УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ КОМПРЕССОРОВ

Управление производительностью производится посредством ступенчатого регулирования компрессоров. Компрессоры могу быть с разгрузчиками.

PI регулирование (AK-PC840)
Контроллер может управлять 12-ю компрессорами с разгрузчиками. Компрессоры могут быть различной производительности. Установки производятся аналогично регулированию по принципу нейтральной зоны, но регулирование осуществляется по пропорционально-интегральному закону. Так, например, контроллер может включать и выключать разгрузчики внутри нейтральной зоны.

Давление всасывания
Регулирование происходит на основе установленной величины, которая может быть смещена сигналом с функции «мастер контроля» и сигналом ночного режима работы. Это значение, затем, включается в регулирование вместе с измеренным давлением, поступающим с преобразователя давления Р₀.

Уставка Р₀
Основная величина для управления компрессорами.

Режим ночной работы
Эта функция используется, чтобы изменить настройку давления всасывания для работы в ночное время с целью энергосбережения.

С этой функцией настройка может быть смещена до 25 К в положительном или отрицательном направлении. (Когда вы смещаете в сторону более высокого давления всасывания, устанавливается положительная величина).

Смещение может быть выполнено тремя способами:
Сигналом на входе
С функции «мастер контроля» ведущего интерфейсного модуля
Внутреннего временного графика

Функция «режима ночной работы» не должна использоваться, когда производится регулирование посредством функции «мастер контроля» «P₀-optimisation». (Здесь функция «мастер контроля» сама приспособит давление всасывания к максимально разрешённому).

Оптимизация Р₀
Данная функция работает в централизованных системах, снабженных центральным интерфейсным модулем. Интерфейсный модуль получает данные с контроллеров испарителей и устанавливает максимально возможное давление всасывания, при котором поддерживаются необходимые температуры в охлаждаемых объёмах. Эта функция описана в документе под названием «Override» («мастер контроль»).

Смещение уставки сигналом напряжения.
Смещение уставки давления всасывания возможно путём подачи на контроллер сигнала 0—10 В. При настройке данной функции выбирается на сколько велико должно быть смещение при максимальном сигнале (10 В).

Ограничение настройки
Чтобы застраховать себя от слишком высокой или слишком низкой настройки регулирования, необходимо установить ограничение настройки.

Принудительное управление производительностью компрессора в централи
Может производиться принудительное регулирование производительности, которое игнорирует нормальное регулирование.

Во время принудительного управления функции безопасности отменяются.

Принудительное управление через меню управления.
Регулирование устанавливается на «Manual» (ручное управление). Производительность устанавливается в процентах регулируемой производительности.

Принудительное управление при помощи переключателей.
При переходе к принудительному управлению с использованием переключателей, расположенных на лицевой поверхности расширительного модуля, функция безопасности зарегистрирует этот переход и попытается скомпенсировать любой выход за пределы, установленные для регулируемого параметра, а также выдаст аварийный сигнал. В этом случае контроллер не может включать и отключать реле.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОМПРЕССОРОВ

Циклическое взаимодействие

Компрессоры одинаковой производительности с разгрузочными клапанами

Один компрессор с разгрузочными клапанами

Регулирование производительности компрессора 1 за счет изменения частоты вращения.

Компрессоры разной производительности


ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

Компрессоры с одной ступенью
Последовательность не будет меняться (последняя включённая ступень отключится первой, когда требуемая производительность снова упадёт).

Компрессоры с несколькими ступенями
Во время отключения будет происходить перестановка ступеней на линии раздела между двумя компрессорами. Эта функция обеспечивает то, что последний запущенный компрессор не остановится, пока регулирование не отключит все разгрузчики предыдущего компрессора.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВЫРАВНИВАНИЕ НАРАБОТКИ
Контроллер выполняет автоматическое уравнивание времени работы компрессоров.
При запуске компрессор с меньшим числом рабочих часов будет включён первым. При остановке компрессор с большим числом рабочих часов будет остановлен первым. В случае с компрессорами с несколькими ступенями производительности одновременно будет работать только один с отключёнными разгрузчиками.

