中央空调自动化控制全面解决方案

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       CSM中央空调控制网络平台运用了先进3C技术即计算机COMPUTER)技术、通信COMMUNICATION)技术、控(CONTROLLING)技术,为中央空调系统提供一套先进、节能、自动化的解决方案。

 

CSM中央空调控制平台能有效对中央空调设备的自动控制、节能性、舒适性有着深入透彻的理解,运用先进的现场总线控制技术使HVAC设备HeatingVentilation & Air-conditioning)与建筑系统部协调工作。

 

系统解决方案

      1. 冷水机组联网群控系统

2.冰蓄冷设备联网控制系统

3.空调末端(风机盘管)与空气处理机组联网控制系统

 

功能特点

 

CSM中央空调控制平台能够保证能源管理系统的所有意义,允许用户从使用的经济型、实用性、稳定性与可靠性来管理系统的能源消耗。

 

机组设备按照时间安排运行、负荷分段卸载和加载等功能可以为用户提高最高效的能耗管理,实时为用户作能耗分析和系统决定提供有效的依据。

 

优化系统控制,集中控制减轻用户的人工操作量,简化故障排除过程,为用户提供更加有效的设备管理,持续的现场和远程监视系统,有利于延长机组寿命,降低设备维护成本。

 

系统精确度控制,控制平台通过对温度、相对湿度、室外空气通风量的精确控制来提升环境的舒适度。多重舒适区域控制功能可以为庞大的建筑物提供列单元式的、相对独立的舒适控制。

 

专业的动画界面软件能使操作人员更方便、全面的掌控整个系统的运行状态,并通过修改各类控制参数使各受控设备在最佳工况下运行,实行电脑动态图形的中央空调系统界面监控与集中群控管理。

 

具有远程监控功能WAP短信预报警功能。

 

 

CSM冷水机组节能群控系统功能

 

一、中央空调冷水机CSM节能群控系统功能特点

 

中央空调冷水机CSM节能群控系统可集中管理多台冷水机组和相应外围设备,如冷冻水泵、冷却水泵和各类电动阀门等,使其综合为一个高效自动化控制系统。系统配置满足有关技术规范的规定;控制技术先进、功能完备、稳定可靠;操作简便、安装布置简单、扩展更改简单;能充分体现出计算机控制带来的节能控制要求;监控系统软件充分体现了控制系统的智能化与人性化。

1、 先进性

CSM节能群控系统采用世界工业自动化控制领域广泛采用的现场总线技术。控制器与被控设备之间采用先DDC(直接数据控制)控制技术,系统底层控制网络结构采LONWORKS现场总线系统结构。

2、 可靠性

CSM节能群控系统的使用不影响被监控设备的正常运行,控制系统的局部故障不影响整个监控系统的正常工作;控制系统对现场设备的监控要求具有本地监CSM和总控室计算机监控。控制系统本地和远程监控都要具有数据记录功能,报警保护功能。本地监控控制器要求在设备工作的情况下不间断工作,总控室计算机不工作状态不影响本地控制器对现场设备数据的记录和报警保护。

3、 可扩充性

CSM节能群控系统的软硬件采用模块化结构,便于系统的扩容和升级,留有BAS

接口Internet网远程监控接口。CSM节能群控系统具有灵活的多级组网功能,

更具有人性化的控制设计。

4、 节能性

CSM节能群控系统充分体现出节能的卓越特性。能够根据环境温度与大厦冷负荷的变化及时调整空调机组的运行状态(启动或停止)。同时,控制系统具有时序调度功能,能根据季节和工作人员作息时间的变化及时调整空调机组的运行状态。

5、 操作方便

冷水机组监控管理要求极高。本系统软件Windows画面上实现多层次汉化显示;形象汉化图设计可使受过中等教育的操作员即可对设备进行控制;参数趋势图,光柱图及帮助系统提示功能设计,可使操作员方便地了解系统运行性能,分析系统状态和找出故障原因;预置的程序无需操作员现场操作,即可按计划完成系统指挥,自动控制和打印报表等。

 

二、中央空调冷水机CSM节能群控系统设计原则

 

