【正文】 手動(dòng)停機(jī)過程。 （ 3）按下啟動(dòng)按鈕 SB3，輸入繼電器 線圈接通， 常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí) 常開觸點(diǎn)閉合， T1 延時(shí)時(shí)間到， T1 常開觸點(diǎn)閉合，且水流開關(guān) KA1打開（即 X13 常開觸點(diǎn)閉合），輸出繼電器 線圈接通， 常開觸點(diǎn)閉合并自鎖，冷凍水泵啟動(dòng)；同時(shí)定時(shí)器 T2 線圈接通，開始計(jì)時(shí)。 一 手動(dòng)啟動(dòng) /手動(dòng)停機(jī)程序 手動(dòng)啟動(dòng)過程 （ 1）按下啟動(dòng)按鈕 SB1，輸入繼電器 線圈接通， 常開觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器 線圈接通， 常開觸點(diǎn)閉合并自鎖，冷卻塔啟動(dòng)；同時(shí)定時(shí)器 T0 線圈接通，開始計(jì)時(shí)。梯形圖與繼電 接觸器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，是由繼電器電路圖演變而 來的，是為熟悉繼電器電路圖的工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)的，兩種圖所表達(dá)的邏輯含義是一樣的。 （ 4）保護(hù)電路 FU2 串聯(lián)于控制回路中，起短路保護(hù)作用； FR FR FR FR4 的常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)于各自支路中，分別對(duì)每一部分 電機(jī)起過載保護(hù)作用。 （ 3）聯(lián)鎖電路 KM KM KM KA KA2 的常開觸點(diǎn)分別串聯(lián)于下一啟動(dòng)電路中 。 中間繼電器 KA KA KA KA8 的常開觸點(diǎn)分別并聯(lián)于 SB KTKT KT6 的常開觸點(diǎn)。 （ 4）保護(hù)電路 FU2 串聯(lián)于控制回路中，起短路保護(hù)作用； FR FR FR FR4 的常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)于各自支路中，分別對(duì)每一部分電機(jī)起過載保護(hù)作用。 （ 3）聯(lián)鎖電路 KM KM KM3 、 KA KA2 的常開觸點(diǎn)分別串聯(lián)于下一啟動(dòng)電路中 。 三： 選擇基本控制環(huán)節(jié)，進(jìn)行繼電器控制電路設(shè)計(jì) 手動(dòng)方式： （ 1）自保持電路 KM KM KM KM4 的常開觸點(diǎn)分別并聯(lián)于啟動(dòng)按鈕 SB SBSB SB4 的常開觸點(diǎn)。 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 主電路圖 二 根據(jù)控制對(duì)象的要求和主電路的布局，分析電氣元件動(dòng)作要求 1： 手動(dòng)方式： （ 1）按下冷卻塔啟動(dòng)按鈕， KM1 首先吸合，冷卻塔啟動(dòng)； （ 2）延時(shí)一段時(shí)間后，按下冷卻水泵啟動(dòng)按鈕， KM2 吸合，冷卻水泵啟動(dòng)； （ 3）再延時(shí)一段時(shí)間，且冷卻水流開關(guān)閉合后，按下冷凍水泵啟動(dòng)按鈕， KM3吸合，冷凍水泵啟動(dòng)； （ 4）再延時(shí)一段時(shí)間，且冷凍水流開關(guān)閉合后 ,按下壓縮機(jī)啟動(dòng)按鈕， KM4 吸合，壓縮機(jī)啟動(dòng)； （ 5）按下壓縮機(jī)停機(jī)按鈕后， KM4 斷開，壓縮機(jī)停機(jī)； （ 6） KM4 斷開后，按下冷凍水泵停機(jī)按鈕， KM3 才斷開，冷凍水泵停機(jī)； （ 7） KM3 斷開后，按下冷卻水泵停機(jī)按鈕， KM2 才斷開，冷卻水泵停機(jī)； （ 8） KM2 斷開后，按下冷卻塔停機(jī)按鈕， KM1 才斷開，冷卻塔停機(jī)； （ 9）當(dāng)壓縮機(jī)吸氣壓力過低或壓縮機(jī)排氣壓 力過高時(shí)，低壓、高壓保護(hù)繼電器動(dòng)作，空調(diào)機(jī)組自動(dòng)按正確順序停機(jī)； （ 10）電路工作時(shí)，應(yīng)具有一定的保護(hù)功能。