2017年3月7日 星期二

冰水主機的信號控制系統

國內進口的冰水主機中,市占率最高的就是Trane,YORK,Carrier,Mcquay佔有率也不低.俗稱四大金剛.
國產的呢?堃霖,力菱,揚帆,鑫國,東元,大同,中興,日立,新晃等.每一種冰機的控制系統都不一樣.

那麼多的廠家,基本上在日益萎縮的國內冰機市場上就是大家殺成一團,在此之前,除了價格,性能,可靠度,零件維修的難易度,原廠服務的好壞,很少有人會談到主機的信號控制這一塊,原因很簡單,線路圖是設備運轉的基礎,可是因為廠家太多,品牌太多,機種也太多,這種資料除了貼在機器上或是操作手冊裡面寫的,不然很難找的到.不同年份的機型也會改,所以要精通就更難了.

線路圖這種東西大部分都是用英文或是代碼繪製,可能操作手冊一大本,線路圖就是那幾頁,英文不行就先OUT了,廠務或是操作工程師在我那麼多年的生涯裡面,還沒有碰過一個現場操作的人看得懂冰機的線路圖的,所以不懂冰機的控制線路,請問如果要想辦法節能?連控制的原理跟點都搞不清楚,要如何節能?

現在政府大力提倡節能,可是像空壓機,冰水主機,冷凍機這種大耗電的設備,從業人員如果不知道如何最佳化的去控制它,先不管設備效率如何,設備一動就是錢,不去搞懂設備的電路的設計跟控制,去外面聽了一大堆的課,拿了一大堆的資料,回來要怎麼弄其實還是一片茫然,因為設備是死的,負載是活的,大設備買下去,也不是說改就改,很多時候是將就著用,不然買到了用不喜歡就賣掉嗎?不可能的事啊對不對?

我簡單講一個例子,每一台冰機都有一個REMOTE接點,就是外部啟停用的,這個接點導通主機如果設在自動模式主機就動,但是主機要動還要配合泵浦,風車,大家一起動系統才能運作,所以光REMOTE不夠,旁邊的也要跟著自動化才可以,如果負載輕了,大的自動切掉換小台,先不管主機效率,光泵浦變小就省很多了.

例如熱負載是200噸,用一台400噸冰機來跑,400噸那套系統理論上需要80馬,如果直接用200噸的系統來跑,泵浦馬力只要40馬,只要切換得宜,光泵浦的耗電就直接省一半,所需的資源就是幾隻SENSOR加一套PLC,以及一套夠聰明的程式,不要說要怎麼換冰機,加變頻,一套程式就抵得上數十倍投資的效果.
還是說直接弄幾顆定時器加上去,如果不那麼嚴格要求環境溫濕度的話.

可是為什麼大家不這樣做?還是說這樣做明明那麼好,可是執行起來卻那麼困難?說穿了還是利益.擁有者,規劃者,執行者之間的利益很難調和,效果很難保證,因為變數太多,牽涉的利益很難量化,自然就導致計畫難以成功.

回到前面,有幾個廠務會去認真研讀主機的電路圖的,至少我就沒有看過,國家乙級考試考的是螺旋機的故障排除,甲級考的是離心機,可是在廠務的立場,三插四搓弄錯了點,一塊控制板動輒就幾萬,要如何跟老闆交代?

有時候一個點明明就在那裏可以利用,硬是應用不來,主機上不是只有一個遠端起停接點,還有回饋輸入,故障輸出,比較好的還有modbus 485或是bacnet,這些都可以拿來當作節能的工具.搭配變頻器的信號輸出,只要有一套簡單的監控系統,就是一套很棒的能源管理系統,根本不需要去理會什麼能源局的能源調查,因為能源局又不會幫你繳電費,自己努力省下的電都是自己的錢.

業界常收到一些政府單位例如能源局,綠基會這些單位上課宣導節能的課程,有些學校也會開一些節能研習班或是相關的課程,可是簡單推理一下,一個下午,或是一天,就能把系統原理搞得清楚嗎?那根本是不可能的事,所以對推動節能根本一點幫助都沒有,聽一天或是拿一些講義回去看,回去就能做,那台灣現在也不會動不動就在缺電邊緣了.