中央空调冷水机CSM节能群控系统是一个集中管理、分散控制系统。因而它更高效,更可靠,提高了系统的容错能力。采用是模块化系统,易于扩展,因而将来的需要并不会损失今日的投资。该系统应具备良好的联网能力,可以与任一家愿意开放其通讯协议的产品或系统实现联网,从而使用户很方便地在任何地方,任一台操作站上,对所有设备或子系统了如指掌,大大提高管理水平及工作效率。完全符合工业标准,它的设计立足现在,面向未来,适应软件及硬件的不断发展。硬件系统是由操作站网络控制器及各种直接数字控制器 (DDC)所构成的一种智能化控制网络。

a. 模块式设计

系统设计有操作站至控制器,完全是根据控制点的数量及功能而定。而数量方面,可随日后控制点的改变而随意更改而绝不影响目前的运作。而每一个控制器也是多功能的,他可以任意调校以达到控制不同的设备。

b. 分散式设计

整个系统的基础为不同的控制器联网,控制器的位置完全取决于设备的位置,不受任何其他限制。

c. 符合国际标准设计

设计方针是以国际标准为基础,从品质管理方面开始,符ISO9000的标准。从技术方面,不论软件或硬件的采用,也是从国际标准开始。操作系统应采用美国微软件公司的视窗Microsoft Windows NT)操作系统,硬件则采用主流的计算机。从管理系统看,配BACNETTCP/IP(楼宇管理系统标准)LONWORKLonTalk标准)的设计。

d. 开放式设计

系统开放设计是系统的最大特色,它的开放设备可分为三大类:

l     它本身设计上具系统集成功能。它的集成设备和第三方接口界面设计,已令系统可与其它厂家的设备联上,使它们也成为整套楼宇建筑管理系统的一部分。

l      软件方面:系统也大大的开放了结合的条件,如所有DDE功能的软件,也可以跟该系统交换资料。而其开方式平台设计WINDOWSUNIXLONWORKBACNET的标准配合,使软件编写时有所依据。

l     网络设计方面。更易于与其它子系统进行集成。

e. 高可靠性的设计

系统采用采用分散控制、集中管理的结构,即使系统网络某一部分的控制器或线路受到损坏,也不会影响整个系统的动作,系统亦会即时对故障区或发出报警指示。即使中央控制站出现故障,现场的各个控制器也能正常工作,系统还能够继续运行。        

f. 节能效果突出

系统通过空调控制,控制水量及设定值:制冷系统利用计算机控制的多种优势,实施根据冷量控制冷水机组起动数等多种节能措施,可以大大节省电量、水量、蒸气量,以求达到更高的经济效益。系统控制显示功能包括(密码系统,控制点摘要,控制点报警,空调、制冷系统的节能控制状况,控制点历史,趋势记录,重要被调参数的动态光柱显示,系统的动态)。

g. 全汉化软件,操作简便

本系统软件必须要求多层次汉化显示,清晰显示了设备分区及层次,操作员用鼠标及少量按键即可进入需监视的楼层,系统或设备;形象汉化图设计可使受过中等教育的操作员即可对设备进行控制;参数趋势图,光柱图及帮助系统提示功能设计,可使操作员方便地了解系统运行性能,分析系统状态和找出故障原因;预置的程序无需操作员现场操作,即可按计划完成系统指挥,自动控制和打印报表等。

 

三、中央空调冷水机组计算机群控系统组成

该系统由本地控制器监控系统总控室计算机监控系统组成。

本地控制器监控部分包括控制器部分和显示部分,采用动画图形界面触摸屏用于显示操作。要求在现场设备工作的情况下,不间断工作记录数据和报警保护。

总控室计算机监控系统在工作时能够自动记录数据和设备的工作状态,并且能够使现场控制CSM记录的所有信息上传,以备监控计算机不工作时查找现场设备采集的数据和工作情况。如离心式冷水机组的通讯方式采LONWORKS,而螺杆式冷水机组的通讯方式采modbus,但CSM控制器能够实现统一控制。

 

 

 

四、中央空调计算机群控系统监控系统功能(要求本地控制器和总控室计算机均能实现)

 

监控对象:

通过设备提供的通信接口与通讯协议,由自控系统按预先安排的程序对冷水机组实施自动监测与控制,具体功能如下:

ü      控制冷水机组启停;

ü      监视冷水机组运行状态;

ü      监视冷冻机故障报警;

ü      监视冷水机组的/自动状态;

ü      测量冷冻水/回水温度;

