1、VOTON 空調(diào)自控系統(tǒng)實驗室樓宇自控系統(tǒng)技術(shù)方案杭州沃頓自動化公司成都逸高自動化設(shè)備有限公司一、 控制說明1 系統(tǒng)目標(biāo)對服務(wù)于本大樓的冷熱源系統(tǒng)及其配套設(shè)備、新風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)等，采用性能穩(wěn)定、組態(tài)靈活、操作人性化的SIEMENS 控制產(chǎn)品和中美合資VOTON-Beston高性能DDC控制器進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，滿足整棟大樓暖通系統(tǒng)自動高效、舒適節(jié)能控制的設(shè)計要求、同時達(dá)到延長系統(tǒng)使用壽命和方便管理之目的。2 設(shè)計原則西門子S7-200PLC系統(tǒng)通過了國際上歐洲、美國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證, 根據(jù)實際情況, 我們參照和嚴(yán)格執(zhí)行國家民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范； 2.2 注重系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)、管理的便捷性，根據(jù)工

2、藝設(shè)備的設(shè)計特征，采用整體集中的控制系統(tǒng)方式； 2.3 根據(jù)用戶要求及設(shè)計規(guī)范l 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范(CBJ23292)l 建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB500162006) l 信息技術(shù)互連國際標(biāo)準(zhǔn)(ISOIECl180195)l 中國采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GBJ1987)l 過程檢測和控制流程用文字和圖形符號HG/T20502-2000l 自動化儀表選型規(guī)定HG/T20507-2000l 控制室設(shè)計規(guī)定HG/T20508-2000l 儀表供電設(shè)計規(guī)定HG/T20509-2000l 信號報警連鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定HG/T20511-2000l 儀表配管、配線設(shè)計規(guī)定HG/T20512-2

3、000l 自動儀表工程施工及驗收規(guī)范GB50093-2002l 分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定HG/T20573-2000l 可編程控制器系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定HGT 20700-20003 設(shè)備啟動控制方式可根據(jù)用戶端能量需求的變化，自動控制復(fù)合熱泵機(jī)組及相關(guān)泵啟停的數(shù)量，實現(xiàn)熱源供應(yīng)精確化，在滿足系統(tǒng)正常運行的同時能較大程度的節(jié)約能源、延長了設(shè)備使用壽命；同時把所有檢測數(shù)據(jù)實時存儲到設(shè)備中并自動生成報表。4 機(jī)組現(xiàn)場控制站l 主要設(shè)備配置² 控制器： 冷熱源系統(tǒng)采用SIEMENS S7型控制器及其擴(kuò)展，各用戶端暖通系統(tǒng)采用VOTON-BESTON可編程數(shù)字控制器；² 溫度傳感器：

4、 水管采用VOTON液體溫度傳感器對管道內(nèi)液體的溫度進(jìn)行采樣監(jiān)控。風(fēng)管上采用VOTON風(fēng)道溫傳感器對回風(fēng)或送風(fēng)進(jìn)行空氣采樣；² 水管其它監(jiān)測：水流開關(guān)對管道內(nèi)液體流動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測；水管壓力傳感器分別對供回水總管壓力進(jìn)行監(jiān)測，為壓差旁通閥控制提供依據(jù)。² 電動閥： 根據(jù)水系統(tǒng)管路設(shè)計原則，新風(fēng)空調(diào)表冷盤管設(shè)計比例積分電動調(diào)節(jié)閥，通過溫度檢測進(jìn)行自動調(diào)節(jié)；當(dāng)外界負(fù)荷不斷變化的同時，為保證冷水供回水總管間水系統(tǒng)的壓差平衡，復(fù)合熱泵系統(tǒng)雙熱源系統(tǒng)自動切換，因此設(shè)計比例積分電動二通調(diào)節(jié)閥及配套執(zhí)行器。² 綜合控制： 提供溫度、壓差就地/遠(yuǎn)程顯示和設(shè)定；機(jī)組啟停操作，監(jiān)測運行