Регулирование производительности компрессора за счет изменения скорости вращения электродвигателя
Одним из способов регулирования мощности компрессора может быть изменение скорости вращения его электродвигателя, выполняемое преобразователем частоты типа AKD.

Цифровой выход (Вкл/Откл) контроллера соединяется с цифровым входом преобразователя частоты, а аналоговый выход (АО) контроллера с аналоговым входом преобразователя частоты. Контактный сигнал будет включать и отключать преобразователь частоты, а аналоговый сигнал будет задавать скорость вращения электродвигателя.

Можно регулировать производительность только того компрессора, который определен под номером 1.


Каждый шаг производительности состоит из постоянной и переменной производительности. Постоянная определяется скоростью вращения электродвигателя при включении преобразователя частоты, а переменная производительность определяется изменением скорости вращения электродвигателя от минимального до максимального значения. Для улучшения качества регулирования переменная производительность должна быть больше, чем требуемая на данном этапе регулирования. Чем большие кратковременные тепловые нагрузки испытывает система, тем большая потребность возникает в изменении мощности компрессора за счет скорости вращения электродвигателя.


Преобразователь частоты включается при необходимости увеличения производительности компрессоров в соответствии с сигналом «Включить компрессор 1» (на цифровой выход контроллера подается сигнал на включение компрессора, а на аналоговый выход подается напряжение, соответствующее скорости вращения электродвигателя). Преобразователь частоты увеличивает скорость вращения электродвигателя до требуемого уровня.

Начнется новый шаг увеличения производительности компрессоров, величина которой будет определяться контроллером. Если требуемая мощность меньше мощности, развиваемой компрессором с минимальной
скоростью вращения, ступень производительности выключится. Если требуемая производительность больше производительности, развиваемой компрессором с максимальной скоростью вращения, включается следующая ступень.

Задержки времени для включений и выключений
Чтобы защитить компрессор от воздействия частых повторных запусков могут быть введены две задержки времени:
Минимальное время работы со времени запуска компрессора и до момента, когда его можно повторно запустить.
Минимальное время работы компрессора до момента, когда его можно снова остановить.

При включении и выключении разгрузчиков задержки времени не используются.

Таймер
Рабочее время двигателя компрессора постоянно регистрируется. Вы можете считать:
Время работы за текущие 24 часа
Общее время работы с момента, когда таймер последний раз был выставлен на 0.

Счётчик включений
Число включений и выключений реле непрерывно регистрируется. Здесь можно считать количество периодов включённого состояния:
Число за текущие 24 часа
Общее количество с момента, когда таймер последний раз был выставлен на 0.

Впрыск жидкости в линию всасывания

Температура газа на линии нагнетания может быть уменьшена с помощью впрыска жидкости в линию всасывания.

Впрыск жидкости осуществляется терморегулирующим вентилем, соединенным с соленоидным клапаном, который управляется контроллером.

Регулирование может выполняться двумя способами:
1. Впрыск жидкости определяется перегревом газа на линии всасывания. Здесь необходимо задать два параметра: температуру начала впрыска и дифференциал, задающий окончание впрыска.
2. Впрыск жидкости определяется перегревом газа на линии всасывания (как в предыдущем случае) и температурой газа на линии нагнетания Sd. Здесь необходимо задать четыре параметра: два, уже упомянутые выше, и два для температуры Sd — температуру начала впрыска и дифференциал, задающий окончание впрыска. Впрыск жидкости в этом случае осуществляется, когда достигнуты обе температуры, и заканчивается, когда отработан дифференциал одной из этих температур.

ФУНКЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ КОМПРЕССОРОВ
Сигнал с контуров защиты компрессоров
Контроллер может проводить мониторинг состояния каждого контура безопасности компрессора. Сигнал берётся непосредственно с контура безопасности и подаётся на вход. (Контур безопасности должен остановить компрессор без участия контроллера).

Если контур безопасности выключится, контроллер отключит все выходные реле данного компрессора и выдаст аварийный сигнал. Регулирование будет продолжаться с другими компрессорами.

