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    你好!歡迎訪問防爆空調專制造商無錫市新業防爆電氣有限公司,現在是今天是2020年12月29日星期二。

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    新業防爆空調技術分享:空調自控系統基礎知識及應用

    發布日期:[2020-12-29 10:11:00]    共閱[]次

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    樓宇自動化控制系統簡介

    (1)系統的定義 

    防爆空調專業廠家無錫新業防爆空調2020年12月29日訊 樓宇自動化控制系統是將建筑物或建筑群內的暖通空調、給排水、供配電、電梯、照明等眾多分散設備的運行、安全狀況、能源使用狀況及節能管理實行集中監視、管理和分散控制的建筑物管理與控制系統,稱為 BAS(Building AutomationSystem),簡稱 BA。樓宇自控系統是機電專業的全覆蓋,主要包括2部分內容 :監視和控制。監視范圍主要包括設備的運行狀態和安全狀況,控制范圍包括設備的啟停管理和節能管理。對于特殊大型設備,由于機組控制的復雜性, BA 一般只采集機組的參數反映在控制電腦上,并不控制機組的運行,只監視不控制,如冷水機組、燃氣鍋爐等。 

    (2)系統的組成及架構

    系統由控制電腦、 DDC 控制器、控制網絡、傳感器和末端控制器組成。
    DDC 控制器是整個控制系統的核心,控制器的輸入輸出信號都分為數字和模擬2種,其中數字信號只有0和1兩個,通常能表示系統狀態的開與關,邏輯判斷的是與否等。模擬信號是0~10 V 電壓信號或者4~20 mA 電流信號,通過電壓或者電流信號的強弱表達百分比,可表達閥門的開度、空氣的濕度等信息。

    控制網絡按網絡結構分為2種類型,即 Bus 總線結構和純網絡結構。Bus 總線結構的最大優點就是系統簡單,對一些中、小型工程較為適用,但在大型工程時就會導致布線復雜。為解決大型項目中總線結構的布線復雜問題,衍生出支路 Bus線結構網絡,通過1個網絡控制引擎后產生多個支路 Bus 總線結構,可以簡化系統布線。

    傳感器主要有溫、濕度傳感器,其中溫度傳感器常用的是電阻傳感器,金屬隨著溫度變化,其電阻值也發生變化。對于不同金屬來說,溫度每變化1℃,電阻值變化是不同的,而電阻值又可直接作為輸入信號。濕度傳感器是采用0~10 V 電壓信號或者4~20 mA 電流信號作為傳輸對象。

    (3)DDC控制器 

    DDC 控制器是整個控制系統的核心,全稱是直接數字控制器(Direct Digital Control),其工作過程是控制器通過模擬量輸入通道(AI)和數字量輸入通道(DI)采集實時數據,并將模擬量信號轉變成計算機可接受的數字信號(A/D 轉換),然后按照一定的控制規律進行運算,最后發出控制信號,并將數字量信號轉變成模擬量信號(D/A 轉換),并通過模擬量輸出通道(AO)和數字量輸出通道(DO)直接控制設備的運行。這些輸入與輸出也稱為控制器的監控點位,數據的輸入與輸出的方向是針對 DDC 控制器而言。 

    暖通空調系統的典型應用

    (1)新風機組 

    新風系統中自控系統的控制對象包括風機、新風入口處的風閥,過濾器、冷熱盤管回水管道設置的電磁兩通或者三通閥,其控制原理圖如圖1所示,風機的控制是3個數字輸入節點,分別監測風機的運行狀態、 手動 / 自動狀態和故障報警,個數字輸出節點,控制風機的啟停,風機前后設壓差傳感器,監測風機實際運行狀態。 

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    新風風閥前設置新風溫度及濕度傳感器,為模擬輸入節點 ;新風風閥為開度調節,設置風閥控制的模擬輸出節點以及風閥反饋的模擬輸入節點 ;過濾器處設置壓差傳感器,為數字輸入節點 ;盤管處回水兩通閥設置閥門控制的模擬輸出節點、閥門開度反饋的模擬輸入節點,以及盤管防凍報警的數字輸入節點 ;加濕器給水兩通閥設置數字輸出節點,控制閥門啟停 ;送風管道處設置送風溫度和濕度傳感器,檢測送風溫濕度,均為模擬輸入節點。

    以上方案中也可做簡化,如風機處取消前后壓差傳感器 ;取消新風風閥前的溫濕度傳感器 ;新風風閥由開度調節改為啟閉控制,取消閥門反饋信號 ;盤管前取消防凍報警 ;盤管回水閥門取消閥門開度反饋 ;送風出口側取消送風濕度傳感器等??纱蠓喕刂乒濣c,減少投資。 

