CN106016816B - 用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及溴化锂吸收式制冷技术领域，一种用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，包括主控器、温度检测装置、变频器、冷温水泵，主控器与温度检测装置电路连接，主控器与变频器电路连接，变频器与冷温水泵电路连接。主控器采用可编程控制器PLC，主控器读取温度检测装置检测到的温度信号并通过逻辑计算而得出冷温水泵的运转频率，主控器的输出频率信号传输至变频器；变频器安装在主控箱内，变频器接收主控器经逻辑计算得出的频率信号，经信号转换后供冷温水泵使用，实现冷温水泵的自动变频功能。本发明在溴化锂吸收式机组的不同运行条件下，根据计算出的冷温水泵运转频率通过变频器对冷温水泵控制，保证了溴化锂吸收式机组的安全、稳定运行；并能大幅节约电能，为用户节约使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及溴化锂吸收式制冷技术领域，特别涉及具有冷温水泵变频控制冷温水循环量的溴化锂吸收式机组。
背景技术
冷温水循环系统流量的多少直接关乎到用户实际使用情况；不采用冷温水泵变频控制系统时，当制冷（采暖）能力不足时，冷温水泵依然按照最大频率输出，此时用户冷温水循环系统制冷（采暖）温度会有所变化，达不到既定要求，会影响溴化锂机组稳定运行；而且，冷温水泵功率较大，长时间维持满频输出会造成电力成本的大量浪费；
目前市场上绝大部分溴化锂吸收式机组用的冷温水泵非变频控制，一直保持满频输出，此方式缺点明显，大大增加了用户使用成本，并且会影响溴化锂机组稳定运行，缩短使用寿命；现有使用冷温水泵变频功能的溴化锂吸收式机组，多为手动变频方式或变频没有考虑到溴化锂机组本身特点，会对溴化锂机组本身有影响，影响机组的安全、高效运行。
综上所述，开发一个成熟稳定溴化锂吸收式机组用的冷温水泵变频控制系统势在必行。
本发明的内容
本发明的目的是克服上述不足缺点，提供一种溴化锂吸收式机组用的冷温水泵变频控制系统，可以使溴化锂机组运行更稳定，既能使用户循环系统达到恒温环境，又能节省用户运行成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，包括主控器、温度检测装置、变频器、冷温水泵，主控器与温度检测装置电路连接，主控器与变频器电路连接，变频器与冷温水泵电路连接；
所述主控器采用可编程控制器PLC，主控器读取温度检测装置检测到的温度信号并通过逻辑计算得出冷温水泵的运转频率，主控器输出的频率信号传输至变频器；
所述温度检测装置由冷温水入口传感器及冷温水出口传感器组成；冷温水入口传感器和冷温水出口传感器分别设置于冷温水循环系统的入口管路及出口管路上；温度检测装置检测冷温水的实时温度并传输给主控器进行逻辑计算；
所述变频器安装在主控箱内，变频器接收主控器经逻辑计算得出的频率信号，经信号转换后供冷温水泵使用，实现冷温水泵的自动变频功能。
所述主控器的输出频率信号为4-20mA电信号。
所述变频器的最高频率设定为50Hz，最低频率设定为24Hz，冷温水泵的频率为50Hz。
所述主控器内设置有以下功能模块：
1）状态检测模块：自动检测溴化锂吸收式机组的运行状态，根据运行状态自动选择启动定频模式或变频模式，其中定频模式时，主控器输出满频信号至变频器中；变频模式时，主控器输出变频信号至变频器中；
2）变频计算模块：读取温度检测装置的数据，根据以下公式计算冷温水泵的变频值：
公式中，NHz表示上一次循环计算出的频率值，频率初始值为满频值，Cdt为满负荷情况下冷水入口温度与冷水出口差值，Hdt为满负荷情况下温水出口温度与温水入口温度差值。
3）变频控制模块：根据变频计算模块的频率值，输出4-20mA电信号给变频器。
所述状态检测模块检测到化锂吸收式机组处于起动的前30分钟内、稀释状态或停机状态时，主控器启动定频模式。
