實驗室自控系統方案說明

實驗室樓宇自控系統技術方案杭州沃頓自動化公司成都逸高自動化設備有限公司一、控制說明系統目標對服務于本大樓的冷熱源系統及其配套設備、新風、空調系統等，采用性能穩(wěn)定、組態(tài)靈活、操作人性化的SIEMENS控制產品和中美合資VOTON-Beston高性能DDC控制器進行全面的監(jiān)控和管理，滿足整棟大樓暖通系統自動高效、舒適節(jié)能控制的設計要求、同時達到延長系統使用壽命和方便管理之目的。設計原則西門子S7-200PLC系統通過了國際上歐洲、美國行業(yè)標準認證，根據實際情況,我們參照和嚴格執(zhí)行國家民用建筑電氣設計規(guī)范；注重系統的可靠性和維護、管理的便捷性，根據工藝設備的設計特征，采用整體集中的控制系統方式；根據用戶要求及設計規(guī)范?《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》(CBJ232—92)?《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016—2006)《信息技術互連國際標準》(ISO／IECl1801—95)《中國采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》(GBJ19—87)《過程檢測和控制流程用文字和圖形符號》HG/T20502-2000《自動化儀表選型規(guī)定》HG/T20507-2000《控制室設計規(guī)定》HG/T20508-2000《儀表供電設計規(guī)定》HG/T20509-2000《信號報警連鎖系統設計規(guī)定》HG/T20511-2000《儀表配管、配線設計規(guī)定》HG/T20512-2000?《自動儀表工程施工及驗收規(guī)范》GB50093-2002?《分散型控制系統工程設計規(guī)定》HG/T20573-2000?《可編程控制器系統工程設計規(guī)定》HGT20700-2000設備啟動控制方式可根據用戶端能量需求的變化，自動控制復合熱泵機組及相關泵啟停的數量，實現熱源供應精確化，在滿足系統正常運行的同時能較大程度的節(jié)約能源、延長了設備使用壽命；同時把所有檢測數據實時存儲到設備中并自動生成報表。機組現場控制站?主要設備配置?控制器： 冷熱源系統采用SIEMENSS7型控制器及其擴展，各用戶端暖通系統采用VOTON-BESTON可編程數字控制器；?溫度傳感器：水管采用VOTON液體溫度傳感器對管道內液體的溫度進行采樣監(jiān)控。風管上采用VOTON風道溫傳感器對回風或送風進行空氣采樣；水管其它監(jiān)測：水流開關對管道內液體流動狀態(tài)進行監(jiān)測；水管壓力傳感器分別對供回水總管壓力進行監(jiān)測，為壓差旁通閥控制提供依據。電動閥：根據水系統管路設計原則，新風空調表冷盤管設計比例積分電動調節(jié)閥，通過溫度檢測進行自動調節(jié)；當外界負荷不斷變化的同時，為保證冷水供回水總管間水系統的壓差平衡，復合熱泵系統雙熱源系統自動切換，因此設計比例積分電動二通調節(jié)閥及配套執(zhí)行器。綜合控制：提供溫度、壓差就地/遠程顯示和設定；機組啟停操作，監(jiān)測運行、故障狀態(tài)等，系統歷史曲線及表格記錄自動生成、可方便的打印。

5系統主要設備配置簡介＞控制器原產地：中國（CHINA）?極高的可靠性：廣泛應用于控制領域，久經考驗。?極豐富的指令集：方便地實現各種應用編制。?具有豐富的內置功能：配置有PC通訊接口。＞溫濕度傳感器（變送器）VOTON高精度溫度傳感器?原產地：中國?設備使用位置：總回（送）風管?溫度/濕度范圍：0~50°C/0~100%?輸出信號：0~10V＞電動二通調節(jié)閥表冷/壓差旁通比例調節(jié)閥選用電動二通閥?水閥產地：中國?設備使用位置：回水管管道?控制信號：比例調節(jié)二、系統簡介該系統是全球自動化領域著名的制造商研發(fā)成功，該系統是公認的具有號召力的產品。