CN2826321Y - 溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置 - Google Patents

Abstract

一种溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置，冷水出口温度传感器和冷却水入口温度传感器采集温度转换成模拟信号，经远程温度模块转换成数字信号后，传递给可编程逻辑控制器PLC的主站模块，PLC将冷水出口温度和冷却水入口目标温度与由机组操作触摸屏设置的冷水出口目标温度和冷却水入口目标温度进行比较和计算，由开关量输出模块和模拟量输出模块输出分别连接冷却水泵变频器和冷却风机变频器，调节冷却水泵频率和冷却风机转速。本实用新型智能化程度高，控制精确，节电节能，有利于提高整机品质和技术性能。

Description

溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置

技术领域：

本实用新型涉及一种溴化锂吸收式冷温水机组的信息化控制系统，具体涉及一种溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置。

背景技术：

原有溴化锂吸收式冷温水机组的冷却水泵、冷却风机控制采用简单的手动按钮和开关电路控制。对于冷却水泵，设置冷却水泵的启动温度，简单的通过判断冷水出口温度来控制冷却水泵的启停；对于冷却风机，设置冷却风机的启动温度，简单的通过判断冷却水出口温度来控制冷却风机的启停，冷却水泵、冷却风机只存在满负荷运行或者停止两种状态，不仅控制精度低，电耗能耗高，而且使整机技术性能不能进一步提高。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：解决原有溴化锂吸收式冷温水机组的冷却水泵、冷却风机控制原始落后，只有满负荷运行和停止两种状态，控制精度低，电耗能耗高，影响整机技术性能的问题；而提供一种智能化程度高、控制精确、节电节能、有利于提高整机技术性能和品质的溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置。

本实用新型采用的技术方案是：这种溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置，包括有冷水出口温度传感器、冷却水入口温度传感器、远程温度模块、机组操作触摸屏、可编程逻辑控制器PLC、冷却水泵变频器启停继电器、冷却风机变频器启停继电器、冷却水泵变频器、冷却风机变频器、冷却水泵、冷却风机；冷水出口温度传感器安装在溴化锂吸收式冷温水机组的冷水出口端，冷水出口温度传感器采集冷水出口温度转换成模拟信号，冷水出口温度传感器输出该模拟信号连接至远程温度模块，远程温度模块将该模块模拟信号转换成数字信号，远程温度模块与可编程逻辑控制器PLC的主站模块连接形成通讯网络，远程温度模块将数字信号传送到主站模块，机组操作触摸屏连接可编程逻辑控制器PLC，并设置冷水出口目标温度；可编程逻辑控制器PLC通过访问主站模块得到冷水出口温度数字信号，并将其与设置的冷水出口目标温度数字信号进行比较和计算，然后通过两路输出，一路由可编程逻辑控制器PLC的开关量输出模块输出开关控制信号连接至变频器启停继电器线圈，变频器启停继点器触电连接至控制冷却水泵变频器的启停端，另一路由可编程逻辑控制器PLC的模拟量输出模块输出，连接至冷却水泵变频器的模拟量输入端，动力电源线接入变频器，变频器输出端连接至冷却水泵；冷却水入口温度传感器安装在溴化锂吸收式冷温水机组的冷却水入口端，冷却水入口温度传感器采集冷却水入口温度转换成模拟信号，冷却水入口温度传感器输出该模拟信号连接至远程温度模块，远程温度模块将该模块模拟信号转换成数字信号，远程温度模块与可编程逻辑控制器PLC的主站模块连接形成通讯网络，远程温度模块将数字信号传送到主站模块，机组操作触摸屏连接可编程逻辑控制器PLC，并设置冷却水入口目标温度，可编程逻辑控制器PLC通过访问主站模块得到冷却水入口温度数字信号，并将其与设置的冷却水入口温度数字信号进行比较和计算，然后通过两路输出，一路由可编程逻辑控制器PLC的开关量输出模块输出开关控制信号连接至变频器启停继电器线圈，变频器启停继电器触点连接至控制冷却风机变频器的启停端，另一路由可编程逻辑控制器PLC的模拟量输出模块输出模拟量，连接至冷却风机变频器的模拟量输入端，动力电源线接入变频器，变频器输出端连接至冷却风机。