所述变频计算模块根据公式计算出的变频值小于主控器的预设最小频率时，变频控制模块输出预设最小频率对应的4-20mA电信号给变频器。
所述变频计算模块每20-60秒进行一次变频计算。
本发明溴化锂机组在不同工况运转时，逻辑计算方式不同，根据不同工况，主控器根据温度检测装置检测的温度，利用冷温水入口、冷温水出口温度的差值以及可设定的正常运转情况下的温度差值进行逻辑计算，从而得到合适的冷温水泵运转频率，主控器把计算结果以4-20mA形式输出给变频器，经变频器转换后控制冷温水泵变频运转，实现冷温水泵变频运转功能，保证溴化锂吸收式机组稳定、安全高效运行为用户节约使用成本。
本发明采用智能可编程控制器PLC自校验分析处理，提供一个实时、准确的计算分析结果，且不需要改变原溴化锂吸收式机组的其它控制系统。该系统在一次计算分析结果的基础上进行二次分析修正，既可满足对机冷温水泵精准控制，又可对机组外部工况变化及时对应，满足机组各种工况条件的经济性运转。在工作中若冷温水泵频率精准控制出现特殊情况，可以快速更换为冷温水泵定频控制，无需进行任何改动，本发明的冷温水泵变频控制系统能够满足不同用户对吸收式机组冷温水循环量精准控制的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主控器冷温水泵频率计算控制逻辑流程图；
图中：1-用户冷温水循环系统，2-主控器，3-变频器，4-冷温水泵，5-冷温水入口传感器，6-冷凝器，7-蒸发器，8-吸收器，9-低温再生器，10-冷温水出口传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1所示的溴化锂吸收式机组用冷温水泵变频控制系统，包括由蒸发器7、吸收器8、低温再生器9、冷凝器6等组成的溴化锂吸收式机组本体、主控器2（可编程控制模块PLC）、温度检测装置、变频器3及冷温水泵4。主控器2与温度检测装置通过电路连接，主控器2与变频器3电路连接，变频器3与冷温水泵4电路连接。 主控器2采用可编程控制器PLC，主控器2读取温度检测装置检测到的温度信号并通过逻辑计算而得出冷温水泵的运转频率，主控器的将频率信号转换为4-20mA电信号传输至变频器；温度检测装置由冷温水入口传感器5及冷温水出口传感器10组成；冷温水入口传感器5和冷温水出口传感器10分别设置于用户冷温水循环系统1的入口管路及出口管路上；温度检测装置检测冷温水的实时温度并传输给主控器进行逻辑计算；变频器3安装在主控箱内，变频器3接收主控器经逻辑计算得出的频率信号，经信号转换后供冷温水泵使用，实现冷温水泵的自动变频功能。其中，变频器参数中最高频率设定为50Hz，最低频率设定为24Hz，冷温水泵选50Hz频率型号，确保冷温水泵的转速带宽。
冷温水泵变频控制根据冷温水入口温度与冷温水出口温度的实际差值和设定的机组满负荷时的温度差逻辑运算得到符合当前工况的频率，控制冷温水泵变频调节，从而达到调节冷温水循环量和节省使用成本的目的。
根据上百次试验，根据溴化锂机组不同运转状态，总结出冷温水泵变频控制公式。如图2所示，主控机对溴化锂吸收式机组的运行状态进行判断，根据不同状态，冷温水泵变频控制系统分为两种模式；模式一为起动前30分钟、稀释状态或停机状态模式，此模式情况下，冷温水泵按照满频输出；模式二为变频计算模式，此模式情况下，根据以下公式进行逻辑计算；
公式一：冷房时冷温水泵变频计算值
公式中，NHz表示上一次循环计算出的频率值，频率初始值为满频值，Cdt为满负荷情况下冷水入口温度与冷水出口差值，Hdt为满负荷情况下温水出口温度与温水入口温度差值。
由公式可观察出，随着NHz的变化，冷温水泵的变频值也在发生变化，当实际温差值稳定之后，冷温水泵的变频直也随之稳定下来。
在模式二（变频模式）情况下，计算出的变频值会与最低预设频率进行比较，当计算出的变频值小于最低预设频率时，按最低预设频率值输出，此功能是为防止计算值过低，造成冷温水循环量过低，起到保护溴化锂机组的目的；最低预设频率为可设定值，方便用户根据实际情况调试。
变频模式时，每30秒进行一次计算，这样可减少计算负担，又可防止冷温水泵频率变化过于频繁。