ü      测量冷冻水回水流量;

ü      测量冷冻水/回水间的压差;

ü      控制冷冻水旁通阀调节

ü      测量冷冻水回水压力

ü      控制冷却水泵启停;

ü      监视冷却水泵运行状态;

ü      监视冷却水泵/自动状态;

ü      监视冷却水泵故障报警;

ü     控制冷冻水泵启停;

ü     监视冷冻水泵运行状态;

ü     监视冷冻水泵/自动状态;

ü     监视冷冻水泵故障报警;

ü     测量冷却水供回水温度

ü     控制冷却水塔风机启停;

ü     监视冷却水塔风机运行状态;

ü     监视冷却水塔风机/自动状态;

ü      监视冷却水塔风机故障报警 

ü      制冷机组蝶阀控制

ü      冷却水塔蝶阀控制

ü     通过量度冷冻水的总供/回水温度和回水流量,计算出空调系统的冷负荷;

ü     根据实际冷负荷来决定冷冻机的启停组合及台数,以便达至最佳的节能状态;

ü     根据机组启停情况控制控制相关水泵及碟阀开关;

ü     控制冷冻水旁通阀的开度,以维持要求的压差;

ü     根据冷却塔运行台数及运行方式控制相关碟阀开关;

ü     冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔运行时间累积;

ü    根据冷却水供/回水温度控制冷却塔运行台数及运行方式;

 

以上工作状况可用文字或图形显示于彩色显示屏上,也可通过打印机打印出来作为记录。通过安装在冷冻机房内DDC(直接数字式控制器)按内部预先编写的软件程序来控制冷冻机启停的台数和相关设备的群控。

 

 

性能要求:

 

监测冷水机组和相关设备的运行状态,用图形和颜色变化来显示空调的工作情况,故障时要报警。冷水机组运行状态、压缩机高压故障、过滤网阻塞等的监测与报警,检测空调的运行状态。可以通过本监控系统在远端监控室内控制冷水机组、水泵和冷却塔风机的启、停,及改变温度与湿度的设定值。

实时显示并保存各冷水机组及相关设备的通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。

 

五、中央空调冷水机组计算机群系统应用软件基本功能

 

为使监控点的位置更直观及便于对系统的分析,系统提供彩色动态图形显示,包括楼层的平面图及机电设备系统示意图。

Ø  操作员可通过菜单的选择或直接从图形上切换不同系统或平面的图形。

Ø  图形中所有监控点的数值或状态是动态显示,即显示它们的实际位置和当前数值或状态,各点是自动更新的。

Ø  操作站的工作环境是视窗化的,可同时显示多幅图形,便于对整个系统的操作进行分析。

当某点发出报警时,其所在的图形会自动弹出,其中的报警点会以事先指定的颜色不断闪烁,以提醒操作员报警点的位置。具有如下基本功能:

l      操作功能:提供5级操作密码;能够强制控制一些设备的/停;可以调整及修改设定值;可以增加、修改、取消设备运行的时间表;可以修改模拟量的报警限值。

l      设备管理功能:所有设备的原始信息,例如设备编号、设备型号、设备的物理位置和设备的生产厂商等;设备投入运行时间、故障记录和设备维修报告记录。

l       逐时分析程序:每小时负荷计算,能量分析。

l       数据实时显示功能:所有被测量的模拟量数据与开关量的状态都能在相应的画面上生动、形象地表现出来。

l       故障报警功能:当设备出现故障时,系统能及时显示出当前报警信息,并有报警音乐提示,同时能记录在故障记录表中。

l       报表打印功能:能编制各类数据的报表,打印输出给管理人员。在监控站中,用户可以直接得到各种分类的报告清单,这些清单可以显示于监视器上,也可以打印或存盘

l       监控点历史纪录:系统中所有监控点都自动产生一个历史,该记录存放在网络控制器中。模拟点每30分钟采样一次,如有特殊需要,用户指定一个PC文件,记录将自动转入该文件中,提供长期的历史数据。双态点可记录10次开/关动作。每个点具备历史这一特性,方便用户随时分析设备的性能,回顾故障或事件发生的时间,大大提高设备管理水平。

l       报警信息报告及信息分/报警管理功能:报警管理提供报警打印,报警缓冲器及直接报告至指定的操作站和存储文件。

 

