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2008-03-20 19:36 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
一、概述該建筑的建筑面積43000平方米,建筑高度95米,由主樓、營(yíng)業(yè)廳及維修中心組成。空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)及程控機(jī)房專用機(jī)組加新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)方式。新風(fēng)系統(tǒng)分層分系統(tǒng)設(shè)置,冷熱源集中由動(dòng)力站的三臺(tái)YORK離心機(jī)組(5275KW)及三臺(tái)燃油熱水鍋爐(3000KW)供給。冷熱水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng),系統(tǒng)壓差由差壓控制器控制,定壓采用膨脹水箱定壓方式,膨脹水箱放于主樓屋面,補(bǔ)水由位于動(dòng)力站的兩臺(tái)補(bǔ)水泵提供。日用油箱放于動(dòng)力站內(nèi),油泵位于柴油發(fā)電機(jī)的地下油泵房?jī)?nèi)。冷卻塔位于動(dòng)力站屋面,控制中心位于動(dòng)力站的集中控制室內(nèi)。中央空調(diào)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由廣州鎧星潔凈空調(diào)系統(tǒng)有限公司設(shè)計(jì)施工。系統(tǒng)于2001年6月竣工交付使用。工程驗(yàn)收時(shí)獲郵電部好評(píng),并在建筑安裝行業(yè)質(zhì)量評(píng)比中獲得多項(xiàng)等獎(jiǎng)勵(lì)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的“分散控制、集中管理”控制思想,系統(tǒng)各部分采用直接數(shù)字控制器(Direct Digital Controller,以下簡(jiǎn)稱DDC)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制,DDC既能脫離系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,又能通過系統(tǒng)總線與控制中心交換信息?刂浦行挠删W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及控制主機(jī)組成,與各DDC之間由網(wǎng)絡(luò)接口及RS485總線聯(lián)接。
二、設(shè)備選用 系統(tǒng)控制中心的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)接口、及DDC均采用美國(guó)專業(yè)自控公司ASI的控制產(chǎn)品,其中ASI DDC型號(hào)為ASIC/2-7040,主要性能如下:
16個(gè)通用輸入,8個(gè)模擬輸出,12個(gè)開關(guān)量輸出。內(nèi)部固化最佳啟停,PID循環(huán),假日調(diào)度等多達(dá)32個(gè)控制程序。
ASI網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器型號(hào)為ASIC/-Net,具有4個(gè)串行通信接口,采用以太網(wǎng)卡與控制主機(jī)聯(lián)網(wǎng)。三、控制范圍及系統(tǒng)主要功能 1. 控制范圍 。1)新風(fēng)系統(tǒng) (2)冷熱源系統(tǒng) 。3)樓層水路控制系統(tǒng) (4)程控機(jī)房專用機(jī)組系統(tǒng)2. 控制系統(tǒng)的主要功能 對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制與監(jiān)視,設(shè)備的最佳啟停控制和節(jié)能運(yùn)行,設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè),事故報(bào)警及維修預(yù)報(bào)警;參數(shù)監(jiān)測(cè)和顯示,異常狀態(tài)報(bào)警,能量管理功能,事件記錄及顯示功能;系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示功能等等。
系統(tǒng)的能量管理和控制功能概括如下:
標(biāo)準(zhǔn)控制焓值控制HVAC控制時(shí)間啟動(dòng)控制最佳啟動(dòng)事件啟動(dòng)的控制最佳停止 DDC控制工作循環(huán)比例(P)
零能帶比例,積分(PI)
負(fù)荷再設(shè)比例,積分,微分(PID)
