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面。应用非共沸混合工质单级压缩可得到很低的蒸发温度，且可增加制冷量，减少功耗。 它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。
图4-2 PLC原理图
4.5 系统总体控制
在冷水机组行业成熟之前，往往是单机系统，因为多机组需要更好的控制系统才能实现有效配合[10]。现在大型机可以由PLC控制，PLC指可编程逻辑控制器，内存储有各种控制指令，足以模拟各类机械生产过程。
图4-3 PLC原理图 PLC具有以下特点：
基本不需要编程基础，读懂逻辑图、语句表即可实现基本功能，所以编程器开发周期相当短，使用灵活且调试简单；
性价比极高，PLC已经实现标准化，可以根据系统的复杂程度来设计、控制和管理；
不易受干扰，由于PLC内置大量软件代替中间继电器，而继电器这类硬件容易劳损，出现故障。PLC连续无误运转平均在数万小时以上，性能稳定是市场认
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可的。
与其它常见控制器比较更能看出优势：
继电器控制：电器主要依靠硬件互联实现控制功能，这也导致其连组复杂，设计思路上可能与PLC一样思路清晰，但是其体积大、功耗大、改造性差是非常明显的弊端。
单片机：基本优点是结构简明，但是设计需要一定的基础，而且单片机的应用广泛，但不是特别适合工业现场的自动控制。
工业控制计算机：类似于PLC的进阶版，丰富性更好，可视化与人机交互有较大的飞跃，运行速度上一般也不在一个量级，但是价格高，在实用性和性价比上各有千秋，故在有条件的情况下，可以作为PLC的上位机。
作为冷水机组的PLC需要实现的基本功能： 一键开关机；
实现流量、功率、能量调节；
小型故障自动处理与大型故障准确隔离错误数据报告； 警报系统，对阀门管道异常状态能及时报警；
本设计采用PLC与数控触屏来控制冷水机组的整体运行[11]。
本章对冷水机组各部件可能出现的问题做了针对性和普适性的阐述。阐明来控制核心：流体流量；检测的主要数据：流体的压力与温度。最后对控制系统的选择比对较了思路。
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5 冷水机组运行的节能方案与故障诊断
5.1 节能方案
根据中国建筑协会统计，目前建筑领域的能源消耗情况是中央空调的能耗在平均水平上占建筑总能耗的60%左右，而对于中央空调，其中60~70%的能耗来自冷机[12]。
随着经济发展，电力紧张是城市扩张和工业化的通病，如何削减各用途能耗优化配置，是开源节流的必然解决途径。随着科技的普遍，人们对于生活品质有了更高的要求，在空调方面这就意味着我们需要持续提供优质、可靠的空气环境。在保持舒适的前提下，如何降低能耗成了亟待解决的问题。
空调的使用是目前居民用电的增长点，以上海市为例，居民生活用电量，迅速增长，已占到全市用电量的22.4%，并且从2000年的43.1954亿千瓦时，上升到2006年的122.3659亿千瓦时从占全市用电量的10.5%上升到22.4%。在实际生活中，居民能节约的电量远不止这些。还可以通过更多切实可行的方法节约用电，比如空调节能。上海居民家庭用电增长中，家庭空调用电增长是主要因素。从全市来看，至2005年底上海每百户家庭拥有空调器75台，比2000年的96台增加了82%。以全市拥有500万台家用空调计算，每天少开1小时，上海一天可节电500万千瓦时；如果夏季空调开启的天数以60天计算，可节约2.5亿度电。此外，每年清洗一次空调，可节能4%-5%；夏季温度调高一度，可节能7%-8%；不让空调处于待机状态，一台家用1.5匹空调每月可节能3-5千瓦时。如果每一个上海家庭都能做到这三点，全市每年至少可以节约电能5000万千瓦时。
从家用空调到中央空调，节能高效是不变的主题。中央空调的能耗趋向：产生冷源、热源的能耗；起传输作用的泵能耗；机组末端和辅助设备的能耗。而冷水机组的节能是冷源节能的关键。评价冷水机组最常用COP指数，即能效比（实际制冷量与输入功率之比）。能效比越大代表越节能。COP能直观明了地表达冷水机组运行性能，但是也不能一概而论，仅凭借一个指标参数衡量整体性能，因为还有很多其它因素对机组有所影响。比如机组地理位置，环境是否严苛，操作是否规范都会造成一定影响[13]。
