

主要设备选型考虑到设备的运行稳定性及性价比，以及水泵电机的匹配。

选用三菱变频器所需点数为输入点输出点，考虑到输入输出需留定的备用量，以及系统的可靠性和价格因素，选用三菱温度传感器模块，该模块是温度传感器专用的模拟量输入转换模块，有路模拟信号输入通道，接收冷冻水泵和冷却水泵进出水温度传感器输出的模拟量信号温度传感器选用电压型温度传感器，其额定温度输入范围，电压输出，对应的模拟数字输出模拟量输出模块型号为，是通道转换模块，每个通道可单独设置电压或电流输出，是种具有高精确度的输出模块。

改造需要增加的设备名称数量型号变频器温度传感器输入模块温度传感器模拟量输出模块转换开关启动按钮停止按钮五主要设备的特性简介变频器随着微电子技术，电力电子技术，全数字控制技术的发展，变频器的应用越来越广泛。

变频器能均匀的改变电源的频率，因而能平滑的改变交流电动机的转速，由于兼有调频调压功能，所以在各种异步电动机调速系统中效率最高，性能最，对应的电压输出为，变频器输入模拟电压为，对应的数字量为，为保证台冷却泵之间的变频器运行频率的同步致，使用了台冷冻泵也使用了的指令。

手动调速程序分析以冷却泵为例为冷却泵手动频率上升，为冷却泵手动频率下降，每次频率调整，所有手动频率的上限，下限。

手动调速和自动调速的切换程序为冷却泵手自动调速切换开关为冷冻泵手自动调速切换开关温差自动调速程序以冷却泵为例说明温差采样周期，因温度变化缓慢，时间定为秒能满足实际需要当温差小于时，变频器运行频率下降，每次调整当温差大于时，变频器运行频率上升，每次调整当冷却进出水温差在时不调整变频器的运行频率。

从而保证冷却泵进出水的温差恒定，实现节能运行。

冷冻泵和冷却泵的变频器运行和停止控制台变频器驱动的冷却泵和台变频器驱动的冷冻泵的起停控制用简单逻辑顺序的控制，程序此处略。

变频器的保护和故障复位控制变频器的过电流电子热保护动作时能自动检测，给出报警信号，提醒值班人员及时处理，以下为变频器故障后的复位程序十实际调试及遇到的问题整改设备安装完毕后，先将编好的程序写入，设定变频器参数，检查电器部分并逐级通电调试。

投入试运行时，在人为地减少负荷，冷冻泵频率自动降到时，冷冻主机故障停机，经查是由于冷冻水水流