Общий контур защиты

Если в контур безопасности устанавливается прессостат низкого давления, он должен помещаться в конце контура. Он не должен отключать сигналы DI (цифровых входов). (Существует риск, что регулирование будет заблокировано и не начнётся снова). То же самое касается и нижеприведенного примера

Расширенный контур безопасности

Вместо мониторинга всего контура безопасности эта функция может быть расширена. В этом варианте выдаётся конкретное аварийное сообщение, которое говорит вам, какая часть контура безопасности сработала.

Последовательность контура безопасности должна быть такой, как показано ниже, хотя не обязательно все его части должны использоваться.

Общая цепь защиты

При отклонении параметров на линии всасывания группы компрессоров за допустимые пределы на контроллер поступает общий сигнал защиты, по которому все компрессоры данной группы отключаются.

Отключение компрессора
Задается задержка на отключение выходов и выдачу аварийного сигнала. Это время с момента, когда вход теряет сигнал и до момента, когда выходы отключаются.

Повторное включение компрессоров
Определена задержка времени, как долго компрессор должен оставаться выключенным после отключения контура безопасности.

Мониторинг перегрева
Эта функция является аварийной, которая непрерывно получает данные измерений с Р₀ и S_s.

Если регистрируется перегрев, который выше или ниже установленных предельных величин, по истечении задержки времени выдаётся аварийный сигнал.

Контроль максимальной температуры нагнетаемого газа (S_d)
Эта функция постепенно выключает ступени компрессора, если температура нагнетаемого газа становится выше разрешённой. Предел отключения может быть установлен в диапазоне от 0 до +150°С.

Функция запускается, когда величина становится на 10 К ниже установленного значения. В этот момент включается вся производительность конденсатора и одновременно выключается 33% производительности компрессора (но минимально одна ступень). Это повторяется каждые 30 секунд. Активируется аварийная функция.

Если температура подымается до установленной предельной величины, все ступени компрессора немедленно выключаются, а функция «начало впрыска» (Inject ON) активируется.

Аварийный сигнал снимается, когда температура падает на 10 К ниже предельной величины в течение 60 секунд.

Новое включение ступеней компрессора разрешается, когда соблюдены следующие условия:
температура упала на 10 К ниже предельной величины;
истекла задержка времени до нового включения.

Снова разрешается управление конденсатором, если температура упала на 10 К ниже предельной величины.

Контроль минимального давления всасывания (Р)
Эта функция быстро отключает все ступени компрессора, если давление всасывания становится ниже разрешённой величины.

Предел отключения может быть установлен в диапазоне от −120 до + 30°С. Всасывание измеряется преобразователем давления Р₀. При отключении активируются следующие функции:
аварийная функция;
функция «Inject On» (включение впрыска).

Аварийный сигнал снимается, когда соблюдены следующие условия:
давление (температура) выше предела отключения;
истекла задержка времени (см. дальше).

Новое включение ступеней компрессора разрешается, когда соблюдены следующие условия:
аварийный сигнал снят (задержка времени истекла);
истекла задержка времени до повторного запуска.

Задержка времени
Существует объединённая задержка времени для «Максимальной температуры нагнетания» и «Минимального давления всасывания».

После отключения регулирование не может быть возобновлено, пока не истечёт задержка времени.

Задержка времени начинается, когда температура S_d опять упадёт на 10 К ниже предельной величины или Р₀ поднимается выше своей минимальной величины.

Выдача аварийного сигнала при слишком высоком давлении всасывания
Можно задать такое значение величины давления всасывания, при превышении которого контроллер выдаст аварийный сигнал. Этот сигнал будет выдан через определенный промежуток времени, называемый задержкой. Сам процесс регулирования продолжится без изменений.

Контроль максимального давления конденсации Р_с

Эта функция описана в разделе «Функции безопасности для конденсатора».

Включение впрыска (Injection On)
Электронные расширительные клапаны должны быть закрыты, когда остановлены все компрессоры. В этом случае испарители не могут быть заполнены жидкостью, которая в последствие попадает в компрессор при возобновлении регулирования.

Для этой функции может использоваться одно из выходных реле, или эта функция может быть получена по системе передачи данных.