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影响冷水机组运行的因素分为两大类：内因与外因。 内因：
群控策略的考虑不周密，多台机组之间的配合没有协同好，出现单个机组过度产出与待机的情况，从而离开最有工况区域，使效能降低；
冷凝器的换热温差，在多机组并联系统里，同型号冷水机组也可能有较大差异，需要具体问题具体分析；
冷却水、冷冻水的填充量不达标；
水泵的耗功大，冷却塔等末端设备选型不对，换热效能差；
以上情况属于冷水机组能耗较大的内因，大部分问题可能出现设计过程，已装配好的机组不容易优化改造，所以设计过程要多结合实际，整理经验[14]。
外因：
机组控制人员调节参数时常常抱着宁可多耗能不可少效果的心态，以高于设计水准的运行参数调节流量、压力降，而对应的阀口调节是会使能耗增大的，比如不调小出水阀，而是调大设备的进水阀来调节冷却水流量。这些个人因素造成的能耗增大属于外因；
运行部分设备时，未关闭不开机设备，导致部分冷却水流失，影响机组效能，即窜水现象，导致冷凝压力升高，机组制冷量减少，甚至会使之停机；
基于错误而做出错误的补救，当冷凝压力上升时，人做出错误判断，或者说不能直击问题本质，只能折中处理，比如开大进水阀，冷却水泵，这些都会导致能耗的增加。
分析了内外因之后，纠正这些错误可以较大程度地节省能耗。空调能耗占了民用公共建筑能耗的一半以上，据统计，以上海为例，中央空调耗能已占到该市总电力能耗的四分之一左右，这给电力系统带来了巨大的负荷。基本可以说，更好地优化中央空调的能效，就意味着更好地给城市减负[15]。
5.2 故障分析
由于设计、运行与日常维护上各方面的问题，冷水机组不可避免地会产生部分问题。冷水机组的核心是换热网络，可基于换热器优化来提出故障分析策略。
冷凝器故障分析：
如果制冷系统内混入较多空气，或者水垢热阻过大，会使冷凝压力增大，这会促使下达添加冷却水的指令但是又不能很好地解决问题。而如果制冷剂补充过
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多，会减少有效冷凝面积。对于机组内水垢，应该用正确的方法清理，去除的同时注意不能腐蚀管道。冷凝压力的提高基本意味着制冷工质的质量降低，意味着为了达到同样的制冷效果要消耗更多能量。
通信故障分析：
电脑控制器对各个模块的控制是通过通信线和总接口板来实现的，造成通信故障的主要原因是通信线路接触不良或断路，特别是接口受潮氧化造成接触不良，另外单元电子板或总接口板故障，地址拨码开关选择不当，电源故障都可造成通信故障。
低压故障分析：
压缩机吸气压力过低，导致低压保护继电器动作。压缩机吸气压力反映的是蒸发压力，正常值应在0.4~0. 6MPa，保护值设定为0. 2MPa。吸气压力低，则回气量少，制冷量不足，造成电能的浪费，对于回气冷却的压缩机马达散热不良，易损坏电机。
产生低压故障的原因如下：
（1）制冷剂不足或泄漏。若是制冷剂不足，只是部分泄漏，则停机时平衡压力可能较高，而开机后吸气压力较低，排气压力也较低，压缩机运行电流较小，运行时间较短即报低压故障，。若是制冷剂大部分泄漏，则平衡压力很低，开机即报低压故障，若是吸气测压力低于0. 2MPa，则不能开机，电脑显示“LPCURRENT”，单元电子板LP故障指示灯亮。还有一种可能是制冷剂足够，但膨胀阀开启度过小或堵塞（或制冷剂管路不畅通），也可能造成低压故障。这种情况往往平衡压力较高，但运行时吸气压力很低，排气压力很高，压缩机运行电流也很大，同时阀温也很低，膨胀阀结霜，停机后压力很长时间才能恢复平衡。这种情况一般发生在低温期运行或每年的运行初期，运行一段时间后可恢复正常。
（2）冷媒水流量不足，吸收的热量少，制冷剂蒸发效果差，而且是过冷过饱和蒸汽，易产生湿压缩，表现为机组进出水压力差变小，温差变大，吸气温度低，吸气口有结霜现象。造成水流量，内存有空气或缺水，解决办法是在管道高处安装排气阀进行排气；管道过滤器堵塞或选用过细，透水能力受限，应选用合适的过滤器并定期清理过滤网；水泵选用较小，与系统不配套，应选用较大的水泵，或启用备用水泵。
（3）蒸发器堵塞，换热不良，制冷剂不能蒸发，其危害与缺水一样，不同的
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