制冷站-自控系统方案
一、方案概述
1.1系统简介
本系统采用SIEMENS SIMATIC S7系列，通过人性化的智能管理平台，实现相关设备的控制和管理。制冷机群控系统控制对象如下：
本系统实行自动监测和控制，并同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息和数据，达到提高运行效率，保证工作环境地需求，节省能源，节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。
现场PLC站对现场设备进行集中监控，并且可以根据机组运行模式直接对机组进行自动控制，对机组的状态包括运行、停止、故障、温度状态、压力、运行频率等参数可以集中监控，对设备的异常状态可以采取报警和紧急处理等。还可实现动态画面显示、实时曲线、历史曲线、历史数据、报表等功能。
三 方案介绍
3.1控制方案
制冷站系统设备起/停的控制通过机房触摸屏起停控制设备。
根据末端负荷决定冷水机组的运行台数：通过安装于冷冻水供/回水管的水管温度传感器、供水管的供水压力传感器，测量供回水温度。当设定温度低于供水温度时、供回水温差高于设定值时，开启1#制冷机机组及配套水泵及水塔；如1台制冷机起动运行20分钟冷冻水温还不能达到设定值，接着开2#制冷机组及配套水泵及水塔，如此推进再启动3#制冷机组。冷却水泵根据冷却水供回水温差进行比例变频，冷却塔根据回水温度并结合室外温度启停控制；冷冻水泵根据冷冻水供回水温差及供水压力进行比例变频。
平衡每台设备的运行时间：为每一台设备设计运行时间累计器，优先启动累计运行时间短的设备，优先关闭累计运行时间长的设备，并采取先投入先退出。
故障时自动投入其他备用设备：当接收到运行中设备的故障信号后，停止发生故障的设备，启动另一台设备投入工作。
3.2冷冻水泵变频控制
冷冻水流量降低，冷水机组的能效不会降低。这是因为：通常冷水机组是控制冷冻水出水温度，冷冻水流量降低，冷水机组的蒸发温度不会降低，在很大范围内，冷水机组的能效不会降低。但是冷冻水泵的变频节能须与冷水机组的特性密切相关，须密切关注冷水机组安全可靠运行的范围。
不同的冷水机组配置，允许的冷冻水流量变化范围不同，冷冻水泵允许的频率变化范围不同，而且冷冻水流量改变过快，将引起冷水机组的运行工况变化过快，影响机组的运行安全性，引起整个系统运行波动或者频繁调节。因此冷冻水泵变频综合考虑以下几个方面的因素，在保证冷水机组运行安全可靠的同时，最大限度地节能。
· 不同运行条件下，冷水机组允许的变流量范围
冷水机组的安全可靠运行，须保证整个制冷系统具有合适的排气压力与进气压力的压比和压差，在不同的运行外界环境条件下，不同的负荷需求情况下，冷水机组具有不同的最小水流量要求，这是冷水机组设计制造完成后所具有的固有特性，冷水机组控制中心已经内置了每台冷水机组的安全可靠运行范围，做到在保证冷水机组安全可靠运行的条件下，最大限度的调节冷冻水水泵的变频，节省运行费用。
· 准确预测变频的范围
可以根据回水温度变化的幅度，貫性，预测冷冻水泵须调频的范围，快速调节系统的运行状态，使整个系统尽可能达到稳定运行状态，避免系统的波动过大和频繁调节，提高系统调试的可靠性和准确性。
3.3冷冻水供回水主管的压差旁通控制
水系统要求的流量在冷水机组允许的最小流量范围之上，而且能满足最不利环路的压差要求时，尽可能让冷冻水泵运行在低频率状态，水泵输送的流量与系统需要的流量相匹配，没有水流经过压差旁通阀组，只是当系统需要的流量小于冷水机组稳定运行要求的最小流量时，才根据系统运行状态调节压差旁通阀组的开度，保证系统正常运行。
3.4冷却水泵和冷却塔风机温度控制
冷却水泵可以根据回水温度变化的幅度，貫性，预测冷冻水泵须调频的范围，快速调节系统的运行状态，使整个系统尽可能达到稳定运行状态，避免系统的波动过大和频繁调节，提高系统调试的可靠性和准确性。
冷却塔根据周围的环境条件，即干球温度和湿球温度，自动设定冷却塔出水温度，冷却塔风机的起/停，降低冷却塔风机的功率消耗。在过渡季节运行时，冷却塔风机不必运行在保持长期运行，即可达到外界湿球温度条件允许的最低冷却塔出水温度，这时让冷却塔风机运行保持运行状态下只是白白浪费冷却塔电耗，温度控制风扇启停就能节能更多的电耗。
3.5冷水机组的节能控制
同一台冷水机组在不同的运行条件下，冷水机组的制冷量不同，我们开一台冷水机组，运行在较高的能效状态，相比常规的BAS的控制系统，开两台冷水机组，较低的负荷状态运行，而且须多开一台冷冻水泵，冷却水泵和冷却塔，系统的综合节能效果将非常显著。
可以根据空调区域的负荷情况，（主要是除湿要求，冷负荷情况等。）外界运行环境，热负荷情况等条件来决定合适的冷冻水温度。通常情况下，冷冻水温度提高1℃，冷水机组的运行能效将提高3~5%，但冷冻水温度提高，空调末端设备的除湿能力下降，可能影响空调区域的舒适性，因此须综合空调区域的除湿要求，空调设备的各方面性能进行冷冻水温度重设，适当提高冷水机组的冷冻水出水温度设定值。
· 连锁启动顺序：
冷却水塔风机→冷却水塔电动蝶阀→冷水机组冷却水管蝶阀→冷却水泵→冷却水水流开关信号指示（作为连锁条件的返回信号）→冷水机组的冷冻水管蝶阀→冷冻水泵→冷冻水水流开关信号（作为连锁条件的返回信号）→冷水机组。
· 连锁停止顺序
冷水机组→（延时，根据设备要求、系统负荷惯性、运行工况等条件判定和设定）→冷冻水泵→冷冻水水流开关信号（作为连锁条件的返回信号）→冷水机组的冷冻水管蝶阀→冷却水泵→冷却水水流开关信号指示（作为连锁条件的返回信号）→冷水机组冷却水管蝶阀→冷却水塔电动蝶阀→冷却水塔风机。
