Автоматика холодильного центра: вопросы и ответы
Страница для тех, кто проектирует, покупает или обслуживает автоматику холодильной станции: щиты градирен, чиллеров и насосных, датчики, связь с диспетчерской. Здесь вопросы, которые нам задают заказчики, проектировщики и эксплуатация. Цифры взяты из методички для проектировщиков ЭХ-APM007 и наших материалов; уставки под ваш объект задаёт алгоритм станции.
Вопросы на странице (20)
- Зачем нужен общий щит станции, если у каждого чиллера есть свой контроллер?
- Можно ли управлять несколькими градирнями из одного шкафа автоматики?
- По какому протоколу подключать станцию к диспетчеризации: Modbus или BACnet?
- Как вывести сигналы щита градирни, насосной или чиллера в диспетчерскую?
- Можно ли завести реле протока в контроллер станции и передать чиллеру по Modbus?
- Какие датчики уровня нужны в поддоне градирни и что делать, если поплавок залипает?
- Передаёте ли вы программу контроллера, уставки и резервную копию?
- Сколько экономит автоматика холодильной станции?
- Как автоматика распределяет работу нескольких чиллеров?
- Почему вторая машина в чиллерной включается и сразу выключается?
- Почему станция «не даёт мощности», хотя машины исправны?
- Почему уставка воды от градирни плавающая, если технологи хотят постоянную?
- Можно ли управлять абсорбционной машиной Thermax из АСУ ТП по Modbus?
- Можно ли сделать на щите два ввода питания с АВР?
- Зачем холодильной станции свой расходомер и можно ли поставить накладной?
- Нужна ли поверка датчикам температуры и давления на станции?
- Сколько резерва входов-выходов закладывать в контроллер станции?
- Как задать в проекте архив трендов автоматики?
- Какую форму разделения щита автоматики задавать?
- Чем подтверждается, что щит автоматики соответствует требованиям?
Зачем нужен общий щит станции, если у каждого чиллера есть свой контроллер?
Чтобы машины, насосы и градирни работали как одна станция. Контроллер чиллера защищает свою машину и держит свою уставку. Общий щит (Master-щит) решает то, что с одной машины не видно: сколько машин работает, какая ведущая, ротация по наработке, общая уставка в коллекторе, резерв насосов, байпас и вентиляторы градирни, общая авария. Он же собирает данные для диспетчерской. Защиты машин остаются в их щитах. Подробнее — в статье «Хладоцентр под ключ»
Можно ли управлять несколькими градирнями из одного шкафа автоматики?
Можно, но надёжнее другая схема: у каждой градирни свой щит, сверху общий щит станции. Если всё собрано на одном контроллере, его отказ останавливает все градирни сразу, а шкаф выходит громоздким. Отдельный щит держит свой агрегат даже без общего, а общий распределяет нагрузку и собирает аварии. Какой щит главный и какие сигналы идут между щитами, решают на стадии П. Подробнее — в методичках для проектировщиков
По какому протоколу подключать станцию к диспетчеризации: Modbus или BACnet?
По тому, на котором работает ваша диспетчеризация, и спрашивают об этом до выбора оборудования. На промышленных объектах чаще Modbus TCP, наш щит станции по умолчанию отдаёт данные по нему. BACnet/IP распространён в зданиях: бизнес-центрах, аэропортах, фармацевтике. Шлюз Modbus → BACnet дешевле родного BACnet, но теряет подписку на изменения и аварии как события. Заводу на PROFINET обычно отдают Modbus TCP в его контроллер или через шлюз. Договариваться нужно о карте регистров, а не о названии протокола.
Как вывести сигналы щита градирни, насосной или чиллера в диспетчерскую?
Данные — по цифровому протоколу, всё, от чего зависит останов, — проводом. Щиты NCT отдают данные по Modbus RTU, Modbus TCP или OPC UA, способ выбирают в опросном листе. По шине идут температуры, давления, уровень, частоты, наработка, коды аварий, уставки. Проводом — разрешение работы, общая авария, сигнал пожарной сигнализации. Диспетчерская показывает, архивирует и меняет уставки в заданных пределах, но процессом не управляет: пропала связь — станция работает по последним уставкам.
Можно ли завести реле протока в контроллер станции и передать чиллеру по Modbus?
