空调自控系统设计办法(江森自控)

精心整理精心整理沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目HVAC暖通空调自控系统技术方案设计书一.总体设计方案根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益；？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来；？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统：冷站系统空调机组系统本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。1.1冷站系统（1）控制设备内容根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手精心整理精心整理自动状态。冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态、水流开关状态；冷却水供回水管路供水温度、回水温度，冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态；冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态、水流开关状态；冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量；分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通阀调节；膨胀水箱高、低液位检测；有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。（2）控制说明本自控系统针对冷站主要监控功能如下：监控内容控制方法冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空调实际所需冷负荷量。机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节能目的。独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2)T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度，M＝分回水管回水流量当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组，关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷却塔风机、蝶阀。冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自动调节风扇频率。水泵保护控制水泵启动后，水流开关检测水流状态，如故障则自动停机水泵运行时如发精心整理精心整理生故障，备用泵自动投入运行。机组定时启停控制根据事先排定的工作节假日作息时间表，定时启停机组自动统计机组各水泵、风机的累计工作时间，提示定时维修。机组运行状态监测系统内各机组的工作状态，自动显示，定时打印及故障报警。机组运行状态监测系统内各机组的工作状态，自动显示，定时打印及故障报警。精心整理精心整理冷冻机组控制流程框图如下图所示：1.2空调机组系统冷水阀控制选定冷水机启动冷却塔确定风机状态启动冷却水泵确定水泵开动启动冷冻水泵确定水泵开动启动冷水机组确定冷水机状态停冷却塔报警排序停止水泵报警排序停止水泵报警排序停冷水机报警排序冷水机开/停机后，延时30分钟计算负荷，测量流量加机减机停冷水机停冷冻水泵停冷却水泵停冷却塔NONONOYESYESNO精心整理精心整理工作于夏季工况，DDC控制器会监测回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然後输出至冷水阀,以作温度调节作用。如：回风温度＞20℃时阀门开大；温度＜20℃时阀门开小。另外此冷冻水阀会与风机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷水阀关死。60度冷水阀控制工作于冬季工况，DDC控制器会监测回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然後输出至热水阀,以作温度调节作用。如：回风温度＞20℃时阀门开小；温度＜20℃或时阀门开大。另外此热水阀会与风机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷水阀关死。滤网状态监察BA系统通过压差开关,监测初效和中效过滤网的前後压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调),BA系统会以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日後检查之用。积运行时间,以便维修人员在设备运行至一定时间後,进行维修工作。冷水阀控制工作于夏季工况，DDC控制器会监测回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然後输出至冷水阀,以作温度调节作用。如：回风温度＞20℃时阀门开大；温度＜20℃时阀门开小。另外此冷冻水阀会与风机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷水阀关死。60度冷水阀控制BAS系统结构和硬件介绍根据沈阳利源轨道交通设备有限公司的系统要求，我们本着集中管理、分散控制这种集散式监控结构的设计原则来实现整体功能。其系统总体参考示意图如下：从以上BAS结构示意图可知此系统是由中央操作站、网络区域控制器、直接数字控制器(DDC)等组成，中央操作站及网络控制器是通过Ethernet网(管理层)将各节点连接起来，同时安装在建筑物各处的直接数字控制器(DDC)，将通过自动化层连接到网络控制器上，与中央操作站保持紧密联系。传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。