熱繼電器 FR FR FR FR4 分別為 TM、 PM、 PM、 CM 的過載保護(hù)。中央空調(diào)機(jī)組運(yùn)行過程中，當(dāng)壓縮機(jī)吸氣壓力過低或壓縮機(jī)排氣壓力過高時(shí)，壓力保護(hù)繼電器動(dòng)作，并停止中央空調(diào)機(jī)組運(yùn)行；當(dāng)冷卻水或冷凍水不流動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的水流保護(hù)繼電器動(dòng)作，壓縮機(jī)不能啟動(dòng)。有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。自動(dòng)方式用于聯(lián)鎖集中控制，手動(dòng)用于調(diào)試或檢修。利用該方法進(jìn)行 PID 控制器參數(shù)的整定步驟如下： (1)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作； (2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩， 記下這 時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到 PID 控制器的參數(shù)。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需 要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善。 PID 控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。 PID 控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。 PID 控制器的參數(shù)整定 PID 控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。 PID 控制，實(shí)際中也有 PI和 PD 控制。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的 其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。 第三節(jié) PID 調(diào)節(jié)器控制 PID 控制 的原理和特點(diǎn) 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 簡(jiǎn)稱 PID 控制，又稱 PID 調(diào)節(jié)。合理地調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)可以達(dá)到降低能耗的目的。 在室外溫度比較低的情況下，通過冷卻塔回路的自然冷卻就可滿足制冷機(jī)對(duì)冷卻水的溫度要求，這時(shí)可關(guān)掉所有冷卻塔的風(fēng)機(jī)，單靠冷卻水循環(huán)過程的自然冷卻實(shí)現(xiàn)冷卻水的降溫。 冷卻塔運(yùn)行控制的任務(wù)是根據(jù)冷凍機(jī)對(duì)冷卻水溫的要求，確定冷卻塔的開啟臺(tái)數(shù)。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的工作情況，通過調(diào)整冷凍水供水壓力及冷凍水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。如果空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷大、末端空調(diào)設(shè)備分布范圍廣、空調(diào)設(shè)備水系統(tǒng)管路距離長(zhǎng)，冷凍水系統(tǒng)須采用二級(jí)冷凍水泵以 滿足系統(tǒng)正常工作所需要的冷凍水壓力。目前制冷空調(diào)系統(tǒng)中的絕大部分都是這種形式。 ③ 冷凍水泵節(jié)能控制運(yùn)行與控制 在只有一級(jí)冷凍水泵和差壓旁路調(diào)節(jié)控制構(gòu)成的冷凍水回路中，冷凍水泵為冷凍水提供壓力以克服水機(jī)組側(cè)的管路阻力，同時(shí)保證末端設(shè)備一側(cè)有足夠的壓力。