维修电工技师论文plc和变频器在中央空调系统中的应用

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1、维修电工技师论文PLC和变频器在中央空调系统中的应用单位：东方电气（广州）重型机器有限公司姓名：梁祖庭技术工种：维修电工拟申报职业资格：维修电工技师（二级）申报时间：二00九年十月9题目：PLC和变频器在中央空调系统中的应用单位：东方电气（广州）重型机器有限公司姓名：梁祖庭一、摘要本文介绍了我公司中央空调系统原控制方式是传统的接触器和继电器控制，不能跟随负载变化而作出全自动调节控制，严重干扰中央空调系统的运行质量和能源的浪费，后来领导要求对其空调循环系统进行改造，本人运用PLC和变频器对整个中央空调循环系统进行改造，达到了全自动控制的目的，取得了良好的效果及经济效益，一致受到

2、各位领导的好评和同事的赞许。二、关键词PLC、变频器、中央空调、系统改造三、主要内容中央空调系统是现代社会企业不可缺少的配套设施之一，也是企业比较重要的动能设备之一，设备使用率极高，电能消耗非常大，约占公司动能设备总用电量消耗的45%。中央空调系统在设计时都是根据公司厂房面积按最大负载量并加大一定余量，在实际工作中发现，中央空调系统系统中冷水机组在满负荷情况下运行的时间并不多，而绝大部分时间的负荷都是在55%—75%之间运行。通常冷水机组的负荷使用量都是能根据末端负载的使用量和使用条件对冷水机组进行负载自动调节，但在中央空调系统系统中与冷水机组配套使用的冷水循环泵、冷却循环泵

3、却不能自动调节其负载，只要中央空调系统运行，其长期处在100%负载下运行，对中央空调9系统的运行环境和运行质量造成不良影响，同事也造成了能量的极大浪费。随着PLC、变频技术的日益成熟，有效利用PLC、变频器、数模转换模块、温度模块、温度传感器等器件的有效结合，可以很好的构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出功率和流量，达到既可以自动控制水泵又节能的目的。四、改造前我公司厂房的中央空调系统主要设备和系统控制方法：冷水机组麦克维尔两台型号：PFS430.3，采用并联运行方式。冷水水泵三台均为：功率45KW,扬程32M，冷却水泵三台均为：功率55KW,扬程32M，均采用两用一

4、备的方式运行。4.1原系统的运行及存在的问题我公司厂房是以全钢构形式建筑，厂房内发热源较多，如：焊接工位、加热工位及加热炉等，且厂房内通风效果不是很理想，特别在夏季厂房内温度都比较高，冬季时，在焊接工位的工人都比较热。厂房内各个工种的工作现场的不同，使得工作环境比较复杂，所以要保证每天都应有足够的冷风供给。中央空调系统在设计时都是根据建筑面积、当地气候、最大负载量来设计的，且预留有10%—20%左右的设计余量。其中冷水机组是可以根据负载变化而随机自动进行加载或减载操作，而冷水泵和冷却泵却不能随着负载变化做出相应的调节，这样冷水泵和冷却泵系统就跟随中央空调系统运行，一直处于大水

5、流量、小温差、满负荷运转的状态下运行，造成了水泵做功的极大浪费和电能消耗。而且冷水、冷却泵的启动方式均为Y—△启动，电机的启动电流为其电机额定电流的3—4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命缩短，同时启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象容易对机械部件、轴承、轴封、阀门和管道等造成损坏，从而增加维修工作量和配件费用。由于冷水泵输送的冷量不能跟随中央空调系统负载的变化而改变，其热力工况的平衡只能由人工去调整冷水机组的出水温度，用其大流量来掩盖其小温差，这样不仅浪费大部分能量，同时也恶化了系统的运行环境和运行质量，特别是在环境温度偏低时，及一些末端设备温控出现故障或灵敏度下降时

6、，将会导致末端设备出风温度不正常，感觉不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。9经过共同研究与探讨后，向领导提出利用变频器、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等够成一个利用温差来实现对冷水泵、冷却泵的自动调速系统，对这两个循环系统进行改造，以提高循环系统的使用功能，也可以降低部分运行成本。在2008年初择机在停机维护期间对其循环系统进行改造。五、改造后5.1改造方案：通过变频器、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成温差闭环自动控制系统，根据负载变化自动调整循环泵的运行频率，可以大大降低因人为因素造成的误操作。虽然一次投入成本较高，但这种方法在社会上已被广泛应

7、用，实践证明是切实可行的方法。在中央空调系统系统设计中，冷水泵和冷却泵的装机容量是取系统满负荷再加10%—20%的余量设计的。有统计数据显示，在传统的中央空调系统中，冷水泵和冷却泵的运行成本占整个空调系统的10%—25%左右，而在冷水机组处于低负荷运行时，其循环系统的运行成可以想而知就更高了，因此实施对冷水、冷却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部分。5.2方案实施根据具体情况同时考虑到改造成本的控制，原有的电器元件尽量利用。冷水、冷却泵都是采取两用一备的运行方式，因主用泵都处