Нет. Реле протока, реле перепада и блок-контакт насоса заводят проводом прямо в цепь безопасности машины. По проводу команда на останов проходит за десятки миллисекунд, через шлюз и диспетчерскую — за секунды, а если шлюз завис, не проходит совсем. Тогда машина работает на пустом испарителе. По шине передают данные и уставки, но не защиты. Реле протока ставят на трубе каждой машины, а не на общем коллекторе. Подробнее — в методичках для проектировщиков
Какие датчики уровня нужны в поддоне градирни и что делать, если поплавок залипает?
Для регулирования лучше гидростатический зонд 4–20 мА в успокоительной трубе: он даёт непрерывный уровень, и подпитка идёт по двум порогам. Поплавки и электроды дают только отдельные точки; залипающий поплавок меняют на зонд. Аварийно низкий уровень — отдельный прибор: он останавливает насосы и запрещает ТЭН. Аварийно высокий ставят на 50–100 мм ниже перелива, и подпитка закрывается помимо контроллера. Сам перелив — без арматуры, его никогда не перекрывают.
Передаёте ли вы программу контроллера, уставки и резервную копию?
Да, и это стоит записать в договор. Отдельный проект ПО мы не выпускаем: файл программы контроллера передаём в электронном виде, дубль файла — опция. В договоре фиксируют, кому и в каком формате передаётся файл и кто вправе менять алгоритм после пуска: от этого зависит гарантия. К алгоритму прикладывают таблицу уставок: значение, диапазон, кто может менять. Журнал аварий и событий контроллер хранит 6 месяцев, глубже — сервер диспетчеризации.
Сколько экономит автоматика холодильной станции?
По нашей практике правильная автоматика градирни экономит 25–35 % электроэнергии, а автоматика с частотным управлением окупается за 2–3 года. Без частотников вентиляторы работают «всё или ничего» с перерасходом до 50 %. На насосах экономия зависит от места датчика перепада: насос 30 кВт на 70 % оборотов вместо 85 % сберегает около 48 600 кВт·ч за 6000 часов. Каждый градус повышения кипения даёт чиллеру около 2–3 %. Подробнее — в гиде «13 ошибок при выборе градирни»
Как автоматика распределяет работу нескольких чиллеров?
Каскадом и ротацией. Каскад решает, сколько машин работает: следующую вводят по нагрузке или температуре обратки после задержки, а выводят по более низкому порогу и с большей задержкой, например ввод при 90 % загрузки, вывод при 80 %. Ротация выравнивает наработку: раз в сутки ведущей становится машина с наименьшими моточасами, роли меняют только у остановленных машин. Машины разной мощности или возраста вводят по эффективности, без ротации. Машину в аварии из очереди исключают.
Почему вторая машина в чиллерной включается и сразу выключается?
Ввод и вывод настроены по одному порогу или без задержек. Пороги разводят: для двух машин по 500 кВт вторую вводят при нагрузке выше 450 кВт дольше 8 минут, выводят ниже 400 кВт дольше 15 минут, минимальная работа — 10 минут. Задержка ввода должна быть больше времени одного оборота воды по контуру. Если воды в контуре мало, настройка не поможет: нужен буферный бак, его объём проверяют по самой малой ступени машины.
Почему станция «не даёт мощности», хотя машины исправны?
Чаще всего это синдром низкого перепада: вода возвращается холоднее расчётной. При перепаде 2,5 K вместо 5 K те же 86 м³/ч несут 250 кВт вместо 500. Насосы упираются в предел, автоматика вводит лишние машины, и все работают недогруженными. Типичные причины — трёхходовые клапаны у потребителей, открытые перемычки, грязные теплообменники, клапаны с завышенным Kvs. Без расходомера и датчиков температуры станции этого не увидеть, а по архиву за двое-трое суток причина находится.
Почему уставка воды от градирни плавающая, если технологи хотят постоянную?
Чтобы в прохладные часы градирня давала воду холоднее и разгружала чиллер. Плавающая уставка — мокрый термометр плюс около 3,9 K. Снизу её ограничивает минимальная температура, которую допускает потребитель: для чиллера — паспорт конденсатора, для технологии — регламент. Если процесс требует постоянной температуры, уставку фиксируют, а экономию берут только на частотных преобразователях вентиляторов. Подробнее — в методичках для проектировщиков
Можно ли управлять абсорбционной машиной Thermax из АСУ ТП по Modbus?
