机房群控系统技术方案

1、1 / 60文档可自由编辑 X XX XX X机机房房群群控控系系统统技技术术方方案案 目目 录录 一、一、 江森自控特别优势说明江森自控特别优势说明 .2 2 1. 建筑设施效益技术领先和工程经验丰富 .2 2. 机房群控系统和冷水主机实现无缝连接 .2 3. COEE针对本项目的强力支持 .2 4. 完善的售后服务体系 .3 5江森自控公司有属于自己的仓库备品备件保税仓库 .3 二、二、 冷冻站自控系统监控内容冷冻站自控系统监控内容 .4 4 2.1 主要监控内容 .4 2.2 主要控制功能 .9 2.3 冷冻站整体控制 .18 2.4 系统安全性 .21 2.5 系统报警功能 .21 2

2、.6 数据库管理功能 .21 2.7 与大楼BMS(BAS)系统通讯 .21 三、三、 系统结构及产品介绍系统结构及产品介绍 .2323 3.1 系统结构 .23 3.2 系统选用设备 .24 3.2.1 数据管理软件 .24 3.2.2 用户管理分控操作站 .30 2 / 60文档可自由编辑 3.2.3 网络控制引擎 .32 3.2.4 DDC控制器及扩展模块 .35 3.2.5 末端传感器及电动阀门需求 .37 四、四、 附件附件 .3939 1、XXXX机房群控点表 .39 2、XXXX机房群控原理图、系统图 .39 一、一、江森自控特别优势说明江森自控特别优势说明 1.1. 建筑设施效

3、益技术领先和工程经验丰富建筑设施效益技术领先和工程经验丰富 江森自控有125年的控制业经验，对建筑设施能源管理精通无 比。世界各地成千上万的商业、机构和政府建筑设施的业主和经 理们请江森自控为他们提供最舒适、最富成效、最安全和最节能 的环境。 江森自控有一百二十多年历史，被公认为世界上最主要建筑设 备自动化管理系统的生产商和工程承建商，可为建筑物提供节能、 环境控制、防火、保安、自动化管理系统及工业控制设备，并可 为各种建筑物提供从设计、产品制造、系统安装调试、维修到物 业管理的全过程优质服务。 2005年，江森自控和全球知名的空调冷冻机制造专家-约克 公司合并，自控专家和空调冷机专家的强强联

4、合，使得江森自控 在建筑设施效益领域里有无可比拟的优势。 3 / 60文档可自由编辑 2.2. 机房群控系统和冷水主机实现无缝机房群控系统和冷水主机实现无缝连接连接 本项目采用约克中央空调冷水机组，2台YK离心机组和1台YS螺 杆机组，均可实现与江森自控METASYS机房群控系统的完全无缝连 接。通讯协议采用BACNET MS/TP协议。 3.3. COEECOEE针对本项目的强力支持针对本项目的强力支持 CoEE优秀工程技术中心（Center of Excellence in Engineering）为江森自控在大中华地区自控业务强大的技术支持 力量，有庞大的技术专家团队。已经完成国内大型项

5、目超过200多 个，其中包括中央电视台、上海环球金融中心、奥运国家体育馆、 南京绿地广场、首都国际机场航站楼等，完成点位超过50万点。 CoEE本着专业化、标准化，品质至上的宗旨，为客户提供卓越有 效的技术支持，有效的保障了江森自控提供的极具竟争力的先进 控制技术方案，编程调试的实施和一流的售后技术服务。 4.4. 完善的售后服务体系完善的售后服务体系 江森自控拥有非常完善的售后服务网络，合并了约克国际以后 4 / 60文档可自由编辑 售后服务网络更是进一步扩大，让客户无后顾之忧，放心地使用 江森/约克产品，为此公司专门成立了江森自控售后服务中心。 江森自控售后服务中心面向全国，为数以万计的江

6、森/约克用 户提供完善的售后技术服务。 江森自控杭州办事处设有专业售后服务工程师10人，服务中心 为用户提供包括系统软件、就地控制器、阀门及传感器以及约克 空调冷冻设备的安装、开机、调试、保用、保养、维修、技术改 造、人员培训等一条龙服务。 在江森自控系统保修期内，我们为客户提供如下服务： 1. 系统定期巡检, 出具系统检测报告。 2. 对于制造质量有问题的产品进行免费及时更换。 3. 系统管理工程师对系统功能进行保养维护, 并总结运行经 验, 深化楼宇设施系统的管理及节能功能达到最优效果。 4. 接到报修后，我司保证在30分钟内予以答复，2小时内派专 业工程师到达指定现场 . 5 5江森自控

7、公司有属于自己的仓库备品备件保税仓库江森自控公司有属于自己的仓库备品备件保税仓库 中华人民共和国上海海关批准，江森公司在上海市中心(西康 路1390号)设立了经外贸委特批的保税仓库，储存充足的直接由原 厂生产的原装进口零配件，以供用户之需。用户可以足不出户， 通过电话或传真，并可用人民币直接购买所需的零、配件。同时 也欢迎用户亲临维修中心的开放式货架陈列的上海门市部，直接 5 / 60文档可自由编辑 选购零配件和进口的专用工具器具及仪表等。签订常年保养协议 的用户，购买零配件还可获得优惠。 江森自控有信心凭借以上优势定能满足业主对江森自控有信心凭借以上优势定能满足业主对XXXXXXXX机房群控

