常用空调自控系统关键技术专项方案.doc
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1、惯用空调自动控制系统技术方案 二O一四十二月二十六日目 录1项目需求分析21.1项目概述21.2系统监控范畴22系统设计总则32.1设计根据32.2技术原则32.3 系统设计构成原则43TREND IQ3智能化楼宇监控系统73.1TREND IQ3系统构造及优势83.2TREND IQ3控制器及扩展模块133.3TREND传感器、阀门及执行器153.4中央管理控制图形化系统软件184项目系统监控功能设计阐明304.1冷水系统监控304.2系统控制方略334.3空调机组控制364.4送/排风机控制371 项目需求分析1.1 项目概述本建筑地上所有采用夏季中央空调系统,该系统选用4台离心式冷水机组
2、和1台螺杆式冷水机组为系统提供冷源、7台变频冷冻水泵、7台工频冷却水泵、系统运用海水作为冷源,通过空调板换器为系统提供冷却水。冷水机组冷冻水泵及冷却水泵之间均采用一对一运营,而机、泵又各自并联连接。中央空调冷源某些冷水机、冷冻泵、冷却泵等大型设备能耗占整个中央空调系统能耗60%或以上。建筑物内冷负荷,以变化冷冻水温和流量方式传递到冷源系统,最后集中体当前冷水机负荷上,因而,节能就几乎全靠对冷源系统大型设备合理调节来获得。为了在使用空调设备同步得到节能和优化管理规定,咱们本着设计简洁可靠,保证系统整体安全性和可靠性,并符合工程运营、管理和发展需要,在一定期期内保持其先进性,咱们推荐使用HONEY
3、WELL-TREND智能监控系统,它有如下好处: 更直观更清晰地监测冷水机各种运营状态; 发现机组故障及时报警; 远程设定机组冷冻水出水温度; 遥控冷水机开停; 实现机组联锁,当某台冷水机因故停机时,备用冷水机自动投入运营,保证冷量正常供应; 在机房控制室里,可以全面综合地理解冷水机运营状态,不再用抄表,参数自动存入计算机硬盘; 可以依照自动采集读数自动生成运营曲线,便于做机组寻常运营数据分析; 可以妥善地使用和维护冷水机组