有一個(gè)基本的原則要了解；增加冷水機(jī)組的滿負(fù)荷制冷量所增加的制冷機(jī)組的能耗，總是小于增開一臺(tái)制冷機(jī)組和重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 對(duì)應(yīng)水泵所增加的能耗。 綜合上面的分析可知，通過控制制冷機(jī)組的臺(tái)數(shù)，同時(shí)調(diào)整制冷機(jī)冷卻水的溫度，小范 圍調(diào)整冷水機(jī)組滿負(fù)荷制冷量，使運(yùn)行的冷水機(jī)組在滿負(fù)荷狀態(tài)下，總的制冷量與空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷相匹配，空調(diào)制冷系統(tǒng)在高效率的狀態(tài)運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能的目的。冷水機(jī)組滿負(fù)荷值會(huì)隨著冷水機(jī)組冷卻水入口溫度的降低而有所增加；反之，冷卻水入口溫度升高，其最大制冷量會(huì)降低。因此，在有多臺(tái)機(jī)組的制冷系統(tǒng)中，盡量使機(jī)組處于滿負(fù)荷是節(jié)能的重要措施之一，這就是機(jī)組的臺(tái)數(shù)控制，也稱為群控。當(dāng)用戶末端采用變水量時(shí)，冷凍水系統(tǒng)還必須根據(jù)新的運(yùn)行工況提供新的水量和揚(yáng)程，以減少流量和揚(yáng)程的過盈，減少調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，并盡可能使水泵在效率最高點(diǎn)運(yùn)行，因?yàn)槔鋬鏊门c冷空調(diào)系統(tǒng)在絕大部分情況下處于非滿負(fù)荷狀態(tài)，因而冷水機(jī)組不總是滿載運(yùn) 行。 ② 制冷機(jī)組的節(jié)能群控 空調(diào)末端設(shè)備通過冷凍水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行空調(diào)的溫濕度控制，這就導(dǎo)致整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷不是一個(gè)恒定值。 ① 制訂科學(xué)的運(yùn)行時(shí)間表 依據(jù)建筑內(nèi)熱負(fù)荷變換情況，如上下班時(shí)間表、人員變動(dòng)情況等，制訂科學(xué)合理的運(yùn)行計(jì)劃表，在滿足環(huán)境要求的前提下，減少運(yùn)行時(shí)間。制冷系統(tǒng)的耗能設(shè)備主要有冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵，同的節(jié)能運(yùn)行首先應(yīng)該從這些設(shè)備的節(jié)能控制入手。提高冷熱源設(shè)備及其水系統(tǒng)的效率，對(duì)現(xiàn)代建筑節(jié)能的重要性 是不言而喻的。如果發(fā)生這種情況，就表明系統(tǒng)的控制邏輯設(shè)計(jì)有缺陷，需要改進(jìn)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)通過綜合冷凍水旁通管路空調(diào)末端一側(cè)供水壓力、冷凍水管路最不利位置的壓力、末端空調(diào)設(shè)備的工作情況等多方面因素，確定二級(jí)冷凍水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。另外，隨著冷凍水回路水流量的增加，冷凍水管路上的壓降也會(huì)增加，恒定的供水壓力有時(shí)候難以保證壓力最不利位置的末端空調(diào)設(shè)備的冷凍水供水有足夠的壓力保證這些空調(diào)設(shè)備正常工作。冷凍水回路空調(diào)末端一側(cè)的二級(jí)冷凍水泵用以克服空調(diào)一側(cè)管路的 管道阻力。 需要特別說明一點(diǎn)，當(dāng)冷凍水管路長(zhǎng)、冷凍水流量變化大時(shí)，冷凍水管路上的壓力損失值變化范圍大，為了保證末端空調(diào)設(shè)備有合適的工作壓力，在不同的條件下應(yīng)采用不同的旁路壓差設(shè)定值。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能提供比較多的選擇，便于調(diào)整與改動(dòng)，以方便用戶選擇使用。 每種策略各有特點(diǎn)，可根據(jù)具體情況選擇單一策略或幾種策略組合運(yùn)用。 ① 啟動(dòng)設(shè)備選擇 為了實(shí)現(xiàn)同類設(shè)備的均衡運(yùn)行，選擇啟動(dòng)設(shè)備的策略有三種： 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最少優(yōu)先啟動(dòng)策略； 當(dāng)前停運(yùn)時(shí)間最長(zhǎng)優(yōu)先啟動(dòng)策略； 輪流排隊(duì)啟動(dòng)策略。 （ 2）設(shè) 備故障報(bào)警處理、相互備用切換控制與均衡運(yùn)行策略 制冷系統(tǒng)中的設(shè)備均由故障報(bào)警監(jiān)測(cè)。 ① 啟動(dòng)過程 冷水機(jī)組冷凍水、冷卻水管路上的閥門開啟，并通過閥門位置反饋信號(hào)確認(rèn)或延遲一定的時(shí)間后進(jìn)入下一步； 啟動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵，并延遲一定的時(shí)間后進(jìn)入下一步； 冷水機(jī)組啟動(dòng)。在 PLC 和中央監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制與管理軟件設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)下面的各項(xiàng)功能一定要進(jìn)行仔細(xì)的分析與全面考慮。 壓差旁路兩通閥調(diào)節(jié)控制：從 DDC 模擬輸出口（ AO）輸出到壓差旁路兩通調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)器控制輸出點(diǎn)。 冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)水電動(dòng)蝶閥：從 DDC 數(shù)字輸出口（ DO）輸出到冷水機(jī)組冷卻水入口電動(dòng)蝶閥開關(guān)控制輸入點(diǎn)。 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 冷卻塔風(fēng)機(jī)起?？刂疲簭?DDC 數(shù)字輸出口（ DO）輸出到冷卻塔風(fēng)機(jī)配電箱接觸器控制回路。 冷凍水泵起停控制：從 DDC 數(shù)字輸出口（ DO）輸出到冷凍水泵配電箱接觸器控制回路。 冷卻水供 /回水溫度檢測(cè)：取自安裝在冷卻水管路上的供 /回水溫度傳感器輸出，冷卻塔出水管、回水管各一個(gè)，采用管水式溫度傳感器。 取自安裝在冷凍水管路上的流量傳感器輸出，采用電磁 流量計(jì)，安裝在與冷凍水回水溫度檢測(cè)點(diǎn)流量相同的位置，以便于與冷凍水供 /回水溫度檢測(cè)值一起計(jì)算空調(diào)末端設(shè)備的實(shí)際冷負(fù)荷。 水流開關(guān)狀態(tài)：取自水流開關(guān)狀態(tài)輸出點(diǎn)，選用普通流量開關(guān)。 補(bǔ)水箱高低水位監(jiān)測(cè)：取自補(bǔ)水箱高低水位監(jiān)測(cè)（傳感器）輸出點(diǎn)，一般選用液位開關(guān)、水位高限、底限、溢流位各一。 冷卻水塔風(fēng)機(jī)故障報(bào)警：取自冷卻塔風(fēng)機(jī)配電箱熱繼電器觸點(diǎn)。 冷卻水泵故障報(bào)警：取自冷凍水循環(huán)泵配電箱熱繼電器觸點(diǎn)。 冷凍水泵故障報(bào)警：取自冷凍水循環(huán)泵配電箱熱繼電器觸點(diǎn)。 冷水機(jī)組故障報(bào)警：取自冷水機(jī)組控制器對(duì)應(yīng)故障報(bào)警輸出觸點(diǎn)（或主接觸器輔助觸點(diǎn)）。如室外溫度較低時(shí)，僅靠水從冷卻塔流出后的自然冷卻，而不用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻即可滿足水溫要求，關(guān)閉冷卻塔的風(fēng)機(jī)，就可達(dá)到節(jié)能的效果。 冷卻水進(jìn)水溫度的高低基本反映了冷卻塔的冷卻效果，用冷卻水進(jìn)水溫度來控制冷卻塔風(fēng)機(jī)以及控制冷 卻水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)就可以達(dá)到節(jié)能的效果。高溫的冷卻水重新送至冷卻塔上部噴淋。因此，為保證冷水機(jī)組正常工作，必須滿足冷卻水進(jìn)水的設(shè)計(jì)溫度。