8、系机房群控系 统的各种要求。统的各种要求。 二、二、冷冻站自控系统监控内容冷冻站自控系统监控内容 XXXX项目共1个冷热源机房，依据所提供冷冻、冷却水图纸， 对冷冻主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及热水锅炉、热水循 环泵、板式换热器等相关设备进行监控。 2.12.1 主要监控内容主要监控内容 本项目冷源共设置3台冷冻主机、4台冷冻水泵（变频） 、5台冷 却水泵、室外屋顶设置3台冷却塔。热源共设置2台真空热水锅炉， 3台采暖循环泵（变频） 。空调水系统采用一次泵变流量系统，以 16层为界分高低区，夏季空调一次水供回水温度为6、12，冬 季空调一次水供回水温度为60、50。高区在16层避难层设板

9、式热交换器，经冷热交换后,夏季二次水供回水温度为7、13， 冬季空调二次水供回水温度为55、45。 本机房群控系统在冷冻机房设置系统主控制器及操作站。主要 监控内容包括冷冻主机、冷冻水系统、空调供暖系统、冷却水系 统、冷却塔、压差旁通系统的监控，由群控系统按每天预先编排 的时间假日程序及室外温湿度情况来控制冷源热系统的启停和监 视各设备的工作状态如下： 6 / 60文档可自由编辑 通过YORK冷机自带的通讯接口，全面实现冷水机组内部参 数的无缝读取，并能够提供功能完善的冷水机组的远程监 测、设定、控制和保护； 通过通讯接口与冷水机组通讯，获取冷机内部相关参数； （视冷机协议开放程度） 通过通讯

10、接口与热水锅炉通讯，实现锅炉相关状态监测； 冷冻水供、回水温度、冷冻水回水流量监测； 空调热水供、回水温度、热水回水流量监测； 冷却水供、回水温度监测； 供、回水压差测量及旁通阀控制； 最不利端压差监测； 冷冻主机冷冻水侧蝶阀、冷却水侧蝶阀的控制及阀位状态 反馈监测； 冷冻水泵启停控制，水泵手动/自动开关状态监测，水泵运 行状态监测，水泵故障报警； 冷冻水泵变频调节控制及频率反馈； 冷却水泵启停控制，水泵手动/自动开关状态监测，水泵运 行状态监测，水泵故障报警； 空调热水泵启停控制，水泵手动/自动开关状态监测，水泵 运行状态监测，水泵故障报警； 空调热水泵变频调节控制及频率反馈； 板式换热器通

11、过调节一次侧流量控制二次侧温度； 7 / 60文档可自由编辑 定压装置的设备运行状态监测及故障报警； 膨胀水箱高、低液位报警； 水处理设备启停控制，手动/自动开关状态监测，运行状态 监测及故障报警； 冷却塔进水蝶阀的开关控制及阀位状态反馈； 冷却塔风机启停控制，风机手动/自动开关状态、运行状态、 故障状态监测； 冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔运行时间累计； 冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等相关设备用电 量监测； 相关监控点表后附。 如果是非约克冷机： 冷冻机房内设有3台冷水机组。群控系统通过Field Server通 讯接口方式获取冷水机组内部的相关参数， （具体参数需要与冷水 机

12、组厂家做进一步的深化设计，根据冷机厂家提供的通讯协议、 开放内容进行确认）将其传输至群控系统核心控制器-网络控制引 擎NAE。操作站通过读取NAE中的数据并与预设定值进行比较然后 发出指令，进行对冷水机组的控制。 通过通讯接口，可读取冷水主机的监控参数不少于如下所列： START Start/Stop 机 组启/停 CAPACITY.SP Leaving Chilled Water Temp Setpoint 设定 8 / 60文档可自由编辑 吸气压力值 %CURRENT.SP Remote Current Setpoint 远 程设定电流值 LCHWT. Leaving Chilled Wa

13、ter Temperature 冷冻出水 温度 EVAPPR. Evaporator Pressure 蒸 发器压力 CONDPR. Condenser Pressure 冷凝 器压力 SUCT.T. Suction Temperature 吸 气温度 DISCHT. Discharge Temperature 排气温 度 OILT. Oil Temperature 油温 OILPR. Oil Pressure 油压 %CURR-ACT.SP Current Limit Setpoint 限流 设定值 %CURRENT Percent Motor Current 电机电 流百分比 COMPR.