本实用新型采用可编程逻辑控制器PLC和变频器控制冷却水泵、冷却风机的运行频率，从而改变冷却水的流量与温度，使得冷水出口温度始终保持在冷水出口目标温度。本实用新型控制精确、智能化自动化程度高，具有良好的人机界面，彻底改变了原有技术只有满负荷运行或停止两种状态的原始落后的硬性控制，而采用先进的变频技术和信息化处理技术，不仅节能，而且整机品质和技术性能大大提高。

附图说明：

图1为本实用新型原理框图

图2为本实用新型实施电路图

具体实施方式：

参见图1，图2，对于冷却水泵，冷水出口温度传感器T2、T2A，型号PT100，安装在溴化锂吸收式冷温水机组的冷水出口端，冷水出口温度传感器采集冷水出口温度转换为模拟信号；远程温度模块DRT1-TS04P，将该模拟信号转换成数字信号；主站模块DRM21-V1与远程温度模块DRT1-TS04P连接形成通讯网络，将远程温度模块中的数字信号传送到主站模块，可编程逻辑控制器PLC通过访问主站模块得到冷水出口温度。PLC将冷水出口温度与设置的冷水出口目标温度比较，通过开关量输出模块OC211来控制冷却水泵变频器的启停，PLC计算后所需的风机频率采用4～20mA模拟量的方式，通过模拟量输出模块DA08C输出到冷却水泵变频器；变频器根据模拟量输入信号大小调节冷却水泵运行频率，从而改变冷却水泵的转速，冷却水泵的转速的变化引起冷却水流量的变化；直燃机的制冷量与冷却水流量有密切关系，冷却水流量从而影响冷水出口温度。冷却水泵变频控制就是通过PLC根据冷水出口温度分析机内排热负荷，对冷却水泵发出升频、降频信号控制运行频率，达到恒定冷水出口温度和节能的目的。

对于冷却风机，冷却水入口温度探头T3，型号PT100，安装在溴化锂吸收式冷温水机组的冷却水入口端，冷却水入口温度探头采集冷却水入口温度转换为模拟信号；远程温度模块DRT1-TS04P，将该模拟信号转换成数字信号；主站模块DRM21-V1与远程温度模块DRT1-TS04P连接形成通讯网络，将远程温度模块中的数字信号传送到主站模块，可编程逻辑控制器PLC通过访问主站模块得到冷却水入口温度。PLC将冷却水入口温度与设置的冷却水入口目标温度比较，通过开关量输出模块OC211来控制冷却风机变频器的启停，PLC计算后所需的冷却风机频率采用4～20mA模拟量的方式，通过模拟量模块DA08C输出到冷却风机变频器；变频器根据模拟量输入信号大小调节冷却风机运行频率，从而改变冷却风机的转速，冷却风机的转速的变化引起冷却水流量的变化；如冷却风机运行频率增高，转速加快，冷却水的蒸发量增大，冷却水的温度下降。反之冷却风机运行频率降低，蒸发量减少，冷却水的温度上升。

通过PLC根据冷却水入口温度分析冷却塔排热能力及气候条件，对冷却风机发出升频、降频信号控制运行频率，达到恒定冷却水入口温度、减少漂水和节能的目的。

冷水出口温度传感器T2，冷水出口温度校核传感器T2A，冷却水入口温度探头T3，采用丹佛斯PT100铂热电阻温度传感器，控制精度A级(±0.15℃)，B级±(0.30℃)可选。T2和T2A实时检测冷水出口温度，取温度低者作为当前显示和控制的冷水出口温度。当T2或T2A有一个出现故障时，自动使用正常的温度传感器采集的冷水出口温度用于当前显示和控制。连接时采用三线制，降低导线延长时的导线阻抗，T2分别通过30A线，30B线，30B线连接到远程温度模块DRT1-TS04P-3的0A，0B，0B端子上；T2A分别通过32A线，32B线，32B线连接到远程温度模块DRT1-TS04P-3的2A，2B，2B端子上；冷却水入口温度探头T3分别通过21A线，21B线，21B线连接到远程温度模块DRT1-TS04P-2的1A，1B，1B端子上。V2+线，V2-线连接到DRT1-TS04P-2的+，-端子上，向DRT1-TS04P-2提供24V直流电源，满足模块运行功率消耗。