夜間循環(huán)自適應(yīng)控制夜間清潔順序控制四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.冷凍機(jī)、冷凍水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):
(1)冷凍機(jī)投入方式:
冷凍機(jī)的冷凍水電動(dòng)蝶閥開啟-延時(shí)-冷水泵開啟、冷卻水泵開啟-延時(shí)-冷凍機(jī)開啟,停止順序與上述程序相反。
(2)根據(jù)冷凍水供回水溫差及冷凍水量之積計(jì)算冷負(fù)荷并作為冷凍機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)的控制依據(jù)。
(3)根據(jù)冷水供回水管壓差控制相應(yīng)旁通閥的開度。
(4)監(jiān)測(cè)冷凍機(jī),水泵狀態(tài)與故障,運(yùn)行時(shí)間記錄及測(cè)量旁通管流量,自動(dòng)均衡各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。
2.冷卻水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):
。1)冷卻塔與冷卻塔水管上的電動(dòng)閥,冷卻水泵對(duì)應(yīng)開啟和停止。
(2)根據(jù)冷凍機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)及供回水溫度控制冷卻塔的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
(3)監(jiān)測(cè)冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與故障,運(yùn)行時(shí)間記錄,自動(dòng)均衡各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。
3. 熱水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)熱水供回水溫度及流量計(jì)算熱負(fù)荷,按熱負(fù)荷確定水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)及熱水器的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
。2)根據(jù)旁通管兩端壓差控制旁通調(diào)節(jié)閥。
(3)監(jiān)控?zé)崴、循環(huán)泵運(yùn)行狀態(tài)及故障、運(yùn)行時(shí)間記錄,均衡各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。
。4)熱水器的開啟順序:打開電動(dòng)蝶閥——運(yùn)行熱水泵——熱水器運(yùn)行4.補(bǔ)水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)主樓屋頂?shù)呐蛎浰渌,控制補(bǔ)水泵啟停。
。2)監(jiān)控動(dòng)力站補(bǔ)水泵的運(yùn)行狀態(tài)及故障,運(yùn)行時(shí)間記錄,均衡各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。
5. 油路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):(方法同補(bǔ)水控制系統(tǒng))
6. 新風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):
。1)根據(jù)新風(fēng)送風(fēng)溫度控制各新風(fēng)機(jī)冷熱水電動(dòng)閥的開度,夏季溫度升高,閥開大,冬季溫度升高閥關(guān)小,控制采用DDC內(nèi)PID循環(huán)程序。
。2)新風(fēng)機(jī)關(guān)時(shí)相應(yīng)電動(dòng)閥關(guān)閉。
(3)冬季、夏季轉(zhuǎn)換。
。4)新風(fēng)機(jī)空氣過濾器超壓差報(bào)警以請(qǐng)求清洗維修。
。5)監(jiān)測(cè)新風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與故障,運(yùn)行時(shí)間記錄。
6.其它控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):
(1)建筑各層各系統(tǒng)的送、回水溫度和流量監(jiān)測(cè)。
。2)對(duì)各主要設(shè)備(含程控交換機(jī)房空調(diào)機(jī))運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警、記錄運(yùn)行時(shí)間。