5、、 故障狀態(tài)等，系統(tǒng)歷史曲線及表格記錄自動生成、可方便的打印。5 系統(tǒng)主要設(shè)備配置簡介Ø 控制器原產(chǎn)地：中國（CHINA）u 極高的可靠性：廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域，久經(jīng)考驗。u 極豐富的指令集：方便地實現(xiàn)各種應(yīng)用編制。u 具有豐富的內(nèi)置功能：配置有PC通訊接口。Ø 溫濕度傳感器（變送器） VOTON高精度溫度傳感器u 原產(chǎn)地：中國u 設(shè)備使用位置：總回（送）風(fēng)管u 溫度/濕度范圍：050/0100%u 輸出信號：010VØ 電動二通調(diào)節(jié)閥 表冷/壓差旁通比例調(diào)節(jié)閥選用電動二通閥u 水閥產(chǎn)地：中國u 設(shè)備使用位置：回水管管道u 控制信號：比例調(diào)節(jié)二、 系統(tǒng)簡介該系統(tǒng)是全

6、球自動化領(lǐng)域著名的制造商研發(fā)成功，該系統(tǒng)是公認(rèn)的具有號召力的產(chǎn)品。作為系統(tǒng)集成商和技術(shù)開發(fā)公司的成都逸高自動化設(shè)備有限公司，將可靠和實用作為公司一貫的追求。我們將秉承這一光輝的傳統(tǒng)竭盡全力提升業(yè)主的投資。1 系統(tǒng)概述： 該自控系統(tǒng)是由中央管理站、各種DDC控制器及各類傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的、能夠完成多種控制及管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是隨著計算機(jī)在環(huán)境控制中的應(yīng)用而發(fā)展起來的一種智能化控制管理網(wǎng)絡(luò)。目前，系統(tǒng)中的各個組成部分已從過去的非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計產(chǎn)生，發(fā)展成標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化產(chǎn)品，從而使系統(tǒng)的設(shè)計安裝及擴(kuò)展更加方便、靈活，系統(tǒng)的運行更加可靠，系統(tǒng)的投資大大降低。系統(tǒng)適應(yīng)性非常強(qiáng)，系統(tǒng)組成為模塊化，可

7、分為不同等級的獨立系統(tǒng)，每級都具有非常清楚的功能和權(quán)限，這就使它既可用于單獨的空調(diào)系統(tǒng)，也可用于一個區(qū)域的、分散的多個空調(diào)系統(tǒng)的集中管理。2 系統(tǒng)特點： 可靠性：在設(shè)計上充分體現(xiàn)了分散控制、集中管理的特點，保證每個子系統(tǒng)都能獨立控制，同時在中央工作站上又能做到集中管理，使得整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完善、性能可靠。系統(tǒng)當(dāng)中的各級別設(shè)備都可獨立完成操作，即在同一時刻組成不同級別的集散系統(tǒng)（或不同級別的結(jié)構(gòu)組織形式），使用界面非常親切，其全套自控產(chǎn)品、統(tǒng)一的生產(chǎn)管理體系保證了系統(tǒng)的配套性，同時使系統(tǒng)可靠性大為增加。系統(tǒng)防護(hù)級別符合IEC529的IP20，電磁兼容性符合EN50082-2或IEC801-2，80

8、1-4、801-5，輻射干擾符合EN50081-2，機(jī)械強(qiáng)度符合IEC68，工作環(huán)境溫度0-60°C，相對濕度5-95%不結(jié)露。 1高抗干擾性,外電路與cpu全光電隔離,瞬變干擾電壓抑制,看門狗,電磁耦合等技術(shù)2寬電壓工作范圍3各模塊電路在電氣上完全隔離各子站通訊接口也全光電隔離4所有電路在工業(yè)環(huán)境中經(jīng)歷了長期考驗先進(jìn)性：在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方面提供了強(qiáng)大的功能，可與其他廠家的系統(tǒng)或產(chǎn)品聯(lián)接。 經(jīng)濟(jì)性 DDC結(jié)構(gòu)形式為模塊式，控制方式極其靈活，控制層的維護(hù)和擴(kuò)展極為方便。使得環(huán)境自控系統(tǒng)可以很方便地擴(kuò)展，節(jié)省初期投資，系統(tǒng)各部分可分別隨調(diào)試完成投入使用。系統(tǒng)能夠有效地節(jié)省能源，創(chuàng)造出明顯的經(jīng)濟(jì)