冷水機(jī)組節(jié)能的群控要與設(shè)備的均衡運(yùn)行控制互相協(xié)調(diào) ，以達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用與設(shè)備維護(hù)費(fèi)用總體降低的目標(biāo)。 根據(jù)冷負(fù)荷情況自動(dòng)控制冷水機(jī)組。 在冷量控制法中，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)冷凍水供回水溫度與流量求出空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際冷負(fù)荷，根據(jù)所得結(jié)果重新計(jì)算，選擇匹配的制冷機(jī)臺(tái)數(shù)投入運(yùn)行。 左右，冷凍水在空調(diào)末端負(fù)載進(jìn)行能量交換后，水溫上升，回水溫度的高低，基本上反映了系統(tǒng)的冷負(fù)荷大小。一種是冷凍水回水溫度控制法，一種是冷量控制法。系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間有限，大部分時(shí)間系統(tǒng)不是滿負(fù)荷工作，這就為系統(tǒng)在滿足要求的情況下，選擇合適的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行提供了條件。 （ 6）冷水機(jī)組的節(jié)能群控運(yùn)行 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 制冷系統(tǒng)由多臺(tái)冷水機(jī)組及其輔助設(shè)備組成。補(bǔ)水箱存放經(jīng)過除鹽、除氧處理的冷凍用水，當(dāng)需要時(shí)通過補(bǔ)水泵向管路補(bǔ)水 。膨脹水箱與冷凍水管路連通。在調(diào)整二級(jí)冷凍水泵開啟臺(tái)數(shù)時(shí)必須保證冷水機(jī)組一側(cè)的冷凍水流量大于空調(diào)一側(cè)的流量，即冷凍水供回水管路與旁通管路中的冷凍水流向應(yīng)滿足圖 中旁通管路與供回水管路內(nèi)虛線箭頭所指示的流向。一級(jí)冷凍水循環(huán)泵的啟停由其對(duì)應(yīng)冷水機(jī)組的啟停所決定。 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 在圖 中，左側(cè)的一級(jí)冷凍水泵按冷水機(jī)組配置，一級(jí)冷凍水循環(huán)泵與冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)，隨冷水機(jī)組啟停而啟動(dòng)與關(guān)閉。由于冷凍水回路是二級(jí)水泵串聯(lián)運(yùn)行，簡(jiǎn)單的差壓旁路無法適應(yīng)系統(tǒng)及管路變化所帶來的問題。 圖 差壓旁路調(diào)節(jié)控制原理 （ 4）冷凍水回路冷水機(jī)組側(cè)恒流量與空調(diào)末端設(shè)備變流量運(yùn)行 兩級(jí)冷凍水泵協(xié)調(diào)控制 在冷凍水回路采用一級(jí)循環(huán)泵的系統(tǒng)中，為了協(xié)調(diào)空調(diào)冷凍水回路冷水機(jī)組一側(cè)要求恒流量與末端一側(cè)變流量之間的矛盾，差壓旁路調(diào)節(jié)控制是最常用的方案。 差壓旁路調(diào)節(jié)是二管制空調(diào)水系統(tǒng)所必需的，在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制原理如圖 所示。由于旁路控制用于差壓 恒定，所以被稱為差壓旁路控制。旁路通常由旁通電動(dòng)兩通閥及壓差控制器組成。大多數(shù)冷水機(jī)組內(nèi)部都設(shè)有自動(dòng)保護(hù)元件，當(dāng)水量過小時(shí)，自動(dòng)停止運(yùn)行，保護(hù)冷水機(jī)組。 （ 3）冷凍水回路冷水機(jī)組側(cè)恒流量與空調(diào)末端設(shè)備變流量運(yùn)行 差壓旁路調(diào)節(jié) 在二管制的空調(diào)系統(tǒng)中，空調(diào)末端設(shè)備采用兩通調(diào)節(jié)閥的空調(diào)水系統(tǒng)，在兩通閥的調(diào)節(jié)過程中，系統(tǒng)末端負(fù)荷側(cè)水量常發(fā)生變化，這 些變化勢(shì)必引起冷凍水流量的改變。因此，每次啟動(dòng)