(3)對(duì)機(jī)房和部份重要房間溫、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)并報(bào)警。
。4)對(duì)程控交換機(jī)房地板內(nèi)的漏水進(jìn)行監(jiān)測(cè)并報(bào)警。
五、系統(tǒng)組成1. 現(xiàn)場(chǎng)控制器主輔樓及營(yíng)業(yè)廳、維修中心共設(shè)現(xiàn)場(chǎng)控制器(DDC)109臺(tái),每臺(tái)DDC對(duì)應(yīng)管理一臺(tái)新風(fēng)機(jī),主樓部分的控制器采用ASIC/2-7040 DDC控制器,它不但管理新風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,還承擔(dān)室內(nèi)外溫、濕度、樓層水路溫度,程控機(jī)房水探頭等的檢測(cè)與控制;輔樓部分及營(yíng)業(yè)廳的控制器采用ASIC/2-7000 D DC控制器,它主要管理新風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,也承擔(dān)房間溫、濕度及樓層水路溫度的監(jiān)控;維修中心皆采用ASIC/2-7040 DDC控制器。冷凍站共設(shè)9臺(tái)ASIC/2-7040 DDC控制器,分別管理3臺(tái)冷凍機(jī)組,2臺(tái)冷卻塔,4臺(tái)冷水泵,4臺(tái)冷卻水泵,3臺(tái)熱水鍋爐,3臺(tái)熱水泵及2臺(tái)補(bǔ)水泵,2臺(tái)油泵等設(shè)備按設(shè)定程序運(yùn)行。
2.檢測(cè)與控制點(diǎn)及監(jiān)測(cè)器件的選擇檢測(cè)與控制點(diǎn)2106個(gè),其中Di點(diǎn)1326個(gè)、Do點(diǎn)361個(gè)、Ai點(diǎn)317個(gè)、Ao點(diǎn)102個(gè)。系統(tǒng)使用的所有傳感器及變送器均采用KELE公司產(chǎn)品。
3.控制器接線ASIC/2型控制器輸出接線均采用聚氯乙烯絕緣及護(hù)套軟線,線芯截面為1.0mm2,其中模擬輸入輸出為屏蔽線,數(shù)字輸入輸出為非屏蔽線,每個(gè)輸入點(diǎn)均采用3芯(備用1芯)線,輸出點(diǎn)采用2-3芯線。
4.DAK-002顯示控制器DAK-002顯示控制器為便攜式的顯示器與鍵盤組合,通過與DDC的接口,可現(xiàn)場(chǎng)查看DDC的工作狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù),并可修改其設(shè)定參數(shù),強(qiáng)行介入其運(yùn)行程序,當(dāng)然這些工作都受到用戶操作權(quán)限級(jí)別的限制。本系統(tǒng)配置有4臺(tái)DAK-002顯示控制器。
5. 控制器與變送器供電控制器與變送器的電源均由現(xiàn)場(chǎng)控制器箱內(nèi)供電器獲得,供電器根據(jù)中國(guó)市電制式及控制器與變送器的要求選配。六、DDC主要控制程序設(shè)計(jì)1. 電力分配需求控制系統(tǒng)有電力需求控制功能,通過軟件的設(shè)定,可在峰值電力需求出現(xiàn)前,按照先定的原則順序切斷設(shè)備,使高峰時(shí)的電力負(fù)荷限制在控制范圍內(nèi)。
2. 假日調(diào)度對(duì)于節(jié)假日及特殊日期,能提供全年的日期和時(shí)間調(diào)度表,中斷系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)處理過程,以滿足系統(tǒng)對(duì)各種非標(biāo)準(zhǔn)控制的要求。這一過程和控制要求的實(shí)現(xiàn)是事先通過一名有一定權(quán)限的管理人員利用DAK-002顯示控制器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)DDC配置進(jìn)行調(diào)整來完成的! 3. 時(shí)間/事件程序監(jiān)控點(diǎn)報(bào)警或監(jiān)控狀態(tài)必須改變時(shí),可以發(fā)出監(jiān)控命令,并開啟標(biāo)準(zhǔn)的或用戶的DDC程序。
時(shí)制自動(dòng)轉(zhuǎn)換:操作人員可以預(yù)先設(shè)定某月某日某時(shí)起到某月某日某時(shí)止,系統(tǒng)時(shí)鐘向前或向后調(diào)整幾個(gè)小時(shí)而成為新的時(shí)制,以便更好地利用日光節(jié)能。時(shí)間轉(zhuǎn)換及調(diào)整均自動(dòng)進(jìn)行,無需人工干預(yù)。
