冰蓄冷空调自动控制系统设计2023毕业设计

XXXX大学（北京）高等教育本科毕业设计题目冰蓄冷空调自动控制系统设计英文题目Designofautomaticcontroloficestorageairconditioningsystem学生姓名学号专业电气工程及其自动化指导教师年5月XXXX大学（北京）高等教育本科毕业设计题目冰蓄冷空调自动控制系统设计英文题目Designofautomaticcontroloficestorageairconditioningsystem学生签名：指导教师签名：年5月XXXXX大学（北京）继续教育学院本科毕业设计（论文）任务书学生姓名班级专业电气工程及其自动化导师姓名职称单位信息工程学院毕业设计（论文）题目冰蓄冷空调自动控制系统设计毕业设计（论文）重要内容和规定：重要内容：（1）理解各设备的工作原理（2）画出控制系统的工艺流程图（3）选择控制系统中所用的控制元件（4）设计控制系统的主控电气控制原理图（5）编制DDC程序规定：（1）深入理解课题研究的内容，充足查阅有关设计书籍及手册，学习有关的理论知识。（2）研究工艺过程，画出控制流程图。（3）根据工艺做系统研究，设计控制系统。（4）选择控制元件列出DDC内部I/O表，编辑DDC设备图与逻辑图。（5）画出整个系统硬件接线图。毕业设计（论文）重要参照资料：郭东升.新型冰蓄冷空调系统的理论研究.[硕士论文]，上海：上海交通大学，施雯.采用可变内容积比技术的螺杆压缩机在冰蓄冷空调系统中的应用.[会议论文]，：34-39刘震炎，丁以虹，余光宝等.模块化椭形单体蓄冷器及其性能研究.制冷，1998，62（3）：17-20王立军，朱京国，胡定科.内肋管壳管式冰蓄冷器及其性能的试验研究.暖通空调，1998，28（3）：51-54方贵银，邢琳，杨帆.蓄冷空调技术的现实状况及发展趋势.[会议论文]，：335-339章学来.HCFC123/水共混双相变传热特性及直接接触式冰蓄冷系统.[博士论文]，上海：上海理工大学，韩雪松.直接接触式气体水合物蓄冷特性的理论及试验研究.[硕士论文]，上海：上海海运学院，陈晶贵，樊栓狮，梁德青.气体水合物蓄冷技术研究进展.化工进展。（9）：942-946陈琳.不完全冻结方式的导热塑料蓄冰盘管传热性能研究.[硕士论文]，杭州：浙江大学，陈斌.圆环形冰蓄冷单元蓄冰、融冰试验研究及数值计算.[硕士论文]，西安：西安交通大学，杜恩杰.闭式外融冰槽的蓄冷与取冷特性研究.[硕士论文]，天津：天津商学院，王六民.片冰机冷水机组蓄冰槽在蓄冰和融冰时的特性研究.[硕士论文]，湖南：湖南大学，李涛.冰蓄冷空调系统的经济性分析与优化.[硕士论文]，上海：东华大学，章学来.蓄冷空调的经济性研究.制冷学报，（1）：17-22杨书明.也谈最佳蓄冷率确实定措施.暖通空调，1999，29（3）：73苏文.冰蓄冷空调经济性分析软件的开发.[博士论文],上海：同济大学，霍尼韦尔有限企业.EXCEL800顾客手册.北京（中国）有限企业，王化祥.传感器原理及应用.天津：天津大学出版社，1992建筑设备自动化北京:\o"中国建筑工业"中国建筑工业出版社上禾谷能源科技有限企业.蓄冰设备样本.北京同方人工环境有限企业.蓄冰技术手册.北京.毕业设计（论文）应完毕的重要工作：画出控制系统流程图。设计电控柜及系统控制设备的选择与应用。确定各设备的数量、型号，并设计接线电路。根据技术规定，合理选择DDC主机及功能模块。列出I/O地址表。设计设备图与逻辑图。毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1结合任务书理解课题应用状况并搜集有关资料，初步熟悉工艺规定。2完毕初步方案设计。3选择控制元件列出DDC内部I/O表，编辑DDC设备图与逻辑图。4进行软件程序调试并修改程序，深入完善设计。5画出整个系统硬件接线图。6搜集所用资料、写论文、修改并装订。7做好幻灯片，论文答辩。课题信息：课题性质：设计■论文课题来源：教学科研生产其他发出任务书日期：2月28日指导教师签名：年月日教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名：摘要冰蓄冷空调是实现电网“移峰填谷的重要措施，是未来空调系统的发展方向，对冰蓄冷空调的设计，控制及工程应用的研究具有重要的理论价值和现实意义。本文对冰蓄冷空调系统从基本原理到构成设备，从系统设计到运行控制进行了详细的论述，冰蓄冷空调系统的控制是节能的关键，本文详细论述了冰蓄冷空调自动控制系统的优化设计。关键词：冰蓄冷空调；系统设计；DDC

ABSTRACTIcestorageair-conditioningisnotonlyanimportantapproachtoshiftelectricdemandfromon–peakelectricrateperiodstooff-peakperiods,butalsoadevelopingdirectionofmodernair-conditioningsystem.Theresearchonsystemdesign,controlandpracticalprojectapplicationoficestorageair-conditioninghasveryimportanttheoreticalvalueandpracticalsignificance.Thekeyofenergyeconomizedisthecontroloficestorageair-conditioningsystem.Firstofall,thetextelaboratesallkindsofthestrategiesofoperationalcontrol.Thisarticleelaboratesondesignoptimizationofautomaticcontroloficestorageairconditioningsystem.KeyWords:Icestorageair-conditioning;Systemdesign;DDC目录TOC\o"1-4"\u1 绪论 11.1 冰蓄冷空调系统简介 11.2 冰蓄冷空调系统概述 11.3 国内外的研究现实状况 11.4 本设计研究的内容 32 冰蓄冷空调自动控制系统的初步设计 42.1 蓄冰系统简介 42.2蓄冰设备简述 62.2.1 蓄冰设备基本定义 62.2.1 蓄冰系统工艺流程 122.3 系统的工作方式和控制规定 142.3.1 系统的工作方式 142.3.2 系统的控制规定 142.4 控制装置的选择 172.4.1控制系统简介…….………….172.4.2工作原理…………….……….182.4.3Honeywell自控系统产品的特性 182.4.4监控软件功能 212.5小结 243 蓄冰空调自动控制系统控制设备的选择 253.1DDC控制器的选择………………253.1.1 DDC机型的选择 253.1.2 DDC容量的选择 253.2工控机的选择与应用…….………273.3其他电气元件的选择……………….……………273.4小结………….……284 控制系统的总体设计 304.1 总体控制方案 304.2 DDC的I/O分派表 314.3 小结 355 控制系统软件设计 365.1 DDC程序的设计环节及措施 375.1.1 DDC程序的设计环节 375.1.2 软件开发平台 385.2 控制系统程序阐明 385.3 小结 39结论 40致谢 41参照文献 42附录 43绪论冰蓄冷空调系统简介70年代世界能源危机以来，各国政府都十分重视开发与节省能源。伴随社会的飞速发展，截止到3月全国发电装机总容量到达3.85亿kwh,年发电量1.81万亿KWH，居世界第二位，但缺电现象仍然存在，其特点是：电网负荷低，供电系统峰谷差较大（25%-30%）。