9、效益。3 、軟件功能 公司提供的軟件，以支持本方案所闡明的操作及監(jiān)控系統(tǒng)。這些軟件可在每個現(xiàn)場控制器中運行而不僅限于最高級的計算機(jī)工作方式。1） 控制軟件A)、DDC控制器能進(jìn)行下列各項標(biāo)準(zhǔn)及完備的控制模式：兩態(tài)控制比例控制比例加積分控制比例加微積分控制控制回路的自動調(diào)節(jié)B) 控制軟件提供一個備用功能，用以限制每小時裝置被控制周期次數(shù)。C) 控制軟件對重型裝置提供一個延遲開啟的功能，用以保護(hù)重型裝置在過度開啟情況下可能造成的損壞。D) 當(dāng)停電回復(fù)正常后，控制軟件將會根據(jù)每一個裝置的個別啟 / 停時間表，對裝置發(fā)出啟/ 停的指

10、令。2) 節(jié)能軟件本公司提供以下的節(jié)能軟件，這些軟件程序能在系統(tǒng)內(nèi)自動運作而不需要操作人員的介入。同時軟件有足夠的靈活性，讓用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而作出修定。季節(jié)轉(zhuǎn)換晗值計算 絕對濕度計算 自適應(yīng)功能溫度設(shè)定點的重置4、控制器功能:（1） 自動運行功能（2） 軟手動功能，（設(shè)計有就地操作面板的）可在控制器處于開機(jī)狀態(tài)(自動或手動)時，通過控制器面板實現(xiàn)手動開/關(guān)機(jī)及開度連續(xù)調(diào)節(jié)。（3） 可擴(kuò)展至大屏幕液晶顯示，及觸摸控制。（4） 溫度、濕度、壓力、流量、空氣質(zhì)量等模擬量的巡檢及顯示（5） 設(shè)備啟停、故障、液位狀態(tài)等開關(guān)量的顯示與處理。（6） 自適應(yīng)控制功能。（7） 合理劃分工況，實現(xiàn)節(jié)能控

11、制功能。（8） 高精度恒溫恒濕控制。l 新風(fēng)送風(fēng)溫度控制：由送風(fēng)的溫度傳感器檢測與設(shè)定溫度參數(shù)，經(jīng)過DDC的運算控制新風(fēng)機(jī)組運行，自動調(diào)節(jié)冷/熱水閥來滿足溫度設(shè)計要求。l 通風(fēng)控制：可根據(jù)工藝要求或上下班時間等，自動設(shè)置各設(shè)備的啟停時間，實現(xiàn)系統(tǒng)管理的自動化。l 冷水機(jī)組群控策略如下：（1）. 判斷冷水機(jī)組是否要加載時，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的供水溫度。當(dāng)供水溫度接近或等于設(shè)定溫度時，冷機(jī)不應(yīng)加載，而該設(shè)定溫度應(yīng)等于單臺冷水機(jī)組的本體控制設(shè)定值（溫度），并且參與群控的所有冷機(jī)的本體控制設(shè)定溫度應(yīng)該一致；當(dāng)供水溫度高于設(shè)定溫度時，冷水機(jī)組應(yīng)加載。同時還應(yīng)受其它一些條件如加載延時判斷、冷源系統(tǒng)運行時間段