Читать данные — да, управлять — нет. Порт Modbus RTU (RS-485) у машины Thermax работает только на чтение. Пуск и останов извне подают дискретным сигналом на клеммы щита машины, переведённой в дистанционный режим. Это закладывают в проект сразу. По спецификации модели уточняют, какие разрешения выдаёт сама машина (насосам, градирне), а что регулирует щит станции. Подробнее — в методичках для проектировщиков
Можно ли сделать на щите два ввода питания с АВР?
Можно, а нужно ли — решает категория надёжности, и её задают по слоям станции. Контроллер, панель и цепи управления держат на ИБП 1–3 кВА с автономией 15–30 минут: станция переживает переключение и успевает сообщить «нет питания». АВР силовой части нужен, когда насосы и компрессоры отнесены к I категории. После АВР станция поднимается сама, ступенями: насосы и вентиляторы, потом компрессоры по одному. Два ввода от одного трансформатора — всё равно одна точка отказа.
Зачем холодильной станции свой расходомер и можно ли поставить накладной?
Свой расходомер нужен, чтобы вводить машины по нагрузке, считать холод и доказать проектную мощность. Доля холода в потреблении предприятия — от 10 до 40 %, и задним числом из общего учёта её не выделить. Прибор ставят врезной, на обратке, с прямыми участками 10 D до и 5 D после; регулирующий клапан — после прибора. Накладной ультразвуковой на плохой гидравлике ошибается на десятки процентов. Нет места под прямые участки — перекомпонуйте узел или письменно зафиксируйте, что расход не измеряется.
Нужна ли поверка датчикам температуры и давления на станции?
Нет, если по их показаниям никто не платит и они не входят в противоаварийную защиту опасного объекта. Каналы коммерческого учёта и такой защиты выделяют в проекте отдельно, им поверка нужна. Технологическим датчикам достаточно калибровки: например, Pt100 в ледяной точке должен показать 100,00 Ом, допуск класса B при 0 °C — ±0,30 K. Гильзы закладывают так, чтобы датчик вынимался без опорожнения контура. Подробнее — в методичках для проектировщиков
Сколько резерва входов-выходов закладывать в контроллер станции?
20 % каждого типа входов и выходов, но не меньше двух точек на тип. Резерв ниже 15 % обычно съедается уже на пусконаладке, а первый новый сигнал после неё означает новый модуль и остановку щита. Разница в комплектации — один-два модуля расширения. Так же резервируют сам шкаф: 20 % клемм, свободный участок рейки, 20 % кабельных вводов, блок питания 24 В с запасом 30 %.
Как задать в проекте архив трендов автоматики?
Перечнем: какие точки пишутся, с каким шагом и сколько хранятся. Для ключевых точек требуйте не меньше 12 месяцев сырых значений с выгрузкой в CSV: 120 точек раз в минуту — около 757 Мбайт в год. По такому архиву тактование машин, низкий перепад, загрязнение теплообменника и уход датчика находят за минуты без выезда. Глубокий архив держит сервер диспетчеризации, нужны единое время по NTP и журнал аварий с метками до секунды.
Какую форму разделения щита автоматики задавать?
По цене простоя потребителей. Если один насос нужно обслуживать, не останавливая остальные, — не ниже формы 3b по IEC 61439-2: контактор одного насоса меняют на работающей станции. Если станцию допустимо остановить на время ремонта, хватает формы 2. Выше форма — больше габарит щита и хуже отвод тепла, поэтому её выбирают вместе с тепловым расчётом шкафа и способом его охлаждения.
Чем подтверждается, что щит автоматики соответствует требованиям?
Паспортом, протоколом испытаний по ГОСТ IEC 61439 и зарегистрированной декларацией о соответствии ТР ТС 004/2011 и 020/2011. При приёмке сверяют номера декларации и протокола, знак ЕАС ищут на шильде или в паспорте. Сам щит проверяют на заводе до отгрузки, а на объекте каждую точку сверяют с её прибором. Подробнее — в статье «Хладоцентр под ключ»