作為系統集成商和技術開發(fā)公司的成都逸高自動化設備有限公司，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竭盡全力提升業(yè)主的投資。1．系統概述：該自控系統是由中央管理站、各種DDC控制器及各類傳感器、執(zhí)行機構組成的、能夠完成多種控制及管理功能的網絡系統。它是隨著計算機在環(huán)境控制中的應用而發(fā)展起來的一種智能化控制管理網絡。目前，系統中的各個組成部分已從過去的非標準化的設計產生，發(fā)展成標準化、專業(yè)化產品，從而使系統的設計安裝及擴展更加方便、靈活，系統的運行更加可靠，系統的投資大大降低。系統適應性非常強，系統組成為模塊化，可分為不同等級的獨立系統，每級都具有非常清楚的功能和權限，這就使它既可用于單獨的空調系統，也可用于一個區(qū)域的、分散的多個空調系統的集中管理。2． 系統特點：可靠性：在設計上充分體現了分散控制、集中管理的特點，保證每個子系統都能獨立控制，同時在中央工作站上又能做到集中管理，使得整個系統的結構完善、性能可靠。系統當中的各級別設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（或不同級別的結構組織形式），使用界面非常親切，其全套自控產品、統一的生產管理體系保證了系統的配套性，同時使系統可靠性大為增加。系統防護級別符合 IEC529的IP20,電磁兼容性符合EN50082-2或IEC801-2,801-4、801-5，輻射干擾符合EN50081-2，機械強度符合IEC68,工作環(huán)境溫度0-60°C，相對濕度5-95%不結露。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)境中經歷了長期考驗先進性：在網絡擴展方面提供了強大的功能，可與其他廠家的系統或產品聯接。經濟性DDC結構形式為模塊式，控制方式極其靈活，控制層的維護和擴展極為方便。使得環(huán)境自控系統可以很方便地擴展，節(jié)省初期投資，系統各部分可分別隨調試完成投入使用。系統能夠有效地節(jié)省能源，創(chuàng)造出明顯的經濟效益。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。這些軟件可在每個現場控制器中運行而不僅限于最高級的計算機工作方式?？刂栖浖DC控制器能進行下列各項標準及完備的控制模式：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節(jié)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?？刂栖浖χ匦脱b置提供一個延遲開啟的功能，用以保護重型裝置在過度開啟情況下可能造成的損壞。D） 當停電回復正常后，控制軟件將會根據每一個裝置的個別啟/停時間表，對裝置發(fā)出啟/停的指令。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內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，讓用戶根據現場情況而作出修定。－季節(jié)轉換－晗值計算－絕對濕度計算－自適應功能－溫度設定點的重置4、控制器功能:1）自動運行功能2）軟手動功能，（設計有就地操作面板的）可在控制器處于開機狀態(tài)（自動或手動）時，通過控制器面板實現手動開/關機及開度連續(xù)調節(jié)。3）可擴展至大屏幕液晶顯示，及觸摸控制。4）溫度、濕度、壓力、流量、空氣質量等模擬量的巡檢及顯示5）設備啟停、故障、液位狀態(tài)等開關量的顯示與處理。6）自適應控制功能。7）合理劃分工況，實現節(jié)能控制功能。8）高精度恒溫恒濕控制。新風送風溫度控制：由送風的溫度傳感器檢測與設定溫度參數，經過DDC的運算控制新風機組運行，自動調節(jié)冷/熱水閥來滿足溫度設計要求。?