12、、是否有待命的可加載冷水機(jī)組等的約束。（2）.判斷冷機(jī)是否要卸載時，根據(jù)冷凍水總管的供水溫度和冷水機(jī)組負(fù)荷。當(dāng)供水溫度高于設(shè)定溫度時，冷水機(jī)組不應(yīng)加載；當(dāng)供水溫度低于或接近于設(shè)定溫度時，表明已運行的冷水機(jī)組已提供了足夠的冷量來滿足建筑物的需求，但能否卸載一臺冷水機(jī)組還必須檢查當(dāng)前冷水機(jī)組的負(fù)荷。根據(jù)冷水機(jī)組在不同負(fù)荷下的COP（冷水機(jī)組的能效比）來確定是否卸載。l 機(jī)組聯(lián)鎖控制 啟動：水路中的閥門開啟，啟動循環(huán)水泵、冷卻塔，延時后啟動冷水機(jī)組。停止：停止冷水機(jī)組，延時后停止循環(huán)水泵、冷卻塔，關(guān)閉水路中的閥門。上位機(jī)控制該軟件為計算機(jī)控制系統(tǒng)上位機(jī)軟件，能通過先進(jìn)的通訊方式與不同的下位機(jī)DDC、

13、DDC構(gòu)成測控與管理一體的計算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可用于多種行業(yè)的設(shè)備集散控制CDCS（Centre-Distributed Control System）方案。該軟件運行于WINDOWS2003/XP基礎(chǔ)上，具有如下特點：1.多種方式實時表達(dá)采集信息對于采集到的開關(guān)量和浮點量信息可用多種方式來表達(dá)。在流程圖、數(shù)據(jù)表、曲線圖中均以實時方式表現(xiàn)當(dāng)前的狀態(tài)信息和浮點數(shù)值。2.遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場工況和設(shè)定目標(biāo)值能夠在中心控制室根據(jù)觀察到的現(xiàn)場情況或其他要求直接開啟/停止遠(yuǎn)程設(shè)備或修改遠(yuǎn)程設(shè)備上的運行參數(shù)。3.聲光報警和故障突出顯示對于正常、故障、事故等不同性質(zhì)的事件，采取不同的顏色提醒操作人員，并在屏幕的報警

14、區(qū)域中給以相應(yīng)的提示。在上位機(jī)，可以快速檢查出上述事件的性質(zhì)、狀況，以及在何處發(fā)生，這有利于操作人員及時采取相應(yīng)的措施，將可能造成的損失減到最小。除了在屏幕上給予顏色提示外，還可通過不同聲音的報警信號來提醒操作人員。根據(jù)用戶要求，如果某個子系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)軟件能夠迅速轉(zhuǎn)入該故障系統(tǒng)的流程圖畫面。4.數(shù)據(jù)和圖形打印系統(tǒng)軟件還提供了打印運行曲線和歷史曲線。5.數(shù)據(jù)管理本軟件對于數(shù)據(jù)進(jìn)行了嚴(yán)格的管理?？紤]到系統(tǒng)運行過程中對于數(shù)據(jù)存取的快速要求，本系統(tǒng)針對其特點制定了專用的數(shù)據(jù)存取機(jī)制。數(shù)據(jù)存取機(jī)制保存的數(shù)據(jù)為通用的數(shù)據(jù)庫格式，為本系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的連接乃至作為大型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的源數(shù)據(jù)作好了準(zhǔn)備。6.

15、系統(tǒng)管理軟件中的“系統(tǒng)幫助”，可以指導(dǎo)操作人員更好地運行該系統(tǒng)。操作人員或系統(tǒng)管理人員可以通過對系統(tǒng)運行狀況進(jìn)行記錄的“登錄查看”了解系統(tǒng)運行的過程，掌握運行中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的處理方法等。軟件允許運行人員修正系統(tǒng)日期時間、修改密碼等數(shù)據(jù)。軟件還提供了檢查最近若干次操作人員使用本系統(tǒng)的登錄時間和退出時間，可以幫助主管人員了解在某個時間內(nèi)的操作人員情況和其對運行的處理。7.全圖形界面本系統(tǒng)在全圖形方式下運行，界面美觀友好，充分利用了顯示器資源，表達(dá)信息豐富，色彩的搭配效果好。高清晰彩色圖形高分辨率圖形的處理和顯示，使圖形更加清晰美觀。在屏幕上有再現(xiàn)圖片的真切感受。8.全漢字顯示所有信息均以中文表