远程温度模块DRT1-TS04P-2通过连接线路V2+，CANL，SHIE，CANH，V2-，采用Device net协议与Device net主站模块DRM21-V1相连。其中V2+，V2-为通讯电源线，V2+连接到Device net主站和从站的RED红色端，V2+连接到BLACK黑色端。CANL，CANH为通讯数据线，SHIE为公共线。主站模块DRM21-V1与远程温度模块DRT1-TS04P形成Device net通讯网络，远程温度模块DRT1-TS04P将PT100温度传感器采集的温度信号由模拟信号转换成数字信号，主站模块DRM21-V1将远程温度模块DRT1-TS04P采集的数据映射到可编程逻辑控制器PLC内存地址中，数据保持与当前采集的温度实时刷新，供PLC使用。

PLC及其模块由10L线，00N线提供220V隔离电源。触摸屏NS12的由V2+，V2-提供DC24V直流电源。触摸屏PORT B口采用RS232通讯方式，RS232的通讯距离为30M左右，距离较短，为了使通讯距离更长，通过NS-AL002转换器将RS232转换成RS422与PLC通讯，距离可达几百米。NS-AL002转换器的RS422输出端分别为RDA(-)、RDB(+)、SDA(-)、SDB(+)，分别通过RD1、RD2、SD6、SD8连接到可编程逻辑控制器PLC的通讯板单元SCB41-V1的RS422口的1、2、6、8脚，实现触摸屏与PLC的连接。PLC开关量输出模块OC211的3号端子经462线连接继电器KA26线圈13脚，14脚连接00N，开关量输出模块OC211输出的220V电压来自COM0端子上的导线20L；KA26的常开触点8脚，12脚通过620线，621线提供给水系统，作为冷却水泵变频器的运行信号。PLC模拟量输出模块DA08C，DA08C的2号通道为冷却水泵变频器4～20mA模拟量通道，端子I2+，I2-通过屏蔽线I2+线，I2-线，提供给水系统，连接到冷却水泵变频器的4～20mA模拟量输入端上，控制冷却水泵频率。通过触摸屏设置的冷却水泵频率最小值对应模拟量最小值4mA，冷却水泵频率最大值对应模拟量最大值20mA，频率与模拟量的为线性关系。PLC就是通过控制继电器KA26和DA08C的2号通道I2+，I2-的电流信号，控制冷却水泵变频器的启停和频率。

PLC开关量输出模块OC211的3号端子经463线连接继电器KA27线圈13脚，14脚连接00N，开关量输出模块OC211输出的220V电压来自COM0端子上的导线20L；KA27的常开触点8脚，12脚通过622线，623线提供给水系统，作为冷却风机变频器的运行信号。PLC模拟量输出模块DA08C，DA08C的3号通道为冷却风机变频器4～20mA模拟量通道，端子I3+，I3-通过屏蔽线I3+线，I3-线，提供给水系统，连接到冷却风机变频器的4～20mA模拟量输入端上，控制冷却风机频率。通过触摸屏设置的冷却风机频率最小值对应模拟量最小值4mA，冷却风机频率最大值对应模拟量最大值20mA，频率与模拟量为线性关系。PLC就是通过控制继电器KA27线圈和DA08C的3号通道I3+，I3-的电流信号，控制冷却风机变频器的启停和频率。

主要控制过程如下：在触摸屏上设置冷却水泵最大频率，冷却水泵设定频率，冷却水泵最小频率。设置冷水出口目标温度，冷水出口温度上限，冷水出口温度下限。

可编程逻辑控制器PLC将采集到的冷水出口温度与设置的冷水出口目标温度比较：

冷水出口温度比目标温度高4℃以上，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以最大设定频率运行；

冷水出口温度比目标温度高3℃，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以比设定频率高12Hz运行，最高至最大频率运行；

冷水出口温度比目标温度高2℃，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以比设定频率高10Hz运行，最高至最大频率运行；