4. 最佳啟動(dòng)在工作時(shí)間開始前,先啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng),以便先行改變工作區(qū)內(nèi)溫度,令其到工作時(shí)間時(shí)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)入舒適(或要求)范圍內(nèi),程序按一定的時(shí)間間隔不停地采樣溫度計(jì)算到達(dá)設(shè)定的舒適極限所需的時(shí)間,以此確定最佳啟動(dòng)時(shí)間。
5. 最佳停止在工作結(jié)束前的某一時(shí)間切斷系統(tǒng),這一時(shí)間既不能太早,也不能太遲,太早了就難以保證環(huán)境的舒適水平,太遲則達(dá)不到節(jié)能的目的。這一最佳停止時(shí)間的計(jì)算以及控制均由系統(tǒng)自動(dòng)完成。
6. PID和自適應(yīng)控制軟件提供的DDC運(yùn)算程序包括比例,積分,微分和自適應(yīng)控制,標(biāo)準(zhǔn)DDC程序庫(kù)的運(yùn)算程序能夠讀取傳感器的值,也能對(duì)監(jiān)控點(diǎn)發(fā)控制指令,完成HVAC控制,程序可以執(zhí)行完整的PID運(yùn)算,也可以完成只有P或PI的部分PID運(yùn)算,使之與各種過程要求相符合,達(dá)到最佳控制的目的,自適應(yīng)控制運(yùn)算可對(duì)系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,以便在無人干預(yù)時(shí)對(duì)環(huán)境的變化作出響應(yīng),這些經(jīng)過驗(yàn)證的PID和自適應(yīng)控制運(yùn)算,保證了系統(tǒng)的運(yùn)行滿足工藝要求。
7. 夜間吹洗在用冷季節(jié),夜間開啟新風(fēng)機(jī)組利用室外的涼爽空氣,通過吹洗程序,可以作到設(shè)備節(jié)能運(yùn)行,清晨時(shí)利用涼爽空氣吹洗大樓,可使大樓預(yù)冷,從而降低啟動(dòng)設(shè)備的負(fù)荷。
8. 零能帶有冷卻和加熱兩個(gè)設(shè)定點(diǎn),形成一個(gè)既不用冷也不用熱的區(qū)域,可以用最小的能耗使溫度維持在舒適范圍內(nèi)。
9. 負(fù)荷再設(shè)對(duì)于多區(qū)空調(diào)系統(tǒng),可通過再設(shè)冷卻或加熱設(shè)定值,以正好滿足最大負(fù)荷區(qū)的要求。
10. 工作循環(huán)按一定的原則交錯(cuò)設(shè)備的工作間歇狀態(tài),減少設(shè)備的工作時(shí)間,達(dá)到節(jié)能的目的,設(shè)備的間歇時(shí)間不宜太長(zhǎng)或過短;太長(zhǎng)會(huì)影響環(huán)境的舒適水平,過短會(huì)影響設(shè)備的安全運(yùn)行。
11. 運(yùn)行時(shí)間對(duì)所有設(shè)備的監(jiān)控包括統(tǒng)計(jì)其運(yùn)行時(shí)間(啟停時(shí)間、循環(huán)次數(shù)),當(dāng)機(jī)械的使用達(dá)到一定程度將產(chǎn)生一個(gè)報(bào)表,如果設(shè)備的使用超出了預(yù)定的運(yùn)行時(shí)間極限,將發(fā)出報(bào)警。
總之,該控制系統(tǒng)可為大樓的管理者解決下述問題:
(1)能源管理(2)設(shè)施管理(3)維護(hù)管理(4)能耗計(jì)費(fèi)(5)與現(xiàn)有制冷機(jī)、熱水器、程控機(jī)房專用空調(diào)機(jī)、大型風(fēng)機(jī)盤管聯(lián)網(wǎng)。
。6)與其它子系統(tǒng)通過專用接口聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)信息共享。
(7)保證室內(nèi)環(huán)境的最佳舒適度。
七、系統(tǒng)具體監(jiān)控內(nèi)容1.冷凍站、冷熱水系統(tǒng)監(jiān)控:
檢測(cè):
。1)制冷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、故障信號(hào)。
(2)制冷機(jī)組隔離閥狀態(tài)。
(3)制冷機(jī)組冷水送、回水水流開關(guān)狀態(tài)溫度。
。4)通過YORK接口與ASI DDC接口聯(lián)接,將制冷機(jī)組的信號(hào)納入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
(5)冷水泵、冷卻水泵運(yùn)行狀態(tài),故障信號(hào)。
(6)冷水總送、回水管溫度。
。7)冷水旁通管壓差。
。8)冷卻水總送、回水管溫度。
(9)冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài),故障信號(hào)。
。10)冷卻水隔離閥狀態(tài)。