系统之主要组件如下:通讯网络管理层自动化层网络区域控制单元（NCE/NAE）直接数字式控制器（DX）精心整理精心整理以下分别就沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自动化控制系统所配置的硬件设备做详细说明：8.1二层通讯网络BAS系统采用控制层和管理层两层网络结构，服务器、操作站、网络通信设备等通过管理层网络相联，管理层网络采用100MBASE-T以太网，以标准TCP/IP协议互相通信，在物理连接上利用现有的综合布线路由，通过网络设备的设置将管理层网络连通；所有控制器能通过控制层网络以现场总线方式通信。采用分布智能式控制系统，控制层网络中任一节点故障时均不致影响系统的正常运行和信号的传输。8.1.1管理层网络管理层网络除了将系统自身的管理设备连接起来外，还将建筑物中其他相关系统和独立的智能化系统连接起来，实现各系统之间的数据通信、信息共享以及其他厂商设备和系统的通讯。同时管理层网络还将建筑设备监控系统中的所有监控信息及时地反馈到信息共享管理系统中的中心数据库，并获取信息共享管理系统的相关运行信息，实现相关信息的双向通讯。管理层采用TCP/IP协议，中央操作站及分站，数据管理服务器，网络控制引擎等设备分布其上。网上各节点之间的数据交换采用点对点（peertopeer）方式，各节点均具备动态数据访问（DynamicDataAccess）功能，您只需在网络的任意节点添加计算机，通过标准的WEB浏览器，即可以您的用户名和密码轻松访问您权限范围内的被控设备。甚至可以在全世界任何地方通过内联网或互联网进行显示和控制操作。当然，灵活的模块化网络结构也为您未来的扩展提供了保证。8.1.2自动化层网络采用分布智能式控制系统,实现各控制节点之间，控制节点与中央控制中心之间，以及它们与专用控制、接口设备之间的数据通信。控制层每个现场控制器DDC采用分散控制的原则，分布在被控设备的附近，现场工作人员可以通过DDC上的显示面板和操作面板就近操作或监测被控设备。每个DDC由控制器及其扩展模块组成，①当现场被控设备的监控点位需要增加时，只需增加相应的扩展模块即可，不会影响其他被控设备；②当需要增加其他被控设备时，只需在控制层网络上增加控制器，同样也不会影响其他控制设备。中央控制中心通过控制层网络将信息传送到任何指定的控制节点。网络控制器（NCE）网络型DDC控制器（NCE）位于控制管理层网络，是一种基于Web的网络控精心整理精心整理制器，它内置了MicrosoftWindowsCE操作系统和楼宇自控系统软件，负责监控安装在其现场总线上的扩展控制器，扩展控制器可以是BACnet控制器或N2控制器。NCE通过嵌入式网络用户界面进行系统导航、系统配置及系统操作。当网络型DDC控制器（NCE）与IP网络相连时，可以为其它大型网络型DDC控制器和数据管理服务器提供数据信息。这种智能设备抛弃了以往需要安装系统软件的操作站，它支持多个Web浏览器用户同时访问，提供监控、警告和事件管理、数据交换、趋势分析、能量管理、时间表以及数据储存的功能，并采用了密码授权以及IT行业的安全保护技术。网络控制引擎向建筑控制市场提供工业级的高可靠性，包括：工业用单片机?Windows?CEembeded内嵌式操作系统?128MB非易失性固态闪存，用于存储所有的程序和数据128MBDRAM用于动态数据存储?可充电数据保护电池，保护DRAM上的数据，在断电后将其存入闪存，电池寿命为5～7年?采用后备电池的实时计时装置电源配有发光二极管用于提醒，出现问题后易更换?可拆式螺丝固定终端24VAC电源，SA总线网络BACnet总线网络连接、Lonwalk总线网络、N2总线网络供选择?用于RS-232-C的标准9针D型串行接口?标准USB串行接口?用于内置调制解调器的RJ-11型电话线连接装置?用于连接以太网的RJ-45型连接装置内置33个输入输出点位，并可扩展数模转换精度16Bit网络控制器（NAE）NAE网络控制引擎是江森自控MSEA系统架构中的核心设备之一，也代表了业界最新的技术和发展趋势。2003年江森自控与美国微软公司达成合作伙伴关系，并与之合作推出了核心控制楼宇的智能硬件。它在硬件中内置了精心整理精心整理WindowsEmbedded操作系统和楼宇自控系统的监控管理软件，基于Web的设计使这个硬件能够作为Web服务器将建筑设备监控管理系统的信息在以太网上发布，并通过嵌入式网络用户界面进行系统导航、系统配置及系统操作，而不需要安装任何专用程序。1)性能特点■基于WEB浏览器的用户界面这种智能设备抛弃了以往需要安装系统软件的操作站，同时支持多个Web浏览器用户同时访问，提供监控、警告和事件管理、数据交换、趋势分析、能量管理、时间表以及数据储存的功能，并采用了密码授权以及IT行业的安全保护技术。用户不需要任何专门的工作站软件，就可以实现局域网内或远程的管理、配置和诊断等功能。另外还内置有必要的编程软件，任何一台配有标准网络浏览器的工作站或便携终端都可以对系统进行配置、逻辑编程、试运行、数据存档等工作。■开放接口能力作为楼宇控制的核心，位于管理层的网络控制引擎NAE收集和管理整个楼宇的设备信息，并向IBMS的集成管理平台提交。在控制层面上支持多种开放式标准网络，包括LonWorks网络、BACnet系统设备、MetasysN2网络和Integrator集成器，从而满足与不同厂商设备和子系统的接入。■先进的IT通讯技术网络控制引擎直接连接到以太网络中。网络间的数据传输采用标准IT协议、服务以及格式，包括网际协议（IP）、超文本传输协议（HTTP）、对象访问协议（SOAP）、网络时间协议（SNTP）、邮件传输协议（SMTP）、网络管理协议（SNMP），并支持超文本链接标示语言（HTML）和可扩展链接标记语言（XML）的静态、动态数据定义。网络控制引擎还支持动态IP寻址协议，例如动态主机配置协议（DHCP）、域命名服务（DNS）等。本系统主要在江苏广电中心内部现有的IT架构上运行，也可以通过对外接口的网络设置，通过隔有防火墙的广域网以及公用互联网上实现通信服务。■系统安全性网络控制引擎通过在Web浏览器用户界面键入的用户ID和密码识别用户的合法性以及相应的权限。用户获取的数据在传输过程中通过加密处理，同时由用户安全管理员来管理网络控制引擎数据库以及用户资料和帐户。从配置整个系统到仅仅浏览某系统或站点的某一部分，都需要授权。系统管理员向