【技术】棉纺厂自动化空调系统的实践

文/黄明（南宁锦虹棉纺织有限责任公司）

棉纺厂空调系统运行好坏,关系着纺纱厂能耗的高低及生产正常与否。南宁锦虹棉纺织有限责任公司2013年建设完成3个8万纺锭的厂房,由代表国际水平的瑞士洛瓦空气工程(上海)有限公司承接南宁锦虹棉纺织有限责任公司三分厂设计和施工;江阴纺织机械制造有限公司和江阴除尘厂承接南宁锦虹棉纺织有限责任公司一、二分厂工程的设计和施工。工程验收合格,都能满足生产的需要。现就自动控制空冷系统设计和施工的实践进行探讨。

1.各自动控制空冷系统工作原理

1.1一分厂自动控制空冷系统

江阴除尘厂承担了一分厂的自动控制空冷系统

1.1.1原理

采用变(双)露点(冬、夏季节固定露点、过渡季节浮动露点)、变风量控制车
间温湿度。

1.1.2基本控制

由两系统组成(露点温度控制系统和车间湿度控制系统)来实现控制.可理解为二级控制三级显示,现场控制和总站控制,现场仪表数字式显示,控制柜子站监控和显示,中央主站监控和显示。

1.1.3特点

其特点有:系统中的送、回风机和喷淋水泵采用变频控制,采用低电耗调整优
先,保证车间送、回风量保持在满足最小的温湿度和洁净度要求。

1.2二分厂自动控制空冷系统

江阴纺织机械制造有限公司承担二分厂的自动控制空冷系统。

1.2.1原理

控制系统总体采用设定温湿度的空气状态点,通过控制喷淋室后的空气状态,
然后再通过变频调节送风量控制室内及小环境送风总管内相对湿度的控制系统。室内回风一新回风比例混合一冷水喷淋(变频)一风机送风(变频)一车间室内。

1.2.2基本控制

由4个子系统组成(集中管理子系统、现场人机子系统、现场控制子系统和现场检测传感及执行子系统)来实现控制。

1.2.3特点

为了保证最小送风量及最远端的送风压力,送风末端装有空气压差传感器。以控制送风最小频率,保证相应的送风量及风压力。

1.3三分厂自动控制空冷系统

瑞土洛瓦空气工程(上海)有限公司承担三分厂的自动控制空冷系统。

1.3.1原理

采用DC数控系统电子式开环闭环制式系统。

1.3.2基本控制

采用现场仪表、子站控制站和检测数控数据的主控制站来实现。

1.3.3特点

全系统采用洛瓦公司的自主生产主要设备和专有送风口,双风机变频空调系统,送风采用轴流风机分区域送风。

2各系统的运行效果

各个分厂自动化系统自2013年投入正常运行,成效显著,达到了生产要求。

2.1满足生产环境温度要求

各个分厂自动控制空冷系统都能满足生产环境温湿度的要求。表1为自动控制空冷系统下各车间温湿度。

 

2.2实现自动化控制和调节

实现了空调系统的自动化控制和调节。空调自动控制系统运行时可由招标方根据不同车间、工序及品种区域温湿度参数要求,自行设定和调整运行参数,实行自动控制。

2.2.1设置了监控站

空调自控系统设置管理人员监控站、空调运行监控站,空调人员(或空调管理人员),通过上位机画面和键盘对各不同生产车间、不同区域的空调系统实施监视控制:上位机屏幕可显示各空调独立系统的运行流程及测量参数、控制对象状态、成组参数情况。当参数越限或控制对象故障或状态发生变化时,屏幕画面以不同颜色显示,并配有报警声响起提示。

2.2.2数据处理

上位机必须具备OPC程序接口,并编制 OPC-CLIENT程序,数据写入南宁锦虹棉纺织有限责任公司数据服务器。在局域网显示空调运行状态。

2.3自动化和信息化融合

实现了空调系统的自动化和信息化融合。各个分厂的运行状态都能通过e太网,各级监管员工和公司管理层实时可查询到各车间的温湿度情况,掌握各车间的温湿度,根据生产运行好坏及时调整车间的温湿度,满足了生产需要。

2.3.1远程监控运行

现场控制子系统的控制器有远程通讯接口。机组控制系统与远程计算机通讯(设在空调值班室)实现数据传输,达到远程监控运行。远程监控计算机以图形界面方式显示和操作,远程控制系统功能至少包括:对空调工作过程实行实时监控(模拟图画面),每个设备运行状态以不同颜色指示;系统具有对监测参数的打印、输出查询、统计、数据备份和显示历史趋势图等功能。

2.3.2系统画面

系统应包括以下画面:空调流程图、控制调节画面、趋势图画面、打印报表画面、声音报警信号画面和开关逻辑控制画面等。

2.3.3故障分析判断功能

软件系统具有对空调系统故障的分析与判断功能,并对系统维护及检修发出提示(系统发出调节信号,反馈超时不响应的及时给出检修提示);软件系统对控制系统本身具有故障自诊断功能:能与工程承包商联网,远程解决运行中的故障,能实现对现场控制器编程及程序参数修改。

2.3.4操作人员登陆和在岗查询功能

上位机程序实现了不同操作人员登陆功能和在岗查询功能。

2.4实现空调系统节能增效

2.4.1采用变频器控制

系统中的送、回风和喷淋水泵全部采用变频器控制,节能效果比传统的系统显著。首先自动控制空冷系统主要是根据车间生产开台情况而变化,及时调整空调系统风量;其二是根据车间与室外的温湿度对比来及时合理利用室外的新风,调整电机的频率以便找到最佳点。

2.4.2合理使用二次回风

冬天和开冷车时,利用车间的设备发热,合理使用二次回风对空气进行加热,
减少在空调室安装加热器。

2.4,3自动调节各风阀遵循低电耗调整优先
利用自动调节各风阀,遵循低电耗调整优先,当车间低于设定的温湿度值,系统会自动先调节各风阀,然后再调高电机频率;当车间高于设定的温湿度值,系统会降低电机频率,然后再自动调节各风阀。

3.结语

棉纺厂是用电大户,其主要用电在空调系统和冷冻系统中。南宁锦虹棉纺织有限责任公司已完成自动化空调系统,达到正常运行目标,起到节能增效作用。但冷冻系统是单独运行,欠缺与空调系统联网,如空调用冷冻水量和控制冷冻机开台数、效率等未与空调系统联网。根据各个空调室的用冷冻水量来调节冷冻水泵频率和开台数,延伸到控制冷冻机的开台情况,无论从技术上,还是实际操作上,都有进一步探讨的空间,实现冷冻和空调自动化控制是棉纺厂的关注点。

 

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