Автоматизация холодильной станции
Нами разработан проект для монтажа системы автоматизации холодильной станции.
РЕШЕНИЯ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ
Для решения задач автоматизации и диспетчеризации в проекте применяется : - чиллер с воздушным охлаждением конденсаторов с Free-Cooling NSB 7203AF00, фирма "AERMEC" (режим работы - "лето"/"зима") с комплектной автоматикой; - чиллер с воздушным охлаждением конденсаторов NSB 7203A00, фирма "AERMEC" ( режим работы - "лето") с комплектной автоматикой; - циркуляционные насосы холодоносителя (этиленгликоля); - циркуляционные насосы холодоносителя (вода) с встроенными частотными преобразователями; - шкаф автоматики "ШАХ" со встроенными в него системным контроллером PXC64-U и модулями входов/выходов; - шкаф автоматики и управления "ШАУХ" со встроенными в него модулями входов/выходов; - первичные преобразователи температуры и давления фирмы "Siemens". Шкаф автоматики со встроенным в него контроллером обеспечивает: - управление рабочим и резервным электродвигателями насосов по временному графику (регулируемая выработка моторесурса)-через каждые 48 часов; - включение резервного (АВР) насоса при выходе из строя рабочего по сигналу датчика-реле перепада давления; - регулирование температуры холодоносителя на выходе из теплообменника; - контроль расчетных технологических параметров (температура, давление); - прием и передачу информационных сигналов.
АЛГОРИТМ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Данный раздел пояснительной записки и схема автоматизации являются исходными данными для создания программного обеспечения. Установка холодоснабжения работает в двух автоматических режимах: "Лето"-"Зима". Выбор режима осуществляется после анализа ситуации режим работы кондиционеров, фанкойлов, температуры наружного воздуха оператором из диспетчерской или со щита автоматики ЩАХ непосредственно с контроллера.
В режимае "зима" работают:
- один чиллер с Free-Cooling ХМ1;
- насосы охлажденной воды к приточным установкам поз. Н10...Н12 (1раб.+2рез.);
- насосы охлажденной воды к фанкойлам поз. Н7...Н9 (1раб.+2рез.);
- насосы отепленной воды от систем кондиционирования поз. Н4...Н6 (1раб.+2рез.);
- насосы раствора этиленгликоля поз. Н1...Н3 (1раб.+2рез.);
- теплообменник ТО1...ТО3. Задвижки 26.1, 76-закрыты, задвижки 26.1, 26.3-открыты.
Регулирование температуры охлаждаемого холодоносителя вода производится путем изменения расхода раствора этиленгликоля на тепло- обменник. Изменение расхода этиленгликоля осуществляется с помощью трех- ходового регулирующего клапана, установленного на трубопроводе отепленного этиленгликоля . Расчетная температура воды, поступающей от теплообменника к потребителю +7°С. При температуре воды поступающей к потребителю ниже расчетной разделительный канал ("В") клапана (поз. MS1б) открывается, тем самым увеличивая количество проходящего через него этиленгликоля и соответственно уменьшая количество охлажденного этиленгликоля, проходящей через теплообменник. При температуре воды выше расчетной, наоборот. Закон регулирования пропорционально-интегральный (ПИ). Для защиты теплообменника от замораживания в зимний период при достижении температуры зтиленгликоля на входе в теплообменник +3°C, проходной канал клапана ("АБ") закрывается и весь объем этиленгликоля проходит через разделительный канал ("В").
В режиме "лето" работают:
- два чиллера-ХМ1, ХМ2;
- насосы охлажденной воды к приточным установкам поз. Н10...Н12 (2раб.+1рез.);
- насосы охлажденной воды к фанкойлам поз. Н7...Н9 (2раб.+1рез.);
- насосы отепленной воды от систем кондиционирования поз. Н4...Н6 (2раб.+1рез.);
- насосы раствора этиленгликоля поз. Н1...Н3 (2раб.+1рез.);
- теплообменник ТО1...ТО3. Задвижки 26.1, 26.2, 76-открыты, задвижка 26.3-заткрыта.
В летний период работают обе машины: одна главная, другая подчиненная. При снижениии нагрузки сначала отключаются поочередно компрессоры подчиненной машины, а затем и сама машина. При этом задвижка на отепленном этиленгликоле закрывается, отключаются по одному рабочему насосы поз. Н1...Н3, Н4...Н6, т.е работают по алгоритму (1раб.+2рез.) Далее работает одна машина. Включение в работу второй машины производится из диспетчерской. Автоматическая работа установки осуществляется в следующей последовательности: -
- пуск рабочих насосов водяного контура;
- пуск рабочих насосов контура этиленгликоля;
- пуск холодильных машин.
АЛГОРИТМ РАБОТЫ НАСОСОВ
Насосы снабжены частотным преобразователем и ПИ-регулятором. Насосы автоматически подстраивают свою производительность по заданному значению перепада давления в водяном контуре. Прибор давления поставляется комплектно с насосами. Уставки заданного значения могут устанавливаться с помощью клавиатуры управления, находящейся в клеммной коробке насоса, либо с помощью прибора дистанционного управления и контроля R100 фирмы "Grundfos".
Насосы служат для обеспечения расчетного давления в контуре холодосносителя (раствора этиленгликоля поз. Н14 и водяного контура поз. Н13. Подпитка контуров производится в автоматическом режиме по команде контроллера в функции значения давления в расширительном баке. Р<Ррасч.-насос включается, Р>Ррасч.-насос выключается
КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
Проектом предусмотрено измерение следующих технологических параметров:
- температура наружного воздуха;
- температура охлажденной воды поступающей к потребителю;
- температура охлажденной воды от потребителя;
- температура раствора этиленгликоля поступающего к теплообменнику;
- температура раствора этиленгликоля после теплообменника;
- давление охлажденной воды поступающей к потребителю;
- давление охлажденной воды от потребителя;
- давление раствора этиленгликоля поступающего к теплообменнику;
- давление раствора этиленгликоля после теплообменника;
- давление перед расширительными баками воды (этиленгликоля).
СИГНАЛИЗАЦИЯ
Выбранные средства автоматизации и алгоритм должны обеспечивать сигнализацию в следующих случаях:
- отклонение основных технологических параметров от нормы;
- режим управления насосов местный/автоматический;
- состояние оборудования (включен/отключен, авария);
- АНУ в баке воды; - АНУ в баке этиленгликоля;
- холодильная машина (обобщенный сигнал "Авария", статус компрессоров N1...N6;
- открытое (закрытое) положение затворов на трубопроводах этиленгликоля;
Информация, предусмотренная программным обеспечением локальных контроллеров холодильных машин передается в проектируемую систему диспетчеризации по интерфейсу.