КОНДЕНСАТОР
Управление производительностью конденсатора может быть осуществлено посредством регулирования ступеней или изменением скорости вентиляторов.

Ступенчатое регулирование
Контроллер может регулировать до 12 ступеней конденсатора, которые включаются и выключаются последовательно.

Управление скоростью
Аналоговый выход контроллера подключен ко входу преобразователя частоты. Все вентиляторы могут регулироваться от 0 до максимума производительности. Если требуется сигнал ON/OFF, он может быть получен с выхода контроллера. Регулирование может производиться на основе одного из следующих двух принципов:
все вентиляторы работают на одной скорости;
включено только необходимое число вентиляторов.

УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ КОНДЕНСАТОРА
Включённая производительность конденсатора управляется фактической величиной давления конденсатора и зависит от того, подымается давление, или падает.

Регулирование осуществляется PI контроллером, который, однако, может быть заменён на Р контроллер, если конструкция установки этого требует.

Регулирование с PI контроллером
Контроллер изменяет производительность таким образом, что отклонение между фактическим давлением конденсации и величиной настройки становится как можно меньше.

Регулирование с Р контроллером

Контроллер изменяет производительность, которая зависит од отклонения между фактическим давлением конденсации и заданной величиной.

Диапазон пропорциональности Хр показывает отклонение при 100% производительности конденсатора.

УСТАВКА ДЛЯ ДАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАЦИИ
Уставка для конденсации может определяться как фиксированная настройка, или как настройка, которая изменяется в зависимости от окружающей температуры.

Фиксированная уставка
Эта настройка устанавливается для давления конденсации в °С.

Плавающая уставка

Эта функция позволяет величине настройки давления конденсации изменяться в соответствии с наружной температурой в пределах определённого диапазона.

Настройка основана на:
наружной температуре;
разнице между температурой воздуха и температурой конденсации при 100% производительности конденсатора;
величине включённой производительности конденсатора.

Установите масштабную разницу (dim tm) при максимальной нагрузке ( например 15 К) и минимальную разницу температур min.tm К.

Теперь контроллер добавит значение к настройке, которое зависит от того, насколько велика включённая производительность компрессора — однако не меньше min.tm К выше наружной температуры.

При регулировании с контроллером Р разница составит min.tm К выше измеренной наружной температуры. Эта разница не будет зависеть от включённой производительности компрессора.

Ограничение настройки
Чтобы застраховать себя от слишком высокой или слишком низкой настройки регулирования, необходимо установить ограничение настройки.

Ручное управление производительностью конденсатора

Ручное управление производительностью может быть включено, когда игнорируется нормальное регулирование. Во время ручного управления функции безопасности отменяются.

При принудительном регулировании производительности конденсатора защитные функции контроллера отключаются.

Принудительное управление через меню управления
Регулирование устанавливается в положение «Ручное». Устанавливаются проценты регулируемой производительности.

Принудительное управление с помощью переключателей
Если принудительное управление осуществляется посредством выключателей на лицевой панели модуля расширения, функция безопасности будет регистрировать любое превышение установленных величин и будет, при необходимости, передавать аварийные сигналы, но в этой ситуации контроллер не может включать или выключать реле.

Ступенчатое регулирование производительности

Включение и выключение производится последовательно. Последнее включённое устройство будет отключаться первым.

Регулирование скорости вентиляторов

Когда используются аналоговые выходы, может регулироваться скорость вентиляторов, например при помощи преобразователя частоты типа AKD.

Общее регулирование скорости

Напряжение аналогового выхода подано на регулирование скорости. Теперь все вентиляторы будут регулироваться от 0 до максимальной производительности. Если для преобразователя частоты требуется сигнал ON/OFF с тем, чтобы вентиляторы можно было остановить полностью, должен быть определён выход реле.

Контроллер запускает преобразователь частоты, когда требование производительности соответствует установленной скорости запуска.

Контроллер останавливает преобразователь частоты, когда требование производительности становится ниже установленной минимальной скорости.

Регулирование скорости + регулирование ступенями

Контроллер запускает преобразователь частоты и первый вентилятор, когда требование производительности соответствует установленной скорости запуска.