通風控制：可根據工藝要求或上下班時間等，自動設置各設備的啟停時間，實現系統管理的自動化。冷水機組群控策略如下：（1） .判斷冷水機組是否要加載時，應根據冷凍水總管的供水溫度。當供水溫度接近或等于設定溫度時，冷機不應加載，而該設定溫度應等于單臺冷水機組的本體控制設定值（溫度），并且參與群控的所有冷機的本體控制設定溫度應該一致；當供水溫度高于設定溫度時，冷水機組應加載。同時還應受其它一些條件如加載延時判斷、冷源系統運行時間段、是否有待命的可加載冷水機組等的約束。（2） .判斷冷機是否要卸載時，根據冷凍水總管的供水溫度和冷水機組負荷。當供水溫度高于設定溫度時，冷水機組不應加載；當供水溫度低于或接近于設定溫度時，表明已運行的冷水機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組還必須檢查當前冷水機組的負荷。根據冷水機組在不同負荷下的COP（冷水機組的能效比）來確定是否卸載。機組聯鎖控制啟動：水路中的閥門開啟，啟動循環(huán)水泵、冷卻塔，延時后啟動冷水機組。停止：停止冷水機組，延時后停止循環(huán)水泵、冷卻塔，關閉水路中的閥門。上位機控制該軟件為計算機控制系統上位機軟件，能通過先進的通訊方式與不同的下位機DDC、DDC構成測控與管理一體的計算機控制網絡系統，可用于多種行業(yè)的設備集散控制CDCS(Centre-DistributedControlSystem)方案。該軟件運行于WINDOWS2003/XP基礎上，具有如下特點：多種方式實時表達采集信息對于采集到的開關量和浮點量信息可用多種方式來表達。在流程圖、數據表曲線圖中均以實時方式表現當前的狀態(tài)信息和浮點數值。遠程控制現場工況和設定目標值能夠在中心控制室根據觀察到的現場情況或其他要求直接開啟/停止遠程設備或修改遠程設備上的運行參數。聲光報警和故障突出顯示對于正常、故障、事故等不同性質的事件，采取不同的顏色提醒操作人員，并在屏幕的報警區(qū)域中給以相應的提示。在上位機，可以快速檢查出上述事件的性質、狀況，以及在何處發(fā)生，這有利于操作人員及時采取相應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。根據用戶要求，如果某個子系統出現故障系統軟件能夠迅速轉入該故障系統的流程圖畫面。數據和圖形打印系統軟件還提供了打印運行曲線和歷史曲線。數據管理本軟件對于數據進行了嚴格的管理。考慮到系統運行過程中對于數據存取的快速要求，本系統針對其特點制定了專用的數據存取機制。數據存取機制保存的數據為通用的數據庫格式，為本系統和其他系統的連接乃至作為大型數

據管理系統的源數據作好了準備。系統管理軟件中的“系統幫助”，可以指導操作人員更好地運行該系統。操作人員或系統管理人員可以通過對系統運行狀況進行記錄的“登錄查看”了解系統運行的過程，掌握運行中出現的問題及相應的處理方法等。軟件允許運行人員修正系統日期時間、修改密碼等數據。軟件還提供了檢查最近若干次操作人員使用本系統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的操作人員情況和其對運行的處理。全圖形界面本系統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。在屏幕上有再現圖片的真切感受。全漢字顯示所有信息均以中文表達。簡便易學子系統和子系統之間的快速切換，各種輸入的實現等等均采取快捷鍵操作完成，類似傻瓜照像機一樣易學。數據保存在數據保存頁面中可以設定歷史數據保存的路徑，該路徑與歷史數據表格和歷史數據曲線中的數據選擇目錄相關?？梢愿鶕笤O定歷史數據保存的時間間隔。如要求聲音報警時，可以選擇聲音文件，當有故障時播放該文件。系統選擇菜單：直接進入子系統時，可使用該菜單，用鼠標指該菜單，點擊鼠標左鍵，下拉菜單被彈出，此菜單給出了本軟件所有子系統名稱，用鼠標左鍵確認所要察看的子系統，此時屏幕上方系統標題區(qū)會給出提示，選擇已被執(zhí)行。