冷水出口温度比目标温度高1℃，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以比设定频率高5Hz运行，最高至最大频率运行；

冷水出口温度等于目标温度，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵以设定频率运行。

冷水出口温度比目标温度低1℃，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以比设定频率低5Hz运行；

冷水出口温度比目标温度低2℃，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以比设定频率低10Hz运行；

冷水出口温度比目标温度低3℃，则继电器KA26线圈保持上电，冷却水泵变频器以最小设定频率运行；

冷水出口温度比目标温度低4℃或低于冷水出口温度下限，则继电器KA26线圈失电，KA26的常开触点8脚，12脚断开，冷却水泵变频器停止运行。

在触摸屏上设置冷却风机最大频率，冷却风机设定频率，冷却风机最小频率；设置冷却水入口目标温度，冷却水入口温度上限，冷却水入口温度下限。

可编程逻辑控制器PLC将采集到的冷却水入口温度与设置的冷却水入口目标温度比较：

如果入口温度比目标温度高4℃，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以最大频率运行；

如果入口温度比目标温度高3℃，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以比设定频率高12Hz运行，最高至最大频率运行；

如果入口温度比目标温度高2℃，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以比设定频率高10Hz运行，最高至最大频率运行；

如果入口温度比目标温度高1℃，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以比设定频率高5Hz运行，最高至最大频率运行；

如果入口温度等于目标温度，且此前冷却风机在运行，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机以设定频率运行。否则如果入口温度等于目标温度，且此前冷却风机停止，则继电器KA27线圈重新上电，KA27的常开触点8脚，12脚闭合，冷却风机变频器以设定频率运行；

如果入口温度比目标温度低1℃，且此前冷却风机在运行，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以比设定频率低5Hz运行；

如果入口温度比目标温度低2℃，且此前冷却风机在运行，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以比设定频率低10Hz运行；

如果入口温度比目标温度低3℃，且此前冷却风机在运行，则继电器KA27线圈保持上电，冷却风机变频器以比设定频率低15Hz运行，最低至最小频率运行；

如果入口温度比目标温度低4℃或低于入口温度下限，则继电器KA27线圈失电，KA27的常开触点8脚，12脚断开，冷却风机变频器停止运行。

Claims (1)

1.一种溴化锂吸收式冷温水机组冷却水泵、风机变频控制装置，其特征在于：包括有冷水出口温度传感器、冷却水入口温度传感器、远程温度模块、机组操作触摸屏、可编程逻辑控制器PLC、冷却水泵变频器启停继电器、冷却风机变频器启停继电器、冷却水泵变频器、冷却风机变频器、冷却水泵、冷却风机；冷水出口温度传感器安装在溴化锂吸收式冷温水机组的冷水出口端，冷水出口温度传感器输出连接至远程温度模块，远程温度模块与可编程逻辑控制器PLC的主站模块连接形成通讯网络，机组操作触摸屏连接可编程逻辑控制器PLC，并设置冷水出口目标温度；可编程逻辑控制器PLC通过两路输出，一路由可编程逻辑控制器PLC的开关量输出模块输出连接至变频器启停继电器线圈，变频器启停继电器触点连接至冷却水泵变频器的启停端，另一路由可编程控制器PLC的模拟量输出模块输出，连接至冷却水泵变频器的模拟量输入端，动力电源线接入变频器，变频器输出端连接至冷却水泵；冷却水入口温度传感器安装在溴化锂吸收式冷温水机组的冷却水入口端，冷却水入口温度传感器输出连接至远程温度模块，远程温度模块与可编程逻辑控制器PLC的主站模块连接形成通讯网络，机组操作触摸屏连接可编程控制器PLC，并设置冷却水入口目标温度，可编程逻辑控制器PLC通过两路输出，一路由可编程逻辑控制器PLC的开关量输出模块输出连接至变频器启停继电器线圈，变频器启停继电器触点连接至冷却风机变频器的启停端，另一路由可编程逻辑控制器PLC的模拟量输出模块输出连接至冷却风机变频器的模拟量输入端，动力电源线接入变频器，变频器输出端连接至冷却风机。