即高峰电力严重局限性，需拉闸限电，而低谷期大量电力挥霍在电网上。以上海市为例,年其用电峰差达43416万kW·h。在我国各大都市,假如没有空调,电力确实有富裕。假如空调深入普及,则高峰供电缺口会越来越大。为满足空调的需求,势必会导致要投巨款兴建调峰电厂,而一年中超过50%的时间,这些设备又会闲置或在低负荷下运行的现象,导致能源的极大挥霍。冰蓄冷空调系统由于其具有的独特的“移峰填谷”的作用,首先可以缓和电力生产和供应的紧张状况,提高发电效率;另首先又可减少制冷机组容量,提高系统运行的可靠性。同步伴随峰谷其电价的不一样,又可为顾客节省一定的运行费用。这一切都极大的增进了冰蓄冷空调技术的推广应用。冰蓄冷空调就是将电网负荷低谷期的的电力用于制冷,通过蓄冷介质的潜热和显热效应将冷量积蓄起来,而在用电高峰期再将冷量释放出来用于建筑的空调,以承担高峰期的空调所需的所有与部分负荷。它的基本的工作原理就是比常规空调多了一套蓄冷设备。冰蓄冷空调系统概述冰蓄冷空调最大的长处就是可以充足运用电网低谷电力、减少制冷机组的容量、减少电力增容费与机组设备费。它还可以使空调用冷水温度降至 1～4℃,从而获取较低的送风温度,节省风机的运行能耗,深入改善室内空气品质。冰蓄冷技术的采用使得制冷系统全负荷运行的比例增大,机组开停次数减少,系统状态稳定。同步由于其可作为应急冷源使用,提高了供冷的可靠性。冰蓄冷空调最大的缺陷就是初投资大、蓄冷工况运行时制冷机组效率低下、控制系统十分复杂。由于系统运行的经济性决定着系统长期节能运行效果，且冰蓄冷系统的复杂程度已使操作人员必须依赖于系统智能化控制，否则冰蓄冷系统将不能实现很好的节能效果，因此提高蓄冰槽的性能和优化蓄冰控制系统,已成当务之急。国内外的研究现实状况蓄冷技术因其有效的平衡电网、缓和电网紧张局势，同步为顾客带来良好的经济效益，被认为是一项具有良好发展前景的新技术，伴随蓄冷空调技术的推广和应用，许多国家和研究机构都在积极进行研究开发，目前的研究工作重要表目前如下三大方面：一是新型蓄冷设备和蓄冷技术的开发；二是有关优化蓄冷系统的研究；三是蓄冷系统的应用研究。新型蓄冷设备和蓄冷技术的开发新型制冷主机（双工况主机）的开发蓄冷空调系统中制冷主机一般是在夜间电价低谷期间运行于蓄冰工况，白天电价平谷段时用于空调工况供冷。由于主机的工艺原理决定其特性为：蒸发温度每减少1℃，主机的效率下降大概3%，而冷凝温度每下降1℃制冷机的制冷系数将提高2%，一种常规的冷水机组在空调工况即（蒸发温度To=4℃，冷凝温度Tk=38℃）运行，蒸发温度和冷凝温度变化的成果是将使制冷机的性能系数同空调工况相比下降28%-37%[1]。因此十分需要研制出专门合用于蓄冷空调系统的双工况主机，使其在制冰和空调工况均能以较高性能系数运行。在文献2中作者提出对于一种双螺杆压缩机，通过设计不一样的滑阀长度来变化排气口的位置，从而变化压缩机的内容积比，满足不一样工况和部分符合时的规定，以到达减少能量消耗和减少运行费用的目的。高效型蓄冰设备的开发在蓄冷空调系统中，蓄冷设备是关键。蓄冷设备的性能参数直接决定着整个系统的运行特性以及系统运行的经济性，例如刘震炎等人设计模块化椭形单体冰蓄冷器并对其性能进行了试验研究[3]；王立军等人提出了一种内肋壳管式冰蓄冷器并对其进行了试验研究[4]。新型蓄冷技术的开发直接接触式蓄冷技术直接接触式换热[5]是指两种介质直接接触进行换热的过程。原理是通过将蒸发器与蓄冰设备合并，直接将制冷剂喷射入蓄冷设备与水进行接触，在制冷剂气化过程中将水制成冰。在文献6中作者提出直接接触式蓄冷的应用研究还存在诸多问题需要处理，包括研究对象不能仅局限于气体水合物，试验装置需要改善；传热方面和理论方面的研究有待加强等。过冷水动态蓄冷技术：运用水的过冷现象进行动态制冰，其系统一般包括三部分：过冷却器、过冷解除装置及蓄冰槽。目前在此领域的研究重要集中于如下几种方面：过冷水过冷度影响原因的研究；过冷解除装置与蓄冰槽的研究；过冷水动态制冰系统的系统运行方略研究[1].新型蓄冷介质和传热材料的开发蓄冷介质：目前的蓄冷方式按蓄冷介质分可分为水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷、气体水合物蓄冷和固体吸附蓄冷五种。除水蓄冷是运用水的显热蓄冷外，后四种都运用了介质的相变潜热。此研究重要是为寻找合用于冷水制冰机组的相变温度高、潜热大的蓄冷介质，变化水蓄冷系统无法运用潜热、冰蓄冷系统可运用潜热但相变温度过低的缺陷。共晶盐蓄冷与冰蓄冷原理相似，只不过其蓄冷介质为共晶盐。它具有相变温度较高，靠近于一般常规冷水机组效率，不必考虑管道冻结问题等长处；不过，在实际应用中却存在诸多问题，真正适合空调应用的共晶盐配方并不多见。制冷剂气体水合物[7、8]属于新一代蓄冷介质，由于具有传热效果好，化学稳定性好，腐蚀性低，安全性好等长处，因而被认为是比冰蓄冷更为理想的一种蓄冷技术。不过气体水合物蓄冷尚有一系列有待处理的问题，如蓄冷槽的构造、密封性、承压能力、制冷剂夹带水分的分离以及水合物的流动性对蓄冷效果均有影响。近年来，固体吸附技术开始用于制冷领域。原理是用某种固体作吸附剂，某种气体作制冷剂，形成吸附剂，运用吸附剂的化学亲和力进行吸附，在固体吸附剂对气体吸附物吸附的同步，液体吸附物不停地蒸发变成可供吸附的气体，蒸发过程中实现制冷，然后用热能使吸附物解吸，运用吸附物的气液相变把冷量储存起来。如此反复，可实现蓄冷。传热材料：导热塑料[9]具有既导热又耐化学腐蚀等综合性能，而老式的金属材料无法满足此规定，文献9作者采用导热塑料作为蓄冰盘管的材料研究盘管材料热导率对蓄冰槽传热性能的影响。有关优化蓄冷系统研究蓄冷设备性能的优化研究对既有蓄冷设备性能的试验研究，建立动态和静态的数值分析模型，对蓄冷及释冷过程进行了动态数值模拟，预测蓄冷设备的性能；对已建工程中的蓄冷设备进行测试、传热性能分析和运行经验的总结，是发展和优化蓄冷设备的一种重要途径。蓄冷系统的经济性分析研究建立客观公正的经济性分析和评价体系对于蓄冷空调系统的发展具有极为重要的意义。目前的研究热点集中在对冰蓄冷空调系统方案经济评价措施的研究、对于蓄冷率的研究和经济性分析软件的开发这三个方面。进行经济比较的措施有多种，常用的有简朴静态经济评价措施和动态经济评价措施[13]。在对冰蓄冷空调系统作经济性分析中，蓄冷率是一种极为重要的参数。它的定义为：设计日蓄冰供冷负荷占总冷负荷的比率[14、15]。蓄冷系统只有在保证最佳蓄冷率的前提下才能获得最佳的经济效益。对于经济性分析软件的开发方面[16]，国外已经有很成熟的软件如美国特灵企业的TRACEUltra蓄冷空调经济性分析软件、美国电力研究所卡法的COOLAID设计分析工具软件以及台湾能资所的EASCOOL软件，这些软件都属于综合功能的集成软件。但这些软件系统不适合于我国大陆地区的详细状况，并且价格昂贵。目前国内从事软件研究开发工作的单位很少，仅有清华大学同方人工环境工程企业开发了一套“冰蓄冷系统设计软件”，该软件侧重于冰蓄冷系统的设计与分析，具有综合功能的集成软件尚有待开发。建筑物动态负荷预测研究实现冰蓄冷系统最优运行控制的一种必不可少的前提就是对建筑物未来24小时的逐时负荷进行预测，来合理的分派主机直接供冷和蓄冰设备融冰供冷的比例，在满足空调用冷的前提下使系统的运行费用最低。常用的负荷预测措施[17]：采用确定性数学模型进行预测和非确定性记录模型进行预测。由于采用确定性模型需要获得变量的精确数据，在实际过程应用中这些数据并非总是可以精确的测量，因此限制了此类模型的使用。后来研究人员转而采用非确定性记录模型进行预测，它包括时间序列模型、神经网络模型和GMDH模型等。