空調系統（此功能選用）山嶷尹民屜豐:?庫?屋瑕BT胡曲-i空藥控S爍轍-wX:S賑山盟諾乃式昭菇陽亦1BfflMKS-LL-5PTHIZiICIfX-1I±1流程主/子系統的體現就是流程圖。本功能就是對流程圖的闡述性說明。主系統流程中包括了系統的構成并顯示了子系統的運行情況；子系統流程圖中給出的是一幅表示該子系統的主體結構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。即圖中詳細地給出了每個開關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）表示填入數據的正常與否。對表示開關量的地方也以不同的顏色塊表示其不同的狀況。當顯示區(qū)顯示主系統時，其中子系統的狀態(tài)也用類似開關量的方式來反映，由子系統框圖上的顏色來區(qū)分。實時數據可以用多種方式來顯示數據，最常見的方式是在子系統圖中用實心小框顯示開關量和數字串小框顯示浮點量。實心框的顏色表示開關量不同的狀態(tài)，如運行/開啟（淺綠），停止/關閉（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據正處于超限狀態(tài)。PLETlSfr一*.化被n虛咬ifI=5=f-t.JMnAHS.BWt:ZEE陽“IPLETlSfr一*.化被n虛咬ifI=5=f-t.JMnAHS.BWt:ZEE陽“IMcj±取.Hr^Sffll■酣nrfflffl冋HR!J'JMRLI.-M|tJ數據曲線是指數據以曲線圖方式顯示，曲線圖顯示從當前時刻開始的數據走勢曲線圖是為了表達某個或某幾個參數隨著時間的推移在該系統的運行過程中的變化情況。在曲線圖上能看到該參數實時動態(tài)的變化情況。SII" m|：n-lWMUKiM|i l""l~'l耳is BvrfliB1垂:旦＞iTliU■出■■山■:血列旳￡1■叫空■?些y 空口」蟲制聊施 -硼皿I乍丄巴血gi竺|口吐|冋「曲iui|歷史數據是保存在計算機上以往的數據，如該數據沒有被移動可以直接使用日期選擇方式打開，否則只能用‘打開數據文件'打開數據文件。當選擇的數據不存在時，標題自動提示。~ 7.1^JI515TMS石TJtt. 戛廠MH'li?耳血雨時T加泅筑 —444 ?”同|盒J葩口叵：亙[醪Id]ftJE肚BS啦規(guī)姑誌血Fftl時:丟釀?T口口|住悍|3ireKiF.H23RWlWOMfmMW 口口|住悍|3ireKiF.H23RWlWOMfmMW 眥l*KE>XtL女粋3irv?ni:2]FH1HJ酒序貳mJ!廈V|iE*SJHEUl知啟辛:XJH止LbP.ifirir-sjLhn?JffibLJi匿V務OlZKHHJMllBEr-DJM.LHK%ifiiAJtiffr遲01K1K科il&ULU*RefflMimJS軍Hzp|：”』1?3aDaa□DDaaDaD211T)DnnQnnnQQnn0aQH祖:護000O0n00O00ODJI4P-42Qa0Qafl0aQa0a0]|5D-4SQ000Qu0o0QD0u■I5Hr.■juDuuuDDuuDuDaaa□□D□□hDD□□□□Dji已：話!1a0acin0DaciDana、hwaahaannnaanag||l』i■訃2aaDaaiiDDaa00DjMK-nnaa00a0000aD00.'■-^0iiaaDna□DbaaDaD2.QD.ZaaDaa□DDaaDaD>2dii?aaD0aQDD0aDaD.2呻爼Qaaa0Daa0a呻口玄巧aaDaa0DDaaDaD]2iM26aaDaa□DDaaDaD口QMnn[Innn[1[1nnDnn舊咔您0fJ0n0000n0000isarssaa00a0000a0Q0saflKSQaQ0QQu00QQDQ0歷史數據曲線是將保存在計算機上以往的數據用數據曲線的方式顯示訓;X 陽H Sl:-W ：：lM