16、達(dá)。9.簡便易學(xué)子系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的快速切換，各種輸入的實現(xiàn)等等均采取快捷鍵操作完成，類似傻瓜照像機(jī)一樣易學(xué)。數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)保存頁面中可以設(shè)定歷史數(shù)據(jù)保存的路徑，該路徑與歷史數(shù)據(jù)表格和歷史數(shù)據(jù)曲線中的數(shù)據(jù)選擇目錄相關(guān)?？梢愿鶕?jù)要求設(shè)定歷史數(shù)據(jù)保存的時間間隔。如要求聲音報警時，可以選擇聲音文件，當(dāng)有故障時播放該文件。系統(tǒng)選擇菜單：直接進(jìn)入子系統(tǒng)時，可使用該菜單，用鼠標(biāo)指該菜單，點擊鼠標(biāo)左鍵，下拉菜單被彈出，此菜單給出了本軟件所有子系統(tǒng)名稱，用鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)所要察看的子系統(tǒng)，此時屏幕上方系統(tǒng)標(biāo)題區(qū)會給出提示，選擇已被執(zhí)行?？照{(diào)系統(tǒng)（此功能選用）流程主/子系統(tǒng)的體現(xiàn)就是流程圖。本功能就是對流程圖的闡述

17、性說明。主系統(tǒng)流程中包括了系統(tǒng)的構(gòu)成并顯示了子系統(tǒng)的運行情況；子系統(tǒng)流程圖中給出的是一幅表示該子系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)與流程原理的彩色圖形，同時表示出測點與執(zhí)行器的布局與測控點的實時值。即圖中詳細(xì)地給出了每個開關(guān)量和模擬量輸入測點與輸出控制點的位置、符號與實時值。在該圖中，對模擬量用不同的顏色（前景色和背景色）表示填入數(shù)據(jù)的正常與否。對表示開關(guān)量的地方也以不同的顏色塊表示其不同的狀況。當(dāng)顯示區(qū)顯示主系統(tǒng)時，其中子系統(tǒng)的狀態(tài)也用類似開關(guān)量的方式來反映，由子系統(tǒng)框圖上的顏色來區(qū)分。實時數(shù)據(jù)可以用多種方式來顯示數(shù)據(jù)，最常見的方式是在子系統(tǒng)圖中用實心小框顯示開關(guān)量和數(shù)字串小框顯示浮點量。實心框的顏色表示開關(guān)量

18、不同的狀態(tài)，如運行/開啟(淺綠)，停止/關(guān)閉（白色），故障（黃色），事故（紅色）等等，具體可參見圖例。浮點量的表示有四位數(shù)字的精度，正常狀態(tài)下，顯示為灰底白字，紅底黃字顯示時說明數(shù)據(jù)正處于超限狀態(tài)。數(shù)據(jù)曲線是指數(shù)據(jù)以曲線圖方式顯示，曲線圖顯示從當(dāng)前時刻開始的數(shù)據(jù)走勢.曲線圖是為了表達(dá)某個或某幾個參數(shù)隨著時間的推移在該系統(tǒng)的運行過程中的變化情況。在曲線圖上能看到該參數(shù)實時動態(tài)的變化情況。 歷史數(shù)據(jù)是保存在計算機(jī)上以往的數(shù)據(jù)，如該數(shù)據(jù)沒有被移動可以直接使用日期選擇方式打開，否則只能用打開數(shù)據(jù)文件打開數(shù)據(jù)文件。當(dāng)選擇的數(shù)據(jù)不存在時，標(biāo)題自動提示。 歷史數(shù)據(jù)曲線是將保存在計算機(jī)上以往的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)曲線的方式顯示 在數(shù)據(jù)選擇頁面中可選擇數(shù)據(jù)源，如歷史數(shù)據(jù)沒有被移動可以直接使用日期選擇方式打開，否則只能用打開數(shù)據(jù)文件打開數(shù)據(jù)文件。當(dāng)選擇的數(shù)據(jù)不存在時，曲線標(biāo)題自動提示。 在時間范圍頁面中可以選擇數(shù)據(jù)顯示的時