14、STAT Compressor Motor Status 压缩 机电机状态 OILPMP.STAT Oil Pump Status 油泵 9 / 60文档可自由编辑 开关状态 STARTSW.STATStart Switch Status 启动开 关状态 OIL-SEP.STATLow Oil Seporator Status 油 分离器低油位状态 AR-TIME.MIN Anti-Recyle Time Left 防止 重复启动时间 OPR-MOD.CODEOperating Mode(Local,Remote,Service) 操作 模式(本地,遥控,维修) OPCODE. Operati

15、onal Code 运行 代码 SFCODE. Safety Shutdown Code 安全保 护性停机代码 CYCODE. Cycling Shutdown Code 周 期性停机代码 OPERATIONAL CODES Normal Operation 一 切正常 Sys Run-Low Oil Pressure 系统 运行-低油压 High Condenser Pressure Limit in Effect 冷凝器 高压限定在实施中 10 / 60文档可自由编辑 Sys Run-High Oil Temperature 系 统运行-高油温 Low Evaporator Prssure

16、 Limit in Effect 蒸发器 低压限定在实施中 Sys Run-High Discharge Temperature 系统 运行-高排气温度 SAFETY SHUTDOWN CODE No Malfunction 一切 正常 High Discharge Temperature 排气 温度过高 Low Evaporator Pressure 蒸发 器压力过低 High Oil Temperature 油 温过高 Low Oil Pressure 油 压过低 Low Oil Temperature 油温 过低 High Condenser Pressure 冷凝 器压力过高 Auxi

17、liary Safety 辅助安 11 / 60文档可自由编辑 全保护装置使之停机 Starter Malfunction Detected 启 动器故障 CYCLING SHUTDOWN CODES No Abnormal Condition 一切 正常 Low Water Temperature 水温 过低 Flow Failure 水流开 关故障 Anti-Recycle 防止 重复启动 Power Failure 电源 故障 如果是约克冷机： 冷冻机房内3台冷水机组为约克YK系列冷水机组。通过冷水机 组自带通讯卡E-LINK，以BACNET通讯协议，可实现约克冷水机组 与江森自控机房群

18、控系统的无缝连接。通过E-LINK专用通讯卡， 群控系统可直接读取不同约克冷水机组的运行数据包括电流、负 荷限值等，并将其传输至群控系统核心控制器-网络控制引擎 NAE。操作站通过读取NAE中的数据并与预设定值进行比较然后发 出指令，进行对冷水机组的控制。 12 / 60文档可自由编辑 通过E-LINK专用通讯卡，可读取冷水主机的监控参数不少于如 下所列： START Start/Stop 机 组启/停 CAPACITY.SP Leaving Chilled Water Temp Setpoint 设定 吸气压力值 %CURRENT.SP Remote Current Setpoint 远 程

19、设定电流值 LCHWT. Leaving Chilled Water Temperature 冷冻出水 温度 EVAPPR. Evaporator Pressure 蒸 发器压力 CONDPR. Condenser Pressure 冷凝 器压力 SUCT.T. Suction Temperature 吸 气温度 DISCHT. Discharge Temperature 排气温 度 OILT. Oil Temperature 油温 OILPR. Oil Pressure 油压 %CURR-ACT.SP Current Limit Setpoint 限流 设定值 13 / 60文档可自由编辑

20、%CURRENT Percent Motor Current 电机电 流百分比 COMPR.STAT Compressor Motor Status 压缩 机电机状态 OILPMP.STAT Oil Pump Status 油泵 开关状态 STARTSW.STATStart Switch Status 启动开 关状态 OIL-SEP.STATLow Oil Seporator Status 油 分离器低油位状态 AR-TIME.MIN Anti-Recyle Time Left 防止 重复启动时间 OPR-MOD.CODEOperating Mode(Local,Remote,Service)

21、 操作 模式(本地,遥控,维修) OPCODE. Operational Code 运行 代码 SFCODE. Safety Shutdown Code 安全保 护性停机代码 CYCODE. Cycling Shutdown Code 周 期性停机代码 OPERATIONAL CODES Normal Operation 一 14 / 60文档可自由编辑 切正常 Sys Run-Low Oil Pressure 系统 运行-低油压 High Condenser Pressure Limit in Effect 冷凝器 高压限定在实施中 Sys Run-High Oil Temperature

22、系 统运行-高油温 Low Evaporator Prssure Limit in Effect 蒸发器 低压限定在实施中 Sys Run-High Discharge Temperature 系统 运行-高排气温度 SAFETY SHUTDOWN CODE No Malfunction 一切 正常 High Discharge Temperature 排 气温度过高 Low Evaporator Pressure 蒸发 器压力过低 High Oil Temperature 油 温过高 Low Oil Pressure 油 压过低 15 / 60文档可自由编辑 Low Oil Temperat

23、ure 油温 过低 High Condenser Pressure 冷凝 器压力过高 Auxiliary Safety 辅 助安全保护装置使之停机 Starter Malfunction Detected 启 动器故障 CYCLING SHUTDOWN CODES No Abnormal Condition 一切 正常 Low Water Temperature 水温 过低 Flow Failure 水流开 关故障 Anti-Recycle 防止 重复启动 Power Failure 电源 故障 冷热源机房内设置有2台热水锅炉，将通过通讯接口方式读取 锅炉设备的相关参数，具体参数内容至少包含以