国外在此方面投入了大量的研究，并举行两次有影响的负荷预测竞赛活动，有力的增进了该项研究的进展。国内在此方面的研究尚处在起步阶段。蓄冷系统的优化设计和优化控制研究与常规空调系统相比，蓄冷系统的设计和控制都要复杂的多，原因在于蓄冷系统受到诸多原因的影响，必须全面的综合的考虑这些原因才能将设计和控制做好。目前在优化设计方面的研究重要集中在对主机和蓄冷设备最佳容量配置方面。文献18中简介了两种常见冰蓄冷空调系统的运行模式，通过理论推导，建立了合用于两种运行模式的制冷主机容量选型计算通式，不过没有划分在蓄冷模式中处在不一样运行模式时的设备容量确定公式。对于最佳容量问题的研究，文献19中作者以寿命期投资期为目的函数，分析了在设计阶段制冷机组与蓄冰槽容量确实定，得出制冷机组与蓄冰槽容量范围中的最优值在一可行边界线上，但此措施在实际工程中应用中略显复杂，目前，对于冰蓄冷系统的完整的设计过程和工程应用上以便可行的计算公式方面的研究很少。本设计研究的内容认真学习冰蓄冷控系统系统工艺流程,以及工艺规定,实地考察冰蓄冷系统运行状况,理解受控对象间的配合关系，明确被控对象的控制规定,根据实际运行状况优化系统控制。根据系统的控制规定，明确系统的输入设备的数量和种类，明确输入信号的特点，选择与之相匹配的输入模块。根据负载的规定选用合适的输出模块。明确各工况切换的条件,以及个各设备的动作次序,对的位置等，画出控制原理图，设计DDC电控柜原理图及DDC外部的控制电路图，绘制DDC的I/O端子表及端子接线图，选择控制系统中所用的控制元件，并阐明理由。

冰蓄冷空调自动控制系统的初步设计冰蓄冷系统与常规空调系统不一样样，常规空调系统的冷源重要是制冷机组，而冰蓄冷系统的冷源包括制冷机组和蓄冰装置。因此，不像常规系统只有单一的制冷模式，冰蓄冷系统具有多种运行模式，且须根据设计的日时间表运行。在制冰模式时，系统要考虑制多少时间的冰，制多少许的冰，在放冷模式下，系统更需考虑怎样运行制冷机组，怎样分派融冰量来满足负荷，这些，单单靠操作人员操控显然是不合理的，一般冰蓄冷系统都需要一套配套的自控系统，来保证正常的运行。冰蓄冷系统不仅要控制制冷机、水泵、冷却塔的启停，更重要的是制冷机两种工况转换，取冷供冷量的调整，冬夏季空调系统工作模式的转换。它规定选用可靠的感测及控制元件，对系统进行优化控制，在满足各项规定的前提下，最大程度节省运行费用。蓄冰系统简介运行工况简介制冷机蓄冰（23:00～07:00）夜间大厦所需要的空调冷负荷可以完全由基载冷机来满足的时候，冰蓄冷系统以该工况运行。23:00～07:00为8小时的电力低谷期，此时双工况制冷机满负荷启动，充足运用低价电制取0℃如下的乙二醇溶液，从而将蓄冰装置内的水冻结成冰。该工况下冰蓄冷系统的运行原理图示意如下：图2-1蓄冰模式双工况制冷机+蓄冰装置联合供冷由于北京夏季炎热，大部分时间空调冷负荷都比较大，需要由双工况制冷机+蓄冰装置联合供冷，同步基载冷机也根据冷负荷需求的大小来适时适量投入运行。此时双工况机以空调工况运行，制取4℃左右的乙二醇溶液，部分进入蓄冰装置融冰深入降温部分旁通，混合后通过板换向大厦用冷区域供冷。过渡季节空调冷负荷有所减小，可以通过自控系统的优化控制，在保证满足空调用冷的同步最大程度的减少双工况制冷机、基载冷机的启动台数、启动容量或时间，尽量多的通过蓄冰装置融冰供冷来节省运行费用。图2-2联合供冷模式蓄冰装置单独供冷在冷负荷不太大的过渡季或大厦分批入住冷负荷需求不大的时侯，可以完全采用蓄冰装置融冰单独供冷来节省系统运行费用，从而充足发挥冰蓄冷系统的优越性。此时双工况制冷机停机，除乙二醇泵和冷冻泵消耗少许电能外，没有大用电量的设备运行，可以最大程度的实现电网移峰填谷的目的，节省运行费用。冰蓄冷系统的运行原理图示意如下：图2-3融冰模式双工况制冷机供冷由于基载冷机是直接供冷，制冷效率高于双工况冷机，因此一般需要冷机供冷时是优先启动基载冷机。当蓄冰装置或管路检修而空调冷负荷需求又比较大、单开基载冷机局限性以满足大厦空调用冷的状况下可以按该模式运行。图2-4主机供冷模式系统控制方略及优化控制常用的蓄冷控制方略有三种形式：冷机优先、冰槽优先和优化控制。冷机优先：冷机优先的方略是尽量让制冷机满负荷运行。假如冷负荷不不小于制冷机额定制冷量，完全依托冷机承担冷负荷。假如冷负荷超过了冷机制冷能力，则在冷机满负荷运行的状况下，依托冰槽取冷来承担局限性的部分。冷机优先的控制方略工程实现简朴，但这种方略在冷负荷较小时，冰槽使用率极低，不能有效地削减电负荷高峰和减少顾客电费。冰槽优先：冰槽优先的方略是尽量地运用冰槽来承担冷负荷。当冰槽不能完全承担时，依托制冷机承担局限性的部分。这种方略能最大程度地运用蓄冰槽，但由于要保证冷源能承担每天的逐时冷负荷，冰槽取冷不能太快，这样才能有效地满足晚高峰空调供冷。因此，冰槽优先的控制方略一般不采用，并且在我国电价构造下这种方式并非最经济的运行方式，对削减电负荷的晚高峰奉献不大。优化控制：是总结了前面两者的优缺陷而提出的一种方略。为了保证冰槽能承担白天的一部分峰值冷负荷，蓄冰槽不能融冰太快，要有计划进行。此外根据负荷的变化状况，还要兼顾晚高峰融冰供冷规定，同步还要对冷机的供冷量进行调整，因此它规定进行实时外温预测及负荷预测，根据系统能耗模型分析推算出最优化控制模式。它通过计算机模拟将蓄冷量合理分布于每个小时，保证最大程度地节省电费。2.2蓄冰设备简述本节重要简介蓄冰设备的种类以及各类设备的详细工艺规定以及使用特性，着重简介内融冰蓄冰桶。蓄冰设备基本定义蓄冰率与制冰率蓄冰率蓄冰率是指蓄冰设备内制冰容积与蓄冰设备容积之比，工程上常用此来决定蓄冰设备的大小，一般英文简写为IPF(IcePackingFactor)定义为IPF=V1/V2*100%式中，V1为蓄冰设备内冰占有的容积，单为M3V2为蓄冰设备内有效容积，单为M3制冰率制冰率是指蓄冰设备中水的最大制冰量与全水量(设备中充水的容积)之比值,制冰率的英文简写为也为IPF,通过它可以理解结冰的多少.应注意的是国外两个定义都用IPF表达,表1-1为多种蓄冰装置的蓄冰率与制冰率数据,由此表和上述定义可以得出两者之间是有一定区别的,对于同一蓄冰装置制冰率要不小于蓄冰率.表2-1多种蓄冰装置的蓄冰率与制冰率数据表静态制冰与动态制冰制冰装置按冰自身处在运动状态还是一直处在静止状态分为动态制冰和静态制冰.动态制冰装置包括片冰滑落式蓄冰装置和冰晶(冰浆)式蓄冷装置;静态制冰方式按其几何形状不一样可分为盘管式和封装容器式.如图2_1所示为常用的制冰蓄冰装置图2-5各类蓄冰装置蓄冰桶简介3.1冰桶特点：蓄冰设备有蓄冰桶系列和蓄冰槽系列产品，占地面积最大6m2,最小1m2；最高3m，最低1m,可自由分布于建筑的墙角、柱后、屋顶等处，无需专门场地，也可根据空间的需要安装于室内、室外、屋顶，可以叠放，全埋或半埋在地下以节省空间，节能降耗，提高建筑运用率。自然对流特点根据流体力学和传热学原理，结合现代先进技术，科学设计盘管构造，使蓄冰设备在蓄冷放冷时，蓄冷剂实目前大空间自然对流，增强换热效果、提高蓄冷温度、缩短蓄冷时间。图2-6蓄冰桶防腐防堵，耐久性高。冰盘管为特制的高效导热工程塑料，彻底防止腐蚀。管径适中，与冷水机组管束靠近，难以堵塞。故障率低，使用寿命长。蓄冰设备无运转部件，无空气搅拌，无内应力，免维护，使用寿命达25年以上。其他产品特性为：1、换热面积大，冰层薄。2、蓄冰率高达95%，融冰率100%。3、保温性能好，冷损失少，无冷桥，不结露。4、安装简朴，施工便捷，运行可靠，设备零维护。5、原则化、程序化生产。严格按照ISO9001规定生产，充足保证产品质量。6、严密的出厂检查程序。每台设备出厂前均经3次打压试验，保证设备零泄漏。