。11)熱水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障信號(hào)。
(12)熱水總送、回水管溫度、回水流量。
(13)熱水旁通管壓差。
(14)熱水隔離閥狀態(tài)。
(15)補(bǔ)給水泵運(yùn)行狀態(tài),故障信號(hào)。
。16)熱水鍋爐運(yùn)行狀態(tài),故障信號(hào)。
(17)補(bǔ)給水轉(zhuǎn)換閥狀態(tài)。
(18)冷熱水送回水轉(zhuǎn)換閥狀態(tài)。
(19)膨脹水箱液位狀態(tài)。
(20)油泵運(yùn)行狀態(tài)、故障信號(hào)。
。21)油箱液位狀態(tài)。
時(shí)序控制:
(1)程序控制循環(huán)水泵、補(bǔ)給水泵、油泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷水機(jī)給、熱水鍋爐啟/停。
。2)各種隔離閥、轉(zhuǎn)換閥開關(guān)。
(3)冷、熱水旁通管閥門的開度。
。4)根據(jù)負(fù)荷要求控制機(jī)組運(yùn)行數(shù)量。
。5)均衡各臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間。
報(bào)警:
。1)參數(shù)超限報(bào)警。
。2)設(shè)備故障報(bào)警。
顯示及打。
(1)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)。
。2)設(shè)備報(bào)警信號(hào)。
(3)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程圖。
2. 新風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控檢測(cè):
(1)室內(nèi)外溫、濕度信號(hào)。
。2)送新風(fēng)溫度信號(hào)。
。3)過濾器堵塞報(bào)警信號(hào)。
。4)水溫調(diào)節(jié)閥閥位信號(hào)。
控制:
。1)根據(jù)軟件程序控制空調(diào)機(jī)組啟/停。
。2)熱氣送新風(fēng)溫度控制水溫調(diào)節(jié)閥開度。
。3)當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)送來時(shí),停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
(4)根據(jù)室外溫度濕度進(jìn)工況轉(zhuǎn)換。
報(bào)警:
(1)風(fēng)機(jī)故障信號(hào)報(bào)警。
(2)過濾器堵塞信號(hào)報(bào)警。
(3)溫度超限報(bào)警。
顯示及打。
。1)空調(diào)機(jī)組參數(shù)、狀態(tài)。
。2)機(jī)組報(bào)警信號(hào)。
。3)設(shè)定值、閥位值。
(4)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程圖。
3. 程控機(jī)房空調(diào)機(jī)組檢測(cè):
(1)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)。
(2)地板下漏水檢測(cè)報(bào)警信號(hào)。
控制:根據(jù)軟件程序控制空調(diào)機(jī)組啟/停。
報(bào)警:
。1)機(jī)組故障報(bào)警。
。2)地板下漏水報(bào)警。
顯示及打。
(1)空調(diào)機(jī)組參數(shù)、狀態(tài)。
。2)機(jī)組報(bào)警信號(hào)。
。3)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程圖。
4. 樓層水路系統(tǒng)檢測(cè):樓層回水溫度顯示及打。
(1)溫度參數(shù)。
(2)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程圖。
該系統(tǒng)自2001年6月竣工以后,已穩(wěn)定運(yùn)行二年,其“分散控制,集中管理”的運(yùn)行方式,使其在個(gè)別DDC,或其它設(shè)備損壞時(shí)整個(gè)系統(tǒng)依然安全運(yùn)行,甚至在控制中心出故障時(shí),各現(xiàn)場(chǎng)DDC仍能正常工作,保證了整個(gè)系統(tǒng)的可靠工作。故該系統(tǒng)的確不失為中央空調(diào)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)較為合理的一個(gè)系統(tǒng),并由于其開放性設(shè)計(jì)使其擴(kuò)展變得簡(jiǎn)單、方便。
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