    (2)組合式空調器 

    組合式空調器的控制方案如圖2所示,送風機和回風機分別設置風機控制模塊, 3個 DI1個 DO,風機處設風機壓差傳感器監測風機實際運行情況 ;風閥共3個,新風閥、排風閥和混風閥,由于3個閥門均為開度調節,且需要相互配合,分別設置閥門控制的模擬輸出節點及閥門開度反饋的模擬輸入節點 ;過濾器設置壓差傳感器,為數字輸入節點 ;冷盤管回水兩通閥設置閥門控制的模擬輸出節點、閥門開度反饋的模擬輸入節點,以及盤管防凍報警的數字輸入節點,在熱盤管回水兩通閥設置閥門控制的模擬輸出節點、閥門開度反饋的模擬輸入節點 ;加濕器給水兩通閥設置數字輸出節點,控制閥門啟停,送風管道處設置送風溫度和濕度傳感器,檢測送風溫濕度,均為模擬輸入節點?;仫L管道處設置回風溫度和濕度傳感器,及CO2傳感器檢測送風溫、濕度及室內 CO2濃度,均為模擬輸入節點??蓪崿F對室內空氣和設備的全面監測和控制。 

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    簡化自控方案可取消風機處的壓差監控,取消盤管處的防凍報警,風閥和水閥均可取消閥門開度反饋,取消新風、送風的溫濕度監測,僅保留回風處的溫度傳感器,通過回風溫度代替室溫監測。該系統僅能實現簡單的室溫控制,并調節水流量及調控新回風比。 

    (3)冷水機組 

    冷水機組監控有2個數字輸入和1個數字輸出節點,輸入為運行狀態和故障報警,輸出為遠程啟停,冷水機組由于參數眾多,一般需要1個擴展模塊,用來直接讀取機組提供滿足odbus 協議的信號,全面展示機組運行界面。冷凍水側,分、集水器間設置的旁通閥需要進行閥門控制及閥門開度反饋。集水器處回水總管設置水管的溫度、壓力傳感器,為模擬輸入節點,監測冷凍水回水參數。 

    冷凍水循環泵的監測與風機類似,但循環水泵由于設置了變頻器,因此需要增設變頻器的控制,具體是水泵個 DI 1個 DO,變頻器3個DI1個 DO,監測變頻器運行狀態、變頻器手動 / 自動狀態、變頻器故障報警和控制變頻器啟停,另外包括1個變頻器頻率設定的模擬輸出節點, 1個變頻器頻率反饋的模擬量輸入節點 ;循環水泵前后設壓差監控 ;冷水機組入口處回水管電磁閥設置閥門啟閉控制節點,為數字輸入節點,同時設置閥門反饋節點 ;冷機出水管道處設置溫度傳感器,監測冷機出口水溫 ;給水總管至分水器前設置給水溫度、壓力、流量監測,均為模擬輸入節點。

    冷卻水回水管設置電動蝶閥,設置閥門啟閉控制節點,為數字輸入節點,同時設置閥門反饋節點 ;冷卻水回水設溫度監測 ;冷卻水循環泵也為變頻泵,設置變頻水泵監控模塊 ;水泵前后設壓差監控;回水總管設置水管的溫度、壓力傳感器,為模擬輸入節點,監測冷凍水回水參數。冷卻塔入口設置電動閥,設置閥門啟閉控制的數字輸出節點 ;設置反饋節點的數字輸入節點 ;冷卻塔風機設置風機控制模塊 ;冷卻水給水總管設置水管的溫度、壓力傳感器,為模擬輸入節點,監測冷凍水給水參數。冷卻塔出口處設置冷卻塔出水溫度監測 ;冷卻水循環水泵前后設壓差監控。

    冷水機組自控方案的簡化內容包括 :取消冷凍水泵、冷卻水泵的變頻控制,取消水泵前后壓差監控,改為水流開關狀態反饋,取消水閥的開度反饋等。 

    結束語

    樓宇自控系統一項重要的數據就是點位數,點位數越多,能夠監視、控制的功能就越多,系統也越復雜,造價當然也就越高。設計人員應熟悉設備的控制手段和方法,根據業主需要提出建議,必要時提供自控原理圖,再交由專業公司二次深化設計,最終實現對系統的有效管理和控制,經濟、合理地滿足業主使用要求。


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