Контроллер включает несколько вентиляторов постепенно по мере роста требования производительности, а затем адаптирует скорость к новой ситуации.

Контроллер выключает вентиляторы, когда требование производительности становится ниже установленной минимальной скорости.

В данной конфигурации выходами контроллера будут настройки «FanA1»/«FanВ1», которые будут запускать и останавливать первую ступень.

Ограничение мощности установки в «ночном» режиме работы

Эта функция предназначена для уменьшения шума от работающих вентиляторов до минимума. Сначала контроллер управляет скоростью вращения вентиляторов, а затем контролирует мощность компрессоров на каждом этапе ее изменения.

Этой функцией задается процент от максимальной мощности установки.

При включении защитных функций S_d max и Р_с max данное ограничение игнорируется.

УПРАВЛЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОМ
Переключение ступеней конденсатора
Для включения и выключения ступеней конденсатора нет задержек времени, кроме той задержки, которая присуща РI/P регулированию.

Таймер
Рабочее время двигателя вентилятора постоянно регистрируется. Вы можете считать:
время работы за текущие 24 часа;
общее время работы с момента, когда таймер последний раз был выставлен на 0.

Счётчик включений
Количество включений непрерывно регистрируется. Здесь можно считать количество периодов включённого состояния:
количество за текущие 24 часа;
общее количество с момента, когда счётчик последний раз был выставлен на 0.

Функция утилизации тепла
Газ высокого давления можно пропустить через теплообменник, использующий тепло, которое дает газ с высокой температурой.

Эта функция активируется двумя способами:
1. С помощью контактного входного сигнала
При получении контактного входного сигнала контроллер увеличивает уставку давления, при этом температура конденсации увеличивается, например, на 10 К.



2. С помощью регулятора температуры
Температура нагреваемой среды контролируется датчиком, подключенным к контроллеру. Регулятор температуры с релейным выходом может включать и отключать два электромагнитных клапана. Если температура газа опустится ниже заданного предела, активируется релейный выход, а уставка температура конденсации увеличивается на заданную величину, например, на 10 К.
Можно задать время снижения уставки после утилизации тепла.



ФУНКЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ КОНДЕНСАТОРА
Сигнал аварийной защиты вентилятора и преобразователя частоты

Контроллер может получать сигналы о состоянии контура безопасности каждой ступени отдельного конденсатора. Сигнал берётся непосредственно с контура безопасности и подсоединяется ко входу «DI».

В случае разрыва контура безопасности контроллер выдаёт аварийный сигнал.

Мониторинг максимального давления конденсации (Р_С)
Эта функция включает все ступени конденсатора и отключает одну за другой ступени компрессора, если давление конденсации становится выше разрешённого. Предел отключения может быть определён в диапазоне от −30 до +100°С.

Давление конденсации измеряется преобразователем давления Р_С.

Эта функция включается в работу, когда величина становится на 3 К ниже заданной. В этот момент вся производительность конденсатора включается и одновременно выключается 33% производительности компрессора (но минимум одна ступень). Это повторяется каждые 30 секунд. Активируется аварийное реле.

Если температура (давление) поднимется до установленной предельной величины, произойдёт следующее:
все ступени компрессора немедленно отключатся;
производительность конденсатора останется включённой;
функция «начало впрыска» (Inject ON) будет активирована.

Аварийный сигнал будет снят, когда температура (давление) упадёт на 3 К ниже предельной величины в течение 60 секунд.

Новое включение ступеней компрессора разрешено, когда соблюдаются следующие условия:
температура (давление) падает на 3 К ниже предельной величины;
задержка времени для нового включения истекла.

Задержка времени
После отключения регулирование не может быть возобновлено, пока не истечёт задержка времени.

Задержка времени начинается, когда температура опять упадёт на 3 К ниже предельной величины.

Интеллектуальное обнаружение неисправности (FDD) при прохождении потока воздуха конденсатора
Контроллер собирает информацию с средств управления конденсатором и отслеживает, уменьшение производительности конденсатора. Наиболее частыми причинами этого являются:
постепенное накопления грязи на лопатках вентилятора;
инородное тело в канале всасывания;
остановка вентилятора.