六、央空调冷水机组计算机群系统应用软件附加功能

6.1动态趋势分析

动态趋势分析可应用于系统中的所有监控点,其采样点数及采样间隔(范围1分钟至120分钟)均由用户自己定义。

当监控点历史不能满足设备性能分析的要求时,可利用动态趋势分析这一软件功能。

6.2数据库上/下载

在该系统中,所有DDC 的现场控制程序,均可由操作给直接下载,不论何时,用户可以从操作站上很方便地修改DDC的现场控制程序,并直接下载至DDC,而不需走到现场。

用户通过操作站对系统数据所进行的任何增减及参数的修改,均直接储存于网络控制器中,系统的运行并不依赖于操作站。为防止现场数据(储存CSM控制器中)的丢失或损坏,从操作站可实现数据的回传。回传数据保存在操作站硬盘中,作为备份数据。同时CSM控制器上传数据并自己记录设备的运行日志和报警日志。

如果由于某种特殊原因CSM控制器掉电超过72小时,由于超出了其可充电电池保持内存的最长时间,该网络控制器的数据将会丢失。但是,一旦恢复供电,系统将自动从操作站将备份数据下载至控制器,保证系统正常工作。

6.3能量管理控制和时序调度功能

为达到节约人力及能源的目的,系统提供各种常用的能量管理软件,这些软件自动运作不需操作员的介入。同时,它们又有足够的灵活性,用户可轻易进行定义及修改。其主要软件时间预定功能,最佳启/停功能,焓值切换功能,温度设定点自动重置功能,制冷机组的自动组合及群控功能,以及用电量限制功能等。

 时序调度功能又称为时间预定功能,预定功能使得系统能按照操作员事先所安排的时间表自动运行,提高设备管理效率。可以根据实际情况自己定义时序调度也可以采用自动设定的方式来预定时间。

预定功能适用于设备的定时启停,设定点定时修改控制程序的定时启动,趋势分析的起止,累积/统计的起/止及各种报告的定时打印,等等。

预定共有4种:正常日、替换日、节假日、及特殊日。用户可定义一年的日历。

6.4供电恢复启动程序

对重要的设备系统,如冷冻站,其设备的启停需严格遵循一定的顺序,为避免设备运行动力电突然掉电,又突然恢复时,对设备造成损坏。控制系统提供供电恢复启动程序,保证任何时候,设备都能按照其正确顺序启动。

6.5用电量限制/负载循环

该软件功能用于节约电费的目的,当用电量高峰时,系统可根据给定的限制,自动对指定负载进行定时的轮流开/关,以防止用电量超出规定的限额。

节能功能措施

a冷负荷计算

综合从厂家得到的冷冻机电能消耗和工作指标,由冷冻水的供回水温度和流量,计算出制冷Q = F×T,根据系统实际冷负荷,控制冷水机组数及水泵的运行台数,以达到节能效果。

b冷却塔控制

根据冷却水温度调节冷却塔风机的开启数量。

c焓值控制

充分考虑空气潜热,调节新风与回风的比例,最大限度地利用室外空气进行室内温度控制,尽量减少空调设备运行时的能耗。

d负荷间隙运行

在满足舒适性要求的极限范围内,按实测温度和负荷确定循环周期与分断时间,通过固定周期性或可变周期性间隙运行基本些设备来减少设备开启时间,减少能耗。

e设定值再设定

通过单击相应机组进入冷水机组监控,可手动或自动重设冷冻水的出水温度以控制系统的出水温度在系统设定点。自动重设功能将根据冷冻水的出水温度自动调节出水温度设定点,在机组部分负荷运行时,提高冷冻水温度设定点将会显著的降低电能消耗。。

f最佳启动

根据人员使用情况,提前开启设备。在保证人员进入时环境舒适的前提下,提前时间最短为最佳启动时间。

g分散功率控制

系统通过空调控制,控制水量及设定值:制冷系统利用计算机控制的多种优势,实施根据冷量控制冷水机组启动数等多种节能措施,可以大大节省电量、水量,以求达到更高的经济效益。系统控制显示功能包括(密码系统,控制点摘要,控制点报警,制冷系统的节能控制状况,控制点历史,趋势记录,重要被调参数的动态光柱显示,系统的动态)。

 

2020年5月30日 23:01
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