二次分析修正功能一部分在PLC内满足，一部分通过变频器参数设定满足；PLC内修正逻辑运算最低输出频率，变频器内修正实际最低、最高输出频率。
本发明采用智能可编程控制器PLC自校验分析处理，提供一个实时、准确的计算分析结果。冷温水泵频率计算程序和变频器频率自动修正及泵起停程序，其逻辑计算公式是经上百次实验得出的最优方式，此冷温水泵变频控制系统在实际应用中取得了很好的效果。该系统溴化锂机组在不同工况运转时，逻辑计算方式不同；根据不同工况，主控器根据温度检测装置检测的温度，利用冷温水入口、冷温水出口温度的差值以及可设定的正常运转情况下的温度差值Cdt、Hdt进行逻辑计算，从而得到合适的冷温水泵运转频率，把计算结果以4-20mA形式输出给变频器，经变频器转换后控制冷温水泵变频运转，实现冷温水泵变频运转功能，保证溴化锂吸收式机组稳定、安全高效运行，为用户节约使用成本。
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，包括主控器、温度检测装置、变频器、冷温水泵，其特征在于：主控器与温度检测装置电路连接，主控器与变频器电路连接，变频器与冷温水泵电路连接；
所述主控器采用可编程控制器PLC，主控器读取温度检测装置检测到的温度信号并通过逻辑计算得出冷温水泵的运转频率，主控器输出的频率信号传输至变频器；所述主控器内设置有以下功能模块：
1）状态检测模块：自动检测溴化锂吸收式机组的运行状态，根据运行状态自动选择启动定频模式或变频模式，其中定频模式时，主控器输出满频信号至变频器中；变频模式时，主控器输出变频信号至变频器中；
2）变频计算模块：读取温度检测装置的数据，根据以下公式计算冷温水泵的变频值：
冷房时冷温水泵的变频值=
暖房时冷温水泵的变频值=
公式中，NHz表示上一次计算出的频率值，频率初始值为满频值，Cdt为满负荷情况下冷水入口温度与冷水出口温度差值，Hdt为满负荷情况下温水出口温度与温水入口温度差值；
3）变频控制模块：根据变频计算模块的频率值，输出4-20mA电信号给变频器；
所述温度检测装置由冷温水入口传感器及冷温水出口传感器组成；冷温水入口传感器和冷温水出口传感器分别设置于冷温水循环系统的入口管路及出口管路上；温度检测装置检测冷温水的实时温度并传输给主控器进行逻辑计算；
所述变频器安装在主控箱内，变频器接收主控器经逻辑计算得出的频率信号，经信号转换后供冷温水泵使用，实现冷温水泵的自动变频功能。
2.根据权利要求1所述的用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，其特征在于：所述主控器输出的频率信号为4-20mA电信号。
3.根据权利要求1所述的用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，其特征在于：所述变频器的最高频率设定为50Hz，最低频率设定为24Hz，冷温水泵选用50Hz频率型号。
4.根据权利要求1所述的用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，其特征在于：所述状态检测模块检测到溴化锂吸收式机组处于启动的前30分钟内、稀释状态或停机状态时，主控器启动定频模式。
5.根据权利要求1所述的用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，其特征在于：所述变频计算模块根据公式计算出的变频值小于主控器的预设最低频率时，变频控制模块输出预设最低频率对应的4-20mA电信号给变频器。
6.根据权利要求1所述的用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统，其特征在于：所述变频计算模块每20-60秒进行一次变频计算。
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Granted publication date: 20181207 |