Эта функция требует получение сигнала с датчика наружной температуры (Sc3), и чтобы все используемые ступени компрессора были идентичны.

Чтобы обнаружить накопление грязи, необходимо настроить функцию мониторинга для соответствующего конденсатора. Это достигается настройкой функции, когда конденсатор чист. Такая настройка не должна начинаться до того, как установка запускается в работу.

ПРОЧЕЕ
Общие аварийные входы

Любой аварийный вход прибора можно использовать для контроля внешнего аварийного сигнала.

Внешнему сигналу можно присвоить ему имя и сопроводить текстом, указывающим вид неисправности. Можно также выполнить настройку времени задержки при выдаче аварийного сигнала.


Дополнительные термостаты

Эти функции можно использовать для аварийного контроля температур холодильной установки или для функции термостата. Как пример, их можно использовать для контроля работы вентилятора в компрессорном отсеке.

Контроллер может использовать для этой цели один из датчиков температуры, применяемых для регулирования (S_s, S_d, S_c3, S_hrec) или дополнительные датчики (S_aux1, S_aux2, S_aux3, S_aux4).

В этом случае задаются предельные значения температур, при которых включается или отключается аварийный сигнал. Предельные значения могут задаваться как для низкой, так и для высокой температуры с настройкой задержки выдачи каждого аварийного сигнала. Подача аварийного сигнала на выходное реле зависит от фактического значения температуры, показанной датчиком.

Данную функцию термостата можно использовать для конкретного назначения, т.е. присвоить термостату имя и дать текст, указывающий вид неисправности.

Дополнительные прессостаты

Эти функции можно использовать для аварийного контроля давления в холодильной установке или для функции прессостата.

Контроллер может использовать для этой цели один из датчиков давления, применяемых для регулирования (Р₀, Р_с) или дополнительные датчики (Р_aux1, Р_aux2, Р_aux3).

В этом случае задаются предельные значения давлений, при которых включается или отключается аварийный сигнал. Предельные значения могут задаваться как для низкого, так и для высокого давления с настройкой задержки выдачи каждого аварийного сигнала. Подача аварийного сигнала на выходное реле зависит от фактического значения давления, показанного датчиком.

Данную функцию прессостата можно использовать для конкретного назначения, т.е. присвоить контроллеру имя и дать текст, указывающий вид неисправности.

Входы 0—10 В для мониторинга
Входы можно использовать для получения внешних сигналов 0—10 В (например, с датчиков сигнализации) и выдачи аварийных сигналов.

Вывод на дисплей давления всасывания и конденсации

К контроллеру можно подсоединить один или два независимых дисплея. Подсоединение осуществляется при помощи кабеля со штекерным разъемом. Дисплей можно установить на щите управления.

На дисплей можно выводить давление всасывания и конденсации, продолжая управление установкой через меню программы «AK2-Service Tool».

Неисправность датчиков
Если регистрируется отсутствие сигнала с одного из подключённых датчиков температуры или преобразователей давления, выдаётся аварийный сигнал.
При неисправности датчика давления Р₀ эксплуатация установки будет продолжаться с использованием 50% мощности компрессоров в «дневном» режиме и 25% мощности компрессоров в «ночном» режиме без ее изменения (в контроллерах AK-PC840 процент использования мощности компрессоров можно задавать).
Если присутствует ошибка Р_с, будет включено 100% производительности конденсатора, но регулирование компрессора останется нормальным.
Если присутствует ошибка на датчике S_d, мониторинг безопасности температуры сбрасываемого газа будет прерван.
Если присутствует ошибка на датчике S_s, мониторинг перегрева на линии всасывания будет прерван.
Если присутствует ошибка на датчике наружной температуры S_c3, работа функции «FDD» прекратится. Невозможно также будет осуществлять регулирование с настройкой изменяемого давления конденсации. Вместо этого в качестве настройки используется минимальное значение Р_с.

Каталог "Контроллеры семейства AK2" (zip, pdf, 3,57 Мб)