图2-7塑料盘管式蓄冰槽蓄冰桶参数表型号总蓄冰量总蓄冷能力潜热蓄冷能力尺寸工作压力重量乙二醇容量连接管管径楼板负荷DH净重运行重量RTHKWHKWHmmmmMpakgkgLDNKg/㎡SHGT303311595115012000.6110114575751013SHGT4043150125115015000.6143149098751318SHGT5554190155115018000.61751832121751620SHGT606021017511500.61972061136751823SHGT959433024615000.64503270224751860SHGT115115404300150024000.65503990270752270SHGT140142500440212018000.65185312354751295SHGT16016056349521200.65825976398751457SHGT215214750660212026000.67757965530751942表2-2蓄冰桶参数表蓄冰槽参数表型号总蓄冰量总蓄冷能力潜热蓄冷能力尺寸工作压力重量乙二醇容量连接管管径楼板负荷长宽高净重运行重量RTHKWHKWHmmmmmmMpakgkgLDNKg/㎡SHGC252674651100110010500.610110766975889SHGC50531591402100110010500.6210214914275930SHGC80802322033100110010500.6175322820875947SHGC1101083062682100210010500.6197430427575976SHGC1901896335542100210020800.64508595424751949SHGC2102117386502100210027000.65509671519752193表2-3蓄冰槽参数表部分蓄冰设备性能曲线图2-8212设备性能曲线图2-9160设备性能曲线图2-10120设备性能曲线部分蓄冰设备放冷曲线图图2-11212设备放冷曲线图2-12160设备放冷曲线图2-13120设备放冷曲线蓄冰系统工艺流程冷机蓄冰：阀门V2、V4开，V1、V3闭。双工况冷机及对应的乙二醇泵和冷却水泵工作。先开乙二醇泵和冷却泵，在其工作正常后，冷机通过一段时间的延时后启动，并以蓄冰工况运行。在蓄冰过程中，系统根据蓄冰装置内液位的变化自动监测蓄冰量的变化，当蓄冰量到达设计值或者蓄冰时间结束时，冷机停止工作，对应的水泵在通过延时后停止运行。图2-14蓄冰过程冰槽供冷工况：阀门V3打开，V4关闭，启动乙二醇泵。此时控制目的为二次侧板换的供水温度，控制系统将根据设定的温度值与实际测量值的差值自动调整V1、V2的开度，通过变化乙二醇系统的流量来保证二次侧板换供水温度的稳定。图2-15融冰过程冷机单供工况：阀门V1、V3打开，V2、V4关闭。冷机的启动次序与蓄冰工况相似，不过此时冷机是在空调工况下运行。为了保证冷机的安全稳定运行，乙二醇泵将以额定流量运行。根据末端回水温度，自动控制冷机启停台数。图2-16主机供冷过程冷机与融冰联合供冷工况：阀门V3打开，V4关闭。启动对应的冷机（启动环节同上），冷机在空调工况下运行。控制目的是板换一次侧的供水温度。为了保证冷机的安全稳定运行，乙二醇泵同样将以额定流量运行。控制方式为调整阀门V1、V2的开度，通过调整对应的电动阀门从而变化融冰量。通过控制程序的优化设计后，将可以在保证设计供水温度的前提下合理的分派冷机的冷量和蓄冰槽的出冷量。图2-17联合供冷过程系统的工作方式和控制规定本节重要根据上述的理论知识和工艺规定，对本系统的工作方式进行了总体设计，采用手自一体，并对系统的各性能指标结合实际需要和工艺做了总体规定，这些规定是本设计完毕后与否合格的基本考核根据。系统的工作方式本题目采用自动和手动结合的控制方式。所用受控设备的手动控制功能与自动控制功能完全相似，即不采用自动控制单元时，蓄冰系统能由手动操作运行。在自动控制模式下，由安装在各管路的传感器提供温度、压力数据和各设备状态信号，由自动控制系统对各部分机构的动作进行控制。DDC负责检测信号的采集与处理，并和控制系统以路由适配器实现双向通信。计算机监控系统为空调系统的控制管理提供了良好的硬、软件支持环境。基于此平台怎样将空调理论融于控制系统中将起到至关重要作用，并决定整个控制系统节能及控制品质。冰蓄冷系统不仅要控制制冷机、水泵、冷却塔的启停，更重要的是制冷机两种工况转换，取冷供冷量的调整，冬夏季空调系统工作模式的转换。它规定选用可靠的感测及控制元件，对系统进行优化控制，在满足各项规定的前提下，最大程度节省运行费用。系统的控制规定工况转换控制根据季节和机器运行状况，自控系统具有功能：双工况制冷机蓄冰双工况制冷机+蓄冰槽联合供冷双工况制冷机单独供冷蓄冰槽单独供冷运行参数监测与报警室外温、湿度的测量与显示；时间预设或负荷预设；各时段用电量及峰谷电量；双工况主机模式状态监测与控制；冷却塔风机运行状态、故障报警、手/自动状态检测；冷却水泵运行状态、故障报警、手/自动状态检测；乙二醇泵变频水泵的频率反馈、故障报警、运行状态、手/自动状态检测冷冻循环泵变频水泵的频率反馈、故障报警、运行状态、手/自动状态检测；乙二醇膨胀水箱高、低液位的检测；冷冻水进、出口压力、温度检测与状态显示；冷却水进、出口温度检测与状态显示；冷冻水温度的再设定；板式换热器乙二醇侧供、回水温度监测；冷冻水供水总管温度监测；冷冻水回水总管温度监测；冷却水供水总管温度监测；冷却水回水总管温度监测；乙二醇供水总管温度监测；乙二醇回水总管温度监测；蓄冰槽的冰位监测；自动合计各设备运行时间，为维护保养提供根据；空调系统日冷负荷合计；电动阀门的开关状态；电动调整阀门的开度；根据气象条件预测全天逐时空调负荷，并进行校正，优化双工况主机与蓄冰装置间的负荷分派，设定全天各时段蓄冰系统的运行模式及开机台数；实时计测及采集多种运行参数、状态信息及系统内各个重要系统的运行状态；时间显示、故障报警及记录。设备启停控制冷站可通过本监控系统实现冷站内所有机电设备（包括冷却塔）在无需借助外部检测手段，即满足环控规定的状况下的全自动化控制与管理，并能到达如下功能：根据冷负荷自动选择投入运行的冷水机组、冷却塔及水泵数量，运行台数需与负荷相匹配，以实现机组运行台数的最优控制；对所有冷站设备进行自动开、关机控制；最合理的按设定程序自动操作4种运行方式（即双工况制冷机蓄冰、双工况制冷机+蓄冰槽联合供冷、双工况制冷机单独供冷、蓄冰槽单独供冷）的启动、停止及运行时间；根据不一样工况自动控制冷水机组、水泵等设备的启停；根据冬、夏季，自动切换电动阀门；此项优于标书规定根据冷水机组和有关泵的运行状态，对冷却塔实行联动控制；根据送水温度，为使其保持在设定值，对冷却塔风机的开关进行分段式控制；自动控制冷水机组、循环水泵交替运行，平均分派各设备运行时间，对优先使用的设备进行指定，发生故障时自动切换备用系统；根据一次水泵运行台数，对其对应的水泵实行定转速运行台数联动控制，并根据合计运行时间，对其实行优化运行、启停控制，延长使用寿命；对变频水泵的变频控制，根据负荷调整变频水泵的频率，可认为业主节能；按设定模式控制冷水机组、乙二醇溶液泵、冷却塔、冷却泵、蓄冰槽、板式换热器、冷冻水泵等，各类设备的次序启停及有关阀门的开、关、调整；根据板换两侧的温度，调整乙二醇系统的阀门的开度，调整变频泵和冷冻水变频泵的频率，使板换两侧出液温度到达系统设定值。根据水系统和乙二醇的压力，自动控制水系统和乙二醇补水装置向系统内补水。