24、下内容（需要与 16 / 60文档可自由编辑 锅炉厂家做进一步的深化设计，根据锅炉厂家提供的通讯协议、 开放内容进行确认）： 真空度、介质温度、进出水温度等运行数据和报警信息； 锅炉主机的实际用电数据； 采暖水的实际用量，锅炉的实际用气量等。 2.22.2 主要控制功能主要控制功能 a.a.时序控制：时序控制： 1 1）冷源设备的开机顺序：冷却塔）冷源设备的开机顺序：冷却塔 冷却水泵冷却水泵 冷冻水泵冷冻水泵 冷水机组；冷水机组； 连锁启动顺序：启动冷却塔风机冷却水塔电动蝶阀、冷水机 的冷凝器管路电动蝶阀打开启动冷却水泵冷凝器水流开关 信号指示(作为连锁条件的返回信号)冷水机蒸发器电动蝶阀 打

25、开启动冷冻水泵冷冻水流开关信号指示(作为连锁条件 的返回信号)启动冷水机主机。 2 2）冷源设备的关机顺序：冷水机组）冷源设备的关机顺序：冷水机组 冷却塔冷却塔 冷却水泵冷却水泵 冷冻水泵。冷冻水泵。 连锁停止顺序：关闭冷水机主机（延时数分钟，视工况判定 延时时间）关闭冷却塔风机（延时数分钟，待冷却水温到达 设定值或者预设时间）关闭冷却水泵冷凝器水流开关信号 指示(作为连锁条件的返回信号)关闭冷水机的冷凝器电动蝶 阀、相应水泵电动蝶阀和冷却水塔电动蝶阀（延迟延时数分 17 / 60文档可自由编辑 钟，待冷却水温到达设定值或者预设时间）关闭冷冻水泵冷 水机蒸发器水流开关信号指示(作为连锁条件的返

26、回信号)关 闭冷水机的蒸发器电动蝶阀。 上述时序控制，均从软件上对每一控制步骤的执行情况进行反 馈连锁。设备的启停顺序如下图所示： 18 / 60文档可自由编辑 启动程序初始化 1.选定启动冷水机组 2.打开冷却塔蝶阀 3.打开机组冷凝器侧蝶阀 1.判定运行时间最短机组 2.计算大楼负荷需求 蝶阀状态反馈 故障报警 维修提醒 Delay 10s，receive off sign 选定并开启冷却塔风机 风机运行状态信号 故障报警 ， 维修提醒 Delay 10s，receive off sign On sign 选定并开启冷却水泵 冷却水泵运行状态 故障报警 ， 维修提醒 Delay 10s，r

27、eceive off sign On sign 选定并打开蒸发器侧蝶阀 阀门状态反馈信号 故障报警 ， 维修提醒 Delay 10s，receive off sign 1.运行状态 On sign 2.蒸发器侧水流开 关有动作信号 选定并打开冷冻水泵 冷冻水泵运行状态 故障报警 ， 维修提醒 Delay 10s，receive off sign On sign 启动相应冷水机组 冷水机组运行状态 故障报警 ， 维修提醒 Delay 35min，receive off sign 开、停机结束 delay35，min 加减机策略判断 On sign 关闭冷却塔风机 风机运行状态信号 关闭冷却水泵

28、冷却水泵运行状态 1.Off sign 2.冷却水供回水温度相等 1.关闭冷却塔蝶阀 2.关闭冷凝器侧蝶阀 1.daley 15min（可调） 2.待冷冻水温度达到 15以上。（可调） 关闭冷冻水泵 冷冻水泵运行状态 Off sign 关闭蒸发器侧蝶阀 蝶阀状态反馈 停机 1.Off sign 2.蒸发器侧水流开关 无动作信号 1.Off sign 2.冷凝器侧水流开关 无动作信号 关闭冷水机组 冷水机组运行状态 Delay 35min Off sign 19 / 60文档可自由编辑 b.b.均等运行时间原则控制：均等运行时间原则控制： 自控系统对设备的运行时间有记录和积算功能，启动设备时为

29、确保设备平均使用,系统判断使用时间数较少之设备会优先使 用,防止固定使用同一台设备,使设备使用寿命缩短,相反若是 停机时也会优先关闭使用时数较多之设备，所有具备备用功能 的设备都需要考虑。 c.c.加减机判断：加减机判断： 1）开机/停机（增机/减机）最佳时刻计算：根据计算的负荷 需求表，计算出开机/关机的最佳时刻和开机数量。 冷热负荷Q的计算: Q=C*M*(T1-T2) 其中T1:回水温度, T2:出水温度, M:回水流量，C：水比热 通过设备时间优先控制，确定开机和增机的具体机组。 初启机时，启动的冷机的数量和类型由对应开启的区域叠加的 冷负荷决定。 平稳运行后，首先考虑通过协议通讯调整