所以節能的重點在控制,尤其是大耗電設備的性能曲線,控制電路更是重要.這幾天我在看開立的操作手冊,開立的控制本身就有時程控制,mcquay的也有,如果善用這個功能,該停的時候停下來,比搞什麼措施都有用.空轉的設備耗電比什麼都可怕.

看電路圖其實沒什麼訣竅,就是多看多理解,通信的部分才是重點,可是我看了那麼久,除了自己認真潛心研究以外,擁有這些通信技術的原廠基於自身利益的關係,很多根本不願與人分享,這中間的設定,連線,資料輸出跟紀錄分析如果你不是專家,想進入是難上加難,即使它只是最基本的通信技術而已.

這些東西你在課堂上是聽不到的,譬如說某牌冰機的耗電量數據是在哪個暫存器,資料類型是什麼?回授控制的點又是哪一個?沒有這些關鍵的控制數據,弄半天其實都是瞎忙一場,畫畫文章呼攏呼攏長官,不然為什麼案例這麼少?你去聽人家授課講學,關鍵問題都問錯的話,那根本就是浪費時間而已.

有些客戶會打電話來問我一些能源局能源申報的技術資料,這些問卷其實我都看過,其實這些問卷真的很瞎又不專業,如果是我設計,問題應該只有一條,就是只要耗電量超過20kw以上的設備有多少數量,控制有沒有自動化.

這樣問的意思就是說如果台電端看到的數據是每小時500kw,那麼500kw除以20,理論上超過20kw這種設備的數量應該不會超過25台,要讓他可以自動控制要花的錢其實並不需要很多,低於20kw的設備去做自動控制成本上不太划得來,由此引申而來,如果一台20kw的設備在該停的時候停了,20/500=4%,就是4%的省電量.

結果能源局設計的問卷是你的機器是螺旋式還是離心式,耗電量是多少,泵浦吃多少電,什麼設備吃多少電,這種本身看似很細,其實就是在擾民的問卷,搞得這麼細背後的用意到底是什麼很值得推敲.而且好像也問錯了題目.莫非後面有一個很大的利益集團,利用這些資料來推銷節能生意,不然問那麼細幹嘛?政府不會利用大數據去台電調資料再來做正確的政策推廣嗎?

國家考試乙級考螺旋機,甲級考離心機,多少考生死背硬背要把那張證照拿到,每次考最難的就是不知道主考官要出什麼故障讓考生考?說穿了又能出什麼故障,會把機器搞壞的故障不能出,一個閃失就是一大筆錢的損失,那剩下可以出的故障就不多了,可是每年還是很多人考不過.

國家考試都這樣,別說業界的從業人員,有人希望拿到證照可以在業主面前增加一點專業性或是參加公家機關標案,名片上就印個什麼國家考試及格,可是現在的趨勢是主機5年出一個新款就改控制,Trane搞一個UC800的控制介面加BACNET通信就把業主搞死了,換SENSOR要拿電腦去設定才會動,我覺得國家考試要考這個才跟得上時代,其他家有沒有這樣我不知道,如果大家都這樣跟上,考乙級甲級都是白弄的,因為技術早就跑到前面去了,拿到乙級證照沒辦法換SENSOR不是很諷刺.因為你考的機器若是以設計的技術眼光來看大概是10幾年前的電路設計,新的不學去學舊的,在這個產業哪有前途?

總而言之,任何事情都是日新月異,追趕新技術是一件辛苦的事,可是在這個行業必須替自己慶幸的是因為空調設備的東西是耐久財,你真正懂一台設備的電路就可以應用10年,不像電子業的摩爾定律,贏者全拿,現在你知道即使大如蘋果,GOOGLE.這些科技公司,都想做汽車,因為汽車也是耐久財,連鴻海也想做汽車,做這個行業主要是耐久財,競爭壓力沒那麼大,大家都還能有飯吃,只是如果業界再不進步,做這個行業前途依然黯淡,隨便一個信號就卡死你,所以依然沒飯吃.

台灣現在的經濟很糟,照這樣搞下去未來應該還是很糟,但換句話講,別人的失敗就是你的成功,所以加油了,要生存就要知道方向,不管什麼鬼電路,多看多研究就對了,這樣未來才有機會.