在融冰工况时，根据蓄冰槽出液温度，控制蓄冰槽进液管上电动阀门和旁通阀的开度，恒定供液温度，调整主机和冰槽各自承担空调负荷的比例，到达优化控制目的；对制冰量、融冰量及直供冷量的控制及供冷量的优化控制；根据开端顾客供、回水压差及温差，自动调整冷冻水变频水泵的频率，以保证顾客端的运行工作条件稳定；可按操作人员规定实现对应的作息时间表自动控制和其他优化运行控制规定；根据不通工况，自动控制各阀门的开度（开闭）；各运转设备的次序启动及连锁。自动检测并显示、分析、处理、记录、存储、打印如下参数及有关图表、曲线乙二醇溶液在制冷机、蓄冰槽、板换等设备的供回液温度、压力（压差）、流量、制冷量、融冰量等；冷水机组、冷却塔、各组水泵等设备的电气参数；冷冻供、回水温度、压力；冷却塔供、回水温度、压力；蓄冰槽内的液位及蓄冰量；室外干、湿球温度；冷负荷曲线；蓄冰系统实时的运行流程图；各个设备的运行实时参数；各个系统的实时运行状况；各个阀门的启动状态及调整状况虽然显示个故障设备。计测分析及报表生成和打印中央控制计算机可显示蓄冰系统工艺流程图、自动控制系统图等，直观显示受控设备的位置；自动记录多种参数、状态、报警、记录启停时间、合计运行时间，可预定、调整日程功能表以及节能控制，并记录其他历史数据等。一旦报警，显示屏立即显示对应的图形界面，系统记录报警时间和地点，并自动在打印机上输出打印汇报，可设置系统报警类别的优先权，按轻重缓急来处理异常事件；操作人员可通过键盘和鼠标检查和设定多种参数；系统具有强大的数据记录和管理能力，以管理数量巨大的由多种现场数据和派生数据构成的历史数据库。历史数据将可被用于设备趋势、顾客图表/报表生成、用程序，电子制表以及其他基于网络的应用；中央控制计算机配置激光打印机（支持以太网的网络打印机）,以便即时打印报警信息或按设定期间打印表/报表。可分为信息打印和图表打印；控制系统配置灵活的手动/自动转换功能；具有系统登陆和系统操作等方面的安全权限管理功能；具有数据查询，包括：日用量、月用量查询和顾客资料查询，可查询某时段的数据；系统能提供稳定、可靠的设备监控功能，同步具有良好的可兼容性、可扩展性；控制系统所有的运行参数及报警数据均能提供应BAS系统。能提供楼宇自控系统的接口网关及有关的通讯协议文本DDC控制器具有设备联动控制、操作优先次序选择、时间表操作控制和模式控制功能无人值守控制系统根据时间表，自动进行制冰和控制系统运行、工况转换，对系统故障进行自动诊断。节假日设定空调系统根据时间表自动运行，同步可预先设置节假日，使系统在节假日对不需要供应空调的系统停止供冷，控制蓄冰量和蓄冰时间。控制装置的选择控制系统简介DDC(DirectDigitalControl)直接数字控制，一般称为DDC控制器。DDC系统的构成一般包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及对应的传感器、执行器、调整阀等元器件。它替代了老式控制组件，如温度开关、接受控制器或其他电子机械组件,及优于PLC等，尤其成为多种建筑环境控制的通用模式。DDC系统是运用微信号处理器来做执行多种逻辑控制功能，它重要采用电子驱动，但也可用传感器连接气动机构。DDC系统的最大特点就是从参数的采集、传播到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。同步一种数字控制器可实现多种常规仪表控制器的功能，可有多种不一样对象的控制环路。工作原理：所有的控制逻辑均由微信号处理器，并以各控制器为基础完毕，这些控制器接受传感器，常用融点或其他仪器传送来的输入信号，并根据软件程序处理这些信号，再输出信号到外部设备，这些信号可用于启动或关闭机器，打开或关闭阀门或风门，或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。DDC控制器是整个控制系统的关键。是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和数字量输入通道(DI)采集实时数据，并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换)，然后按照一定的控制规律进行运算，最终发出控制信号，并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换)，并通过模拟量输出通道(AO)和数字量输出通道(DO)直接控制设备的运行。Honeywell自控系统产品的特性本项目采用HoneywellSymmetrE管理系统先进的“集散型”楼宇自动化系统，该系统在国内、外众多工程项目中都得以成功应用。Honeywell楼宇自控系统集成（SYM）是企业楼宇设备集成管理系统，为企业提供全面的建筑设备监控，同步使企业的内部各部门运作完美地结合在一起。在Honeywell楼宇自控系统集成（SYM）系统中的三大重要构成部份分别是：Honeywell的生命保障（消防）管理系统（LifeSafetyManager），楼宇自控管理系统（BuildingManager）及安保管理系统（SecurityManager）。每个单一系统都能大大增强企业建筑设备的管理，企业管理者则可通过SYM全面掌握楼宇设备运行的全貌。HoneywellSYM系统将信息管理的优势引入企业管理之中，并能充足的综合运用所有的硬件资源，大大地提高了企业设施的运行效益。

生命保障（消防）管理系统，重要用于楼宇的消防监控，它能对初期的烟、火提供报警信息，使大楼客户得到及时安全地疏散和撤离。此外，系统把事件信息、报警提醒、事件追踪等功能完美地结合在一起，构成一套强大的异常、突发事件管理系统及协调管理的工具。

HoneywellBuildingManager楼宇自控管理系统可集成并综合监控建筑物的空调、照明、水压及能源使用等各子系统。系统的开放性设计，使其可与符合BACnet、LonWorks行业原则的设备，或其他第三方设备及系统实现平滑连接。

HoneywellSecurityManager安保系统容许管理人员监控多种重要场所的出入及保安状况。系统提供中央报警功能，持卡人管理功能，后者通过对其连接的人事数据库进行查询而获取持卡人资料。安保管理系统同步提供报表功能，管理人员可运用系统预设的表格打印原则报表，也可针对不一样设备，由顾客自行设计和印制其他报表。

Honeywell楼宇自控系统集成（SYM）是一高性能的管理系统。其模块化的监控组件和网络式的系统构造可合用于多种规模及规定的顾客群。SYM系统提供了对设备进行管理的整体处理方案。

Honeywell楼宇自控系统集成（SYM）遵照多种工业原则，并采用开放式的系统构造。系统的服务器用微软窗口NT操作系统，客户可使用微软窗口NT，窗口NT或XP操作系统。系统架构基于以太网（LAN/WAN），使用TCP/IP协议。信息管理系统IBMS可通过ODBC、OPC及DDE方式获取SYM中的资料，SYM同步支持BACnet和LonWorks原则设备协议。最先进性SYM系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，其中WinNT，COM/DCOM、TCP/IP、ODBC、OPC、Activex、Bacnet、Lonmark等技术已经成功与BAS系统相结合，使得HoneywellControls提供的自控系统是其他厂家无法比拟的。系统开放性具有LonMark标志的产品，即插即用。HONEYWELL企业是率先采用LonWorks技术的自控产品的厂家。采用国际LonTalk通讯协议，即该系统的通讯协议对其他顾客是透明的，为顾客的系统集成和未来的系统升级、扩展和改造留下很大的余地。真正的窗口软件系统运用窗口的动态资料互换功能，可以很以便地与其他窗口软件进行资料互换，如EXCEL5000可以直接发送资料到Excel系统中或者抄送资源运行资料到大楼的物业管理系统和办公自动化系统中去，实现自控系统与其他系统的智能集成。