30、每台冷水机组的输出 来满足负荷变化要求，每台冷水机组在最佳效率一定范围内运 行，如果动态调整运行冷水机组输出效率不能满足要求，才使 用加减机的方式。 2）加机判断：通过读取机组内部参数电流负载百分比，当 负载处于最高限制负荷（95可调） ，且持续一定时间（30Min 可调） ，判断机组的冷冻水出水温度，若高于设定温度值（7 20 / 60文档可自由编辑 可调） ，判断增加一台冷冻机组。 3）减机判断：通过读取机组内部参数电流负载百分比，当 机组负载低于某一设定值（4060可调） ，且持续一定时 间（30Min可调） ，判断需减少一台冷冻机组。所有增减机的运 算，应尽量使每台冷水机组处在其最高效

31、范围内运行。 二次泵变流量系统加减机策略（流量控制法）： 1）加机判断：一次最大流量为Qmax，旁通管实际流量为Q。 加机时，旁通管内冷冻水从回水总管流向供水总管 当Q Q 35%Qmax，增加一台一次泵和冷机； 当Q 70%Qmax，再增加一台一次泵和冷机。 备注：避免泵和冷机的频繁切换，控制范围设计为不连续的 2）加机判断：一次最大流量为Qmax，旁通管实际流量为Q。 减机时，旁通管内冷冻水从供水总管流向回水总管 当Q Q 35%Qmax，减少一台一次泵和冷机； 当Q 70%Qmax，再减少一台一次泵和冷机。 备注：避免泵和冷机的频繁切换，控制范围设计为不连续的 二次泵变流量系统加减机策略

32、（温差控制法）： 温度测定点为AHU前后供回水温度，控制目标：供回水温差t 范围 56 21 / 60文档可自由编辑 二次泵频率f = fmin一段时间仍存在t 6.5 ，启动一 台一次泵及冷水机组； 4）冷量匹配功能，根据环境温度的变化和冷冻水温度变化的 速率，确定启动相应冷量的冷水机组或提高已启动的变频主机 工作频率，作为冷量补偿使用，满足末端负荷需求同时，使每 台启动的主机工作在最佳频率。 5）最优冷水机负荷分配，冷水机的能耗是最令人关注的，它 由压缩方式，冷媒，制冷量，压缩机规格和换热器规格等因素 构成。METASYS结合YORK冷水机的不同特性，作出最优化的计 算程序，获得最好的节能

33、效果，这是一般的控制系统无法比拟 的。MEATSYS将根据能效和最优设备组合来自动为每台冷水机 分配负荷。METASYS在保持冷冻水的供/回水设定值状态的同时， 也将重新设定每台冷水机的冷冻水出口温度，以优化机组的负 荷分配。 6）低负荷控制，不允许单台冷水机在低于可选工况点（如 30的负荷）下运行，除非只有单台冷水机用于承担冷负荷。 当冷负荷低于25时，METASYS将选择冷水机启停控制，以便 充分发挥其能效；或根据冷负荷惯性/反应时间和档案数据来 选择连续运行。 22 / 60文档可自由编辑 7）断电又来电时后自动启动，当发生断电又来电时，所有设 备将停机一段时间，这段时间的长短可以设定。

34、然后，设备将 依次启动，以最大限度地减少功率的峰值需求。 8）时间死区功能，当冷冻站启动时，系统需求冷负荷达到已 经投入运行机组负荷的设定点时，且持续10分钟（时间可调） ， 启动其他冷水机组补充冷量，在中间控制阶段，当某一套冷水 机组正常启动或停止，三十分钟（可调整）内系统将暂停系统 冷量需求控制，直至三十分钟后恢复，此做法目的是避免系统 负荷不稳定而带来的冷水机组频繁开关，同时，此系统能量 变换在一定时间趋于平稳。 9）控制点死区功能，为避免因系统冷量计算值振荡，冷水机 组较为频繁开关，当计算值持续超过或低于设定点时，系统 才会开关（切换）冷水机组，推荐持续时间五分钟（可调整） 。 d.d

35、.VSDVSD和和CSDCSD优化控制优化控制 本项目采用一台变频离心机（以下简称VSD）和2台工频离心机 （以下简称CSD） 。如何利用VSD的优点，降低整体能耗，是本 项目群控系统的关键。 我们都知道，CSD机组在满负荷附近运行时能效较好，而VSD机 组在部分负荷时有更好的表现。因此我们在采取的控制策略就 是在CSD机组和VSD机组之间进行负荷转移，应尽量使每台冷水 机组处在其最高效范围内运行。 23 / 60文档可自由编辑 具体控制策略如下： （1）重新设定机组的冷冻水出水温度电流限制，通过负荷 转移来优化负荷分配，保证系统运行在更好的效率。 （2）为保证系统的冷冻供水温度，对机组水温进

36、行设置控制： 降低CSD 机组的冷冻水出水温度，提高CSD机组的负荷，同时 相应的提高VSD机组的冷冻水出水温度，降低VSD机组的负荷， 混合后的冷冻水温仍然满足系统的水温设定。 （3）限制负荷控制强制VSD机组卸载：降低VSD机组的负荷限制 设定值，限制VSD机组上载。 e.e.故障和报警处理故障和报警处理 1)阀门的故障 设备能代替的场合,则发出警告信息，同时自动转移到能代替 的机器 (如冷水机组、冷却塔) 。设备不存在代替的场合，则 发出警告信息停机。 2)泵的故障 冷冻水泵和冷却水泵：存在备用水泵，则使用备用水泵，不存 在备用水泵，则启动备用冷水机组回路。 3)冷水机组的故障 运转当中

37、的冷水机组发生故障而停机的场合, 使下位备用的启 动优先度高的冷水机组自动启动。 4)故障警报 24 / 60文档可自由编辑 若一套设备在启动运行中，某一设备在系统发生开启信号后， 无法在一定时间内反馈正确运行状态，系统将产生该设备开启 失败警报，并同时反向关闭该套设备，并且改为手动状态。 若一套设备在关闭中，某一设备在系统发出关闭信号后，无法 在一定时间内反应正确停止状态，系统将产生该设备关闭失败 警报，停止关闭该套设备中的后续设备。 5)水泵备用控制 某一冷却水泵或冷却水泵因故障无法使用、导致与之相关的整 套设备无法使用，则发出警报，下次启动时自动地切换为备用 的泵启动。 f.f.冷却塔控

38、制冷却塔控制 在约克主机的正常工况下，冷水主机冷却水进水温度越低（设 有下限值=15可调） ，主机相应的节能效果越显著。数据表明， 主机冷却水进水温度每下降1，主机相应节能3%。因此我们 在控制逻辑上，优先考虑降低冷却水温度。 冷却塔风机的开启台数控制目标是冷却塔的出水温度Tecw，根 据冷却塔总管的出水温度，与出水温度的设定值（设定值=室 外湿球温度+3可调）做比较，当冷却塔的出水温度高于设定 值，持续5分钟(可设定)，增加开启冷却塔风机一台，逐台开 启冷却塔风扇，并且通过变频控制实现冷塔风机做到无级调节 变频节能。冷却塔的风扇采用轮流开启、自动排序、自动投入 25 / 60文档可自由编辑

39、方式，避免单台风机开启时间过长。 但是，当设定值=15（即室外湿球温度为12）时，应该避 免开启冷却塔风机对冷却水进行降温，保护主机的冷却水进水 温度高于下限值。 1234风扇台数 25 24 27 29 32 31 28 26 温度 对于过渡季节供冷时，通过室外湿球温度降到一定值（8可 调） ，关闭冷冻水主机，开启板换的冷冻水，冷却水回路。通 过冷却塔的为大楼提供冷负荷。开启冷却塔风机数量，维持供 冷温度。 g.g.压差旁通阀控制压差旁通阀控制 对于一次泵变流量系统，冷冻水旁通阀仅用于保证冷水机组的 最小流量控制。即：仅一台冷水机组运行且只有一台冷冻水泵 变频运行时，冷冻水泵在最小频率（30

40、Hz）下运行，供回水压 差仍大于设定值，为保证冷水机组的最小流量，开启并调节压 26 / 60文档可自由编辑 差旁通阀的开度。 当有超过一台冷冻水泵运行，且冷冻水泵运行频率大于最小设 定频率时，冷冻水旁通阀保持关闭。冷冻水供回水总管压差， 由冷冻水泵变频调节控制。 对于一次泵定流量系统，其冷冻水供回水压差旁通阀，将根据对于一次泵定流量系统，其冷冻水供回水压差旁通阀，将根据 冷冻水供回水总管压差进行冷冻水供回水总管压差进行PIDPID调节，保证冷冻水供回水压差调节，保证冷冻水供回水压差 在设定范围内。在设定范围内。 h.h.温差旁通阀控制温差旁通阀控制 本项目冷却水系统上的温差旁通阀，将根据冷却

41、水供回水总管 温差进行PID调节，保证冷却水供回水温差在设定范围内。 i.i.一次水泵变频控制一次水泵变频控制 一次泵变流量控制是冷源系统的重要节能手段。一次泵变流量 系统中，如何实现水泵的变频调节，达到最佳节能控制效果， 是工程实施效果的重点。 江森自控在一次泵变流量系统的控制中，累积了众多工程案例， 从工程实践中总结的温差压差的串级控制法，能较好解决冷 冻水泵的变频控制。 下图是温差压差串级控制的程序逻辑示意： PID调节 温差 给定温差PID调节给给定定压压差差 压差 水泵频率 输出 27 / 60文档可自由编辑 一般项目中，均采用最不利端压差控制，进行冷冻水泵的变频 调节。压差控制法，

42、为了满足最不利末端回路负荷，给定压差 往往较大，系统运行时水泵转速偏高，不利于节能。且由于给 定压差恒定，不能随流量的变化而改变，也不利于节能。 而单纯采用冷冻水供回水温差进行变频调节控制，存在控制滞 后问题，对于负荷变化频率快的系统控制精度不高。 串级控制法，综合了前两种控制法的优点，克服了其缺点，具 有较好的节能效果。 对于一次泵定流量系统，对冷冻水泵的监控，不进行频率控制 及相应的压力监测。冷冻水泵的开启数量根据冷冻主机的开启 数量决定，与冷冻主机匹配启停。 二次泵变频控制： 在二次泵系统中，通常利用一次泵保证冷水机组的定流量运行， 二次泵根据系统负荷变化情况用变频控制达到变流量运行。