多厂商支持LonMark协会是由国际上包括空调暖通制冷行业几百家著名企业构成的独立国际互操作协会。该协会定义每一种互操作（即插即用）产品的技术细节和生产指南。只有通过协会测试，并满足互操作规定的产品才能得到LonMark认证标志。获得LonMark认证标志的产品表达它不仅能与其他产品互联，并且能实现互操作（即插即用）。顾客可以选用其他企业具有LonMark标志的产品加入到我们系统中。建设部已经成立了中国智能建筑技术LonMark协作网。EXCEL5000拥有多数系统和厂商的支持。借助于大量的支持商，它一开始就可以和大量的不一样类型的系统沟通。如集成控制、传呼机、火警和内部的电视系统，都很轻易实现与本系统的集成。EXCEL5000系统是实现“即插即用”的开放式系统。图2-18支持通讯协议易于施工、安装、操作和维护一种好的系统就应当保证它运行的简便、稳定、安全性，霍尼韦尔BAS系统构造完全符合中国民用建筑电气设计规范规定。当地的办事处或指定经销商，使全球范围内的各个顾客均能受到合适的培训，从而更好地操作SYM系统，让其到达最佳的运行状态。系统模块配置可扩展性SYM系统由一种或多种现场控制器和高级操作站构成最基本的系统构成，可以不停满足受控设备扩展的需要。同步根据本项目规定，在控制点位及模块配置方面，考滤10%的点位及模块余量，并能满足系统的可扩展性规定。对于尤其应用的现场控制器，高一级控制器、网络和操作站也同样考虑在内。图2-19Excel5000通讯架构系统的独立性EXCEL系列DDC控制器是具有独立的微处理机CPU和内存的DDC控制工作站，因此只需将一台该站置于控制现场如空调机房内，通过便携式计算机将程序输入即可对现场设备进行就地分散控制，所有的现场资料信息将在子站存储，可随时调出查看。系统的高可靠性由于具有了独立控制功能，使得子站在中央系统停止工作、通讯完全断绝的状况下，仍可独立完毕所有的控制功能，从而保证了控制的持续性和可靠性。此外，系统中的各级设备可通过系统网络通讯总线在同一时刻构成不一样级别的集散控制系统或不一样的构造组织形式，从而最大程度提高了系统的可靠性和灵活性。先进的网络通讯EXCEL5000自控系统中有三类总线，即管理总线、控制总线、和现场总线。管理总线用在信息域中，重要传递管理信息。采用以太网，是中央站与上位机之间建立联络的信道。控制总线和现场总线用在控制域传递实时控制信息，完毕现场设备的实时控制。传递速率不高，一般为9600bps至76800bps，分别采用RS485原则和LonTalk通信协议。EXCEL5000自控系统的每个顾客都能控制和监视本网络系统内的各个DDC单元，远程终端可通过调制解调器与本网络系统相连来操作系统。升级更新能力强顾客永远都不用紧张SYM系统会过时，由于它不停的增长新的技术、新的应用、新的工具、新的硬件以及更简朴移用崭新的操作系统，SYM这种演变更新是永远不会停止的。SYM系统在世界各地的运行是同样畅通的，它提供应顾客超过多种语言的相似接口，我们的控制器、传感器、执行器和网罗设备都可以被特制成满足于各个地区需要的专用设备。监控软件功能美国霍尼韦尔（Honeywell）企业推出的EXCEL5000SYM系统是一套应用于DDC自控系统的管理软件，它应用的广泛性、系统运行的高稳定性和系统运行的高可靠性得到了广大顾客的承认。系统重要有特点和功能：同步,操作员只能按分派给他的起始图形,监控对应级别的各系统。应用软件特点图形化编程软件,使用以便,形象，功能强大；操作软件:动态彩图,及时地反应被监控设备或点的状况；趋势记录:可提成历史及动态两种；报警管理:将报警分级,并同步显示及打印报警状况、数值以及简要阐明。提醒操作员及时精确地处理报警。假日调度对于节假日及特殊日期可提供整年的日期和日间调度表,中断系统的原则处理过程,以满足系统对多种非原则控制的规定,这一过程控制规定的实现可事先通过一名有一定权限的管理人员来完毕。时间/事件程序基于启停调度表,监控成报警或监控状态变化时,可以发出监控命令,并启动原则的或顾客的DDC程序。自动时制转换操作人员可以预先设定某月某日某时到某月某日某时止,系统时钟向前或向后调整几种小时而成为新的时刻,以便更好地运用日光节能,时间转换及调整均自动进行,无需人工干预。工作循环按一定的原则交错的工作与间歇状态,减少设备的工作时间,到达节能的目的,设备的间歇时间不适宜太长或过短,太长会影响环境的舒适水平,过短会影响调和的安全运行。运行时间对所有设备的监控包括记录其运行时间(启、停时间,循环次数),当机械的使用到达一定程序将产生一种报表;假如设备的使用超过了预定的运行时间极限,将发出报警。PID和自适应控制Honeywell企业软件提供的DDC运算程序包括比例、积分、微分和自适应控制,原则DDC链接库的运算可以读取传感器,变速器的值,也能对监控点发控制指令,完毕HV控制,程序可以执行完整的PID运算,也可以完毕只有P或PI的部分PID运算,使之与多种过程规定相符合,到达最佳控制的目的,自适应控制运算可对系统控制参数进行自动调整,以便在无人干预时对环境的变化作出响应,这些通过验证的PID和自适应控制运算,保证了系统的的运行满足工艺规定。专业的图形操作接口，充足体现了“以人中心”的接口设计思想，快捷以便的操作措施大大延长了操作者无疲劳工作时间，并提供已为全球大多数顾客熟悉的微软MicrosoftWindows和WindowsXP的操作环境，大大减少了培训时间和费用，使操作者充足集中精力于设备及时间的监控，从人的角度加强了系统运行的以便性、通用性、丰富的报警处理；多级的操作者级别设置有效地过滤了低级别的报警处理；多级的操作者级别设定及延时自动签退等功能，充足体现出子系统的安全性。数据报表EXCEL5000提供多种专业的、原则的设备运行资料报表功能，让顾客以选择的方式可配置其所需表格的任意形式。还包括系统内置的如下表格：操作员只需点击对应按钮就可产生其所需的内部报表，还可根据设定期间响应指定系统事件来自动产生报表，报表可输出到顾客设定的一台、数台或网络打印机上，同步也将资料保留到硬盘，并且根据规定可以传送到其他计算机上。控制算法EXCEL5000SYM提供了一系列基于多种数学模型的、先进的、针对不一样控制方案的控制算法，使系统组态一直处在最优化的状态下运行，这些算法重要包括：定周期算法：数值计算法求总量设备运行时间布尔算法片段智能线形算法最小最大负载算法事件驱动算法：报表、任务和显示响应算法群点算法区域、群点约束算法报警等级复合算法报警处理EXCEL5000提供全面的报警管理使顾客以便清晰的获得报警事件并对其进行处理。SYM提供了通用中央监控系统所有的报警记录外，尚有顾客自定义的报警声音提醒、报警自动跳图及报警拷机等多种增强功能。EXCEL5000中的每个点都可被设定为不一样的报警条件，每个条件均有不一样的报警优先级，报警类型包括：数值高、数值低、背离量大、背离量小、变化率、敏感度高、敏感度低。数字点只有一种报警条件。四个报警优先级：一般、低、高、紧急。所有报警信息都记录在数据库中，以备查询或打印报表文献，同步根据条件过滤或权限设定，不一样的操作员接受并处理不一样的报警记录。在任意屏幕画面，总留有报警显示区域来显示设定级别的最新报警信息，因此无论操作者在浏览任何画面，报警信息都将在第一时间，以最醒目的方式被显示在屏幕上。报警资料直接查询功能使顾客自定义的画面和指定相对应，使操作者直接获得报警地点的详细信息或提议采用的措施。趋势图图2-20趋势曲线EXCEL5000SYM提供极其灵活、强大的趋势图系统来及时显示、精确分析历史、实时原始资料。历史资料有如下几种显示资料点方式：单条状图双条状图三条状图多点线图XY绘图（点图）数字式列表此外，可根据顾客定义图形来显示历史资料，顾客定义项包括：样本密度、滚动/缩放方式、显示比例或单位、提醒信息等。趋势图信息可直接拷贝至EXCEL表格中或报表中。实时数据曲线还可与理想资料曲线同步显示对比，让操作人员以便地确定背离值来校正运行参数。假日调度对于节假日及特殊日期可提供整年的日期和日间调度表,中断系统的原则处理过程,以满足系统对多种非原则控制的规定,这一过程控制规定的实现可事先通过一名有一定权限的管理人员来完毕。时间/事件程序基于启停调度表,监控成报警或监控状态变化时,可以发出监控命令,并启动原则的或顾客的DDC程序。自动时制转换操作人员可以预先设定某月某日某时到某月某日某时止,系统时钟向前或向后调整几种小时而成为新的时刻,以便更好地运用日光节能,时间转换及调整均自动进行,无需人工干预。工作循环按一定的原则交错的工作与间歇状态,减少设备的工作时间,到达节能的目的,设备的间歇时间不适宜太长或过短,太长会影响环境的舒适水平,过短会影响调和的安全运行。运行时间对所有设备的监控包括记录其运行时间(启、停时间,循环次数),当机械的使用到达一定程序将产生一种报表;假如设备的使用超过了预定的运行时间极限,将发出报警。最佳启动在工作时间开始前,先启动空调系统,以便先行变化工作区内温度,令其到工作时间进入舒适(或规定)范围内,程序按一定的时间隔不停地采样温度并计算抵达设定的舒适极限所需的时间,以此确定最佳启动时间。最佳停止在工作结束前的某一时间切断系统,这个时间既不能太早,也不能太迟,太早了就难以保证环境的舒适水平,太迟了则达不到节能的目的,这一最佳停止时间的计算以及控制均由系统自动完毕.PID和自适应控制Honeywell企业软件提供的DDC运算程序包括比例、积分、微分和自适应控制,原则DDC链接库的运算可以读取传感器,变速器的值,也能对监控点发控制指令,完毕HVAC控制,程序可以执行完整的PID运算,也可以完毕只有P或PI的部分PID运算,使之与多种过程规定相符合,到达最佳控制的目的,自适应控制运算可对系统控制参数进行自动调整,以便在无人干预时对环境的变化作出响应,这些通过验证的PID和自适应控制运算,保证了系统的运行满足工艺规定。2.5小结本章重要简介了冰蓄冷空调系统有关理论知识，并较系统的论述了蓄冰空调系统的工作原理；通过初步的学习和研究，基本确立了蓄冰空调系统的工艺流程；在深入分析现场和工艺流程后，确立了本系统采用手动和自动共存的控制方式，明确了系统的控制规定；针对系统的控制特殊性，我决定采用DDC直接数字控制器作为控制装置。

蓄冰空调自动控制系统控制设备的选择自控装置与控制系统是构成蓄冷空调系统的关键部分，自控设备均工作在条件相对恶劣的环境中，电动阀、传感元件均需在相对低温或高温下工作，故自控装置采用进口设备较为可靠。DDC控制器的选择DDC控制器是整个控制系统的中枢和关键，它的性能好坏直接影响着整个系统的稳定性，因此在选择可编程序控制器的过程中，要进行多方面的考虑。根据控制器设备手册以及设计手册，结合现场控制规定制定DDC控制器选型如下：DDC机型的选择DDC（DirectDigitalController）直接数字控制器是由微处理器（CPU） 、内存和输入输出通道及通讯接口等部件组合而成。经典的DDC控制器构造如下图：图3-1DDCDDC容量的选择1．DDC容量的选择DDC容量包括两个方面：一是单台控制器所可以容许I/O的点数；二是顾客存储器的容量（字数）。(1)I／O点数的选择DDC平均的I／O点的价格还比较高，因此应当合理选用DDC的I／O点的数量，在满足控制规定的前提下力争使用的I／O点至少，但必须留有一定的裕量。一般I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％~15％的裕量来确定。EXCEL800DDC的CPU模块按I/O点数多少不一样和效能不一样有五种不一样构造配置的品种。一般，一条逻辑指令占用存储器一种字。计时、计数、移位及算术运算、数据传播等指令占用存储器两个字。多种指令占存储器的字数可查阅DDC产品时用手册。根据以上简介，本项目案例共有154个输入点，86个输出点，17个模拟量输出点，55个模拟量输入点。此时需要使用8010控制器更为经济，DDC控制器采用EPROM操作系统，采用块擦存储器（FLASHMEMORY）128/256KBYTE，在进行程序的添加和修改时非常以便，并可在失电的状态下永久保留应用程序。系统中的每台DDC控制器有一种板上内置实时时钟、日期，用于进行真正的独立操作，并可随系统时间自动校正。本系统不使用软件时钟。具有至少可供使用30天后备电池。每台DDC控制器具有一独立的供便携式操作员终端以用于现场操作及编程使用的插孔（RS232），使用此插孔时不影响DDC控制器同C－BUS的通讯。每台DDC控制器的内存足够用来支持自身的操作系统、数据运算和存储的规定。本工程配置的现场DDC控制器均采用16位（或更高）微处理器。其AI与DI及AO与DO可以通用，有较高的灵活性和适应性。现场控制器EXCEL800的AI与DI及AO与DO采用模块化方式，可根据现场受控设备的数量、位置任意组合与拆分设置，具有较强的开放性和扩展性，符合我国行业原则JGJ/T1692第条规定。当某一模块的损坏与摘除均不会影响整个控制器的运行。DO输出为二位方式（单刀双掷），以进行启动／关闭控制；AO输出为电压（010V范围可调）式的，以驱动调整装置，其最小辨别率为被控制装置操作范围的百分之一，AO与DO模块针对于其每一组输出都配有面板上手动超弛开关，供操作人员现场操作。2．根据输出负载选型不一样的负载对DDC输出方式有不一样规定。频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的DDC有许多长处，如导通压降小，有隔离作用，价格相对廉价，承受瞬时过电压和过电流能力强，负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大。因此动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的DDC。3．I/O模块的选择（1）确定I/O点数I/O点数确实定要充足考虑到裕量，能以便地对功能进行扩展。对一种控制对象，由于采用不一样的控制措施或编程水平不一样样，I/O点数就也许有所不一样。（2）开关量I/O原则的I/O接口用于同传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制（开/关）设备（如指示灯、报警器、电动机起动器等）进行数据传播。经典的交流I/O信号为24-240V(AV),直流I/O信号为5-24V(DC)A．选择开关量输入模块重要从下面两方面考虑：一是根据现场输入信号与DDC输入模块距离的远近来选择电平的高下。一般24V如下属于低电平，其传播距离不适宜太远。如12V电压模块一般不超过10m，距离较远的设备选用较高电压模块比较可靠。二是高密度的输入模块，如32点输入模块，能容许同步接通的点数取决于输入电压和环境温度。一般同步接通的点数不得超过总输入点数的60%.B．选择开关量输出模块时应从如下三方面来考虑：a.输出方式选择。输出模块有三种输出方式;继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出。其中，继电器输出价格廉价，使用电压范围广，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力强，且有隔离作用。但继电器有触点，寿命较短，且瞬时速度较慢，合用于动作不频繁的交/直流负载。当驱动电感性负载时，最大开环频率不得超过1HZ。