43、二次泵变流量控制是冷源系统的重要节能手段。二次泵变流量 系统中，如何实现水泵的变频调节，达到最佳节能控制效果， 是工程实施效果的重点。 江森自控在一次泵变流量系统的控制中，累积了众多工程案例， 从工程实践中总结的温差压差的串级控制法，能较好解决冷 冻水泵的变频控制。 下图是温差压差串级控制的程序逻辑示意： 28 / 60文档可自由编辑 一般项目中，均采用最不利端压差控制，进行冷冻水泵的变频 调节。压差控制法，为了满足最不利末端回路负荷，给定压差 往往较大，系统运行时水泵转速偏高，不利于节能。且由于给 定压差恒定，不能随流量的变化而改变，也不利于节能。 而单纯采用冷冻水供回水温差进行变频调节控制

44、，存在控制滞 后问题，对于负荷变化频率快的系统控制精度不高。 串级控制法，综合了前两种控制法的优点，克服了其缺点，具 有较好的节能效果。 j.j.冷暖切换控制（优化建议）冷暖切换控制（优化建议） 建议优化增加季节切换电动蝶阀，将冷冻水供回水总管、热水 供回水总管，进出集分水器位置，增加电动蝶阀。 自控系统将根据室外温湿度及整个冷热源系统运行情况，进行 季节切换。夏季工况时，打开冷冻水供回水总管切换阀 V1/V2，关闭空调热水供回水总管切换阀V3/V4； 冬季供暖工况时，关闭V1/V2,打开V3/V4，实现冷热水管的季 节切换。 群控系统将根据室外温湿度及整个冷热源系统运行情况，进行 季节切换。

45、夏季工况时，打开冷冻水供回水总管切换阀，关闭 PID调节 温差 给定温差PID调节给给定定压压差差 压差 水泵频率 输出 29 / 60文档可自由编辑 空调热水供回水总管切换阀； 冬季供暖工况时，关闭冷冻水供回水总管切换阀，打开空调热 水供回水总管切换阀； k.k.过渡季节免费供冷控制（如有）过渡季节免费供冷控制（如有） 在过渡季节群控系统将根据室外温湿度情况（湿球温度为8 可调） ，自动开启免费供冷。此时离心机组、机组均停止运行。 免费供冷用冷却塔开启，对应冷却水泵开启、冷冻水泵开启， 通过板式热交换器将冷却塔提供的冷量交换给冷冻水，从而实 现免费供冷。 板式换热器的控制策略主要是通过调节一

46、次侧冷却水的温度来 控制二次侧冷冻水的温度。 l.l.冷冻水出水温度设定值再设定（优化建议）冷冻水出水温度设定值再设定（优化建议） 冷水机组可根据下列方法之一（用户可选）来自动重设/调节 冷冻水的出口温度： 对于单台冷水机或一般供水情况，保持冷冻水的供水温度 恒定（例如7） ； 保持冷冻水的回水温度恒定（例如15） ； 冷水机的冷却水入口温度应降低到与出口温度相差3的范 围内，以减少扬程，并获得最大限度的节能。 m.m.多种群控模式可选多种群控模式可选 30 / 60文档可自由编辑 本群控系统可根据用户需要，选择多种运行模式，其中包括： 全智能模式、单机联动模式和管理员模式。 全智能模式：全智

47、能模式：机房群控系统会按照预先编制好的全自动群控程 序，计算系统总需求负荷， 各设备按最小无故障运行时间等 条件，以编程顺序进行自动的启停、切换和保护。包括变频柜、 启动柜和冷机控制系统，冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔、 冷水机组与膨胀水箱的检测与控制，Energy Advisor将按预先 编排的时间假日程序来控制制冷系统的运转，并对众多分散设 备的运行、安全状况、能源使用情况进行监管。完成不同设备 或多台设备的顺序启停、选择启停，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，可以减少人手动操作 可能带来的误差，同时还大大简化了系统的运行操作。集中监 视和报警能够及时发现设备的问

48、题，可以进行预防性维修，以 减少停机时间和设备的损耗，从而通过降低维修开支而使用户 的设备增值。 单机联动模式：单机联动模式：由于负荷较小或部分设备具有潜在运行隐患等 原因，用户可以对设备如冷冻机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等 进行手动选择组合，同时编组设备仍按自动顺序和自动控制原 则进行运行的控制方法。由于操作人员对现场设备更加熟悉， 或有更加符合实际的操作习惯，这种模式既实现了自动控制的 功能，也满足了用户和操作人员的人为选择要求，因而也是全 自动控制模式的一个重要补充。实际上，在特定条件下，也同 31 / 60文档可自由编辑 样能达到更好的节能的效果。 系统提供成套启停和机组锁定两种控制方式

49、，供用户根据实际 运行或系统检修需要，手动选择。 成套启停：用户手动启停机组和台数，只需手动点击相应机 组的成套开启命令，系统将自动开启所选机组对应的一套设 备，无需手动逐个开启每个设备。 机组锁定：用户可自选每天需要投入使用的机组，不用的机 组可以进行锁定设置 。 管理员模式：管理员模式：仅在有管理员授权情况下执行某些特定的操作， 如冷冻水出水温度设定值的修改、机组最高、最低负荷百分比 设定值的修改、冷冻水泵变频调节最低频率限制等。 管理员模式下，可进行机组的手动操作。采用人工的方式进 行开启和调试。自动控制功能将被暂时禁止。特别适用于维 护检修工况。 2.32.3 冷冻站整体控制冷冻站整体

50、控制 机房群控系统的最终目标是机房所有设备的总能效最高，而 不是某个设备（冷水机、水泵等）能效最高。因此要综合考虑四 个方面： 冷机 冷冻水泵 冷却水泵 32 / 60文档可自由编辑 冷却塔 衡量真正是否节能的评价指标就是机房能效。 因此，冷冻站的整体控制策略显得尤为重要，江森自控通过众 多机房群控系统的经验积累，形成了如下冷冻站整体控制策略： 冷站整体控制的过程是典型的多因素非线性系统控制问题。控 制过程如下图所示： 控控制制系系统统 预预置置设设备备 性性能能表表 PID控控制制决决策策 （冷冷站站网网络络控控制制中中心心） 系系统统中中各各变变量量的的 当当前前状状态态 系系统统流流量量

51、，温温度度，压压差差 室室外外温温湿湿度度 冷冷却却塔塔回回水水 温温度度设设定定值值 冷冷却却塔塔开开启启 台台数数设设定定 当当前前值值 冷冷冻冻水水供供水水温温 度度设设定定值值 冷冷机机内内部部 控控制制器器 冷冷冻冻水水供供回回水水 温温度度设设定定值值 冷冷冻冻水水泵泵频频 率率PID控控制制 当当前前值值 冷冷机机，水水泵泵开开 启启台台数数 继继电电器器开开 关关控控制制 机房控制系统主要由以下五个个控制环节组成： 1.一个核心PID控制环节 该控制中心能够根据系统目前各传感器的值及当前各执行器的 状态决定下一时刻的系统状态，这个状态由四个参数构成，冷 cooling Chil

52、lerChilledpumpCoolingpumpCoolingTower Q WWWW 机房能效 33 / 60文档可自由编辑 却塔出水温度设定值Tecw、冷冻水出水温度设定值Tlew、冷冻 水供回水压差设定值Pe、冷机台数、水泵台数、冷却塔台数。 PID 控制算法是一种历史悠久、生命力很强的控制方式。其原 理简单，使用方便，适应性广，且鲁棒性强。系统主要由PID 控制器和被控对象组成。它根据设定值rin(t) 和实际输出值 yout(t)构称控制偏差e(t)，将偏差按比例、积分和微分通过 线性组合构成控制量u(t)，对被控对象进行控制。 2.冷机内部控制环节 冷机会自带控制器，主要是导流阀

53、调节逻辑和冷机自身卸载调 节。 3.冷却塔开启台数控制环节 冷却塔开启台数控制目标是冷却水出水温度Tecw，根据冷却水 总管的出水温度，与出水温度设定值比较，当出水温度高于设 定值，持续5分钟(可设定)，开启冷却塔。每2设置一个梯度， 逐台开启冷却塔风扇。 4.冷冻泵频率的PID控制环节 冷冻泵变频调节的控制目标是冷冻水供回水温差Te，这里采 用常规的自适应PID调节。额外需考虑的是：这里的Te决策 过程时（在核心模糊控制环节中）需根据到压差进行修正：以 温差来控制频率，但是同时兼顾最不利末端的最低设定压差， 因为在实际温差控制中，容易因为压头不够而导致末端不满足 34 / 60文档可自由编辑

54、 负荷需求，因此为了保证系统的稳定运行，可以采用温差为主、 兼顾压差的控制策略。另外，如果有末端阀位的状态，也可以 用阀位状态来代替压差，保证不超过一个阀位处于全开状态， 从而保证末端的负荷均能满足。 5.冷机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔的台数控制环节 通过常规继电器控制实现启停调节。 由于五个控制环节之间互相会存在影响，某环节的输入参数受 另一环节的输出参数影响，因此需要将各环节的控制时间步长错 开，这样在不同时间尺度内相比，互相的影响就可以降低到最低 程度，如果在相同时间尺度上控制，系统不免会出现震荡。因此， 从时间尺度上将五个控制环节表示出来，如下图： 35 / 60文档可自由编辑 PID控制决策 （冷站网络控制中心） 水泵、冷却塔开 启台数 冷冻水供水温度 设定值 继电器开关 控制 冷冻水泵频 率PID控制 决决 策策 冷冻水供回水温 差设定值 冷却塔回水温度 设定值 冷却塔开启 台数控制 冷机内部控 制 系统状态 5 5分钟