晶闸管输出(交流)和晶体管输出（直流）都属于无触点开关输出，合用于通断频繁的感性负载。感性负载在断开瞬间会产生较高反电压，必须采用克制措施。b.输出电流的选择。模块的输出电流必须不小于负载电流的额定值，假如负载电流较大，输出模块不能直接驱动时，应增长中间放大环节。对于电容性负载、热敏电阻负载，考虑到接通时有冲击电流，要留有一定的裕量。c.容许同步接通输出点数。在选用输出点数时，不仅要核算一种输出点的驱动能力，还要核算整个输出模块的满负荷负载能力，即输出模块同步接通点数不得超过模块规定的最大容许电流值。（3）模拟量I/O模拟量I/O接口是用来传播传感器产生的信号的。这些接口能测量流量、温度和压力等模拟量的数值，并用于控制电压或电流输出设备。DDC的经典接口量程对于双极性电压为-10+10V、电流为4-20mA或10-50mA。某些制造厂家提供了特殊模拟接口用来接受低电平信号（如RTD、热电偶等）。一般来说，此类接口模块能接受同一模块上的不一样类型热电偶或RTD的混合信号。顾客应就详细条件向供货厂商提出规定。根据本系统控制规定和不一样的控制特性以及输入输出点数等整体考虑，系统的控制量基本上是开关量，且开关动作不频繁，有两个模拟量控制，分别为温度和压力控制，根据控制系统规定列出I/O表,本系统共有56个模拟量输入点，17个模拟量输出点。从上面的分析可以懂得EXCEL8010型控制器可以通过自身集成的LON接口集成支持LonTalk通讯协议的IO模块。工控机的选择与应用工控机(IndustrialPersonalComputer,IPC)是专门为工业现场而设计的计算机。它具有如下特点:机箱采用钢构造，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力;机箱内有专用底版，底版上有PCI和ISA插槽，可根据需要另配控制卡、A/D卡、I/O卡等功能板卡;机箱内有专用电源，电源有较强的抗干扰能力;机型有卧式、立式、嵌入式二种。国内生产工控机的企业重要有研华、威达、艾雷斯、康泰克、艾讯宏达等企业，其产品质量均能满足使用规定。本设计在选择工控机时，须满足如下条件:(1)应同步具有ISA和PCI插槽，以便功能板卡的安装;(2)工控机放置在控制柜内，应满足控制柜的尺寸规定;(3)应具有通用计算机的输入/输出接口;(4)应遵照外购件统一的原则，保证设备的可维修性。基于此，在上位机选型时我们选用了研华(ADVANTECH)工控机，并选用了PIV高配置系列。该工控机具有操作以便、内存大、存据处理快、人机界面友好，带有原则的RS-232通信口、ISA槽、PCI槽和打印机接口，易于和外设相连等长处。因此，在对数据处理、管理和控制系统规定的系统中，选用以上机型较为合理。RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际原则协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。通讯距离：9600波特率下提议在13米以内。

通讯速率（波特率BaudRate）：缺省常用的是9600bps，常见的尚有1200、2400、4800、19200、38400等。波特率越大，传播速度越快，但稳定的传播距离越短，抗干扰能力越差。其他电气元件的选择根据系统设计整体思想以及系统功率等原因的规定，电气元件的合理选择对系统的稳定性起到很大的作用。根据初步设计的主电路和控制电路的规定，我们选择如下的电器元件：1．接触器的选择接触器是运用电磁吸力频繁地远距离的接通或断开电动机或其他负载主电路的。按主触头所通过的电流种类分，则可分为交流接触器和直流接触器，如按激磁线圈所通过的电流种类分，可分为交流控制的直流接触器和交流控制的交流接触器，直流控制的交流接触器和直流控制的直流接触器。接触器选用重要根据如下几种方面。（1）根据所控制负载的工作任务选择对应使用类别的接触器；（2）根据电动机（或其他负载）的功率和操作状况确定接触器主触点的电源等级；（3）接触器线圈的电压等级应与控制电路相似；（4）接触器的额定电压应与所控制的负载一致。根据以上原则，由于我们采用交流供电，在考虑到选择型号为AJ10-5型的接触器。2．继电器的选择继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现原距离的控制和保护的自动控制电器。其分类措施多种多样。（1）电压继电器选用时，首先要注意线圈电流的种类和电压等级应与控制电路一致。此外，根据在控制电路中的作用（是过电压还是欠电压）选型。最终，要按控制电路的规定选触点的类型（是常开还是常闭）和数量。（2）电流继电器选用时首先要注意线圈电流的种类和等级应与负载电路一致。此外，根据对负载的保护作用（是过电流还是低电流）来选用电流继电器的类型。最终，要根据控制电路的规定选触点的类型（是常开还是常闭）和数量。（3）中间继电器选用时要注意线圈的电流种类和电压等级应与控制电路一致。此外，要根据控制电路的需求来确定触点的形式和数量。本课题中，我们使用的是电磁式继电器，按照其额定电压、额定电流等技术参数，我们选择型号为型继电器，包括中间继电器、热继电器。小结本章通过向现场工程师和老师理解，通过某些参数的比较，确定了本系统中所需要的重要控制部件的型号，表3-1设备表序号设备名称型号单位数量品牌中央工作站1操作站PIV双核3G，2G内存，200G硬盘，22“液晶台1研华2激光打印机LaseJet1007台1HP3中央监控软件-SymmetrESYMSTARTER-CD310套1Honeywell4SymmetrE-500点扩展SYM-DB2-5-EXP套1Honeywell5C-BUS网络接口（单口）Q7055A1007台1Honeywell6SymmetrEMODBUSInterfaceSYM-IF-MODBUS套1Honeywell7SymmetrEOPCServerSYM-NW-OPCSERV套1Honeywell现场控制器冷却塔部分1手操器+电缆XI582CH+XW582+XW586套1Honeywell2控制器XCL8010A台1Honeywell3数字输入模块(LON含底座)XFL823A/XS823块2Honeywell4数字输出模块(LON含底座)XFL824A/XS824-25块3Honeywell5控制柜箱(含变压器、端子等)台1同方机房部分1控制器XCL8010A台1Honeywell2模拟输入模块(LON含底座)XFL821A/XS821-22块4Honeywell3模拟输出模块(LON含底座)XFL822A/XS821-22块2Honeywell4数字输入模块(LON含底座)XFL823A/XS823块7Honeywell5数字输出模块(LON含底座)XFL824A/XS824-25块6Honeywell6控制柜箱(含变压器、端子等)台1传感器、阀门及电动执行器1室外温湿度传感器H7508A1042个1Honeywell2水道温度传感器VF20T个12Honeywell3水道压力传感器P7620A1020个2Honeywell4液位计943-F4V-2D-1DO-330E个1Honeywell5液位开关FFS-10A个4Honeywell6电动开关蝶阀DN200V4ABFW16-200-012OM-3个8Honeywell7电动开关蝶阀DN250V4ABFW16-250-012OM-4个7Honeywell8电动开关蝶阀DN300V4ABFW16-300-012OM-4个3Honeywell9电动开关蝶阀DN450V4ABFW16-450-012OM-9个3Honeywell10电动调整蝶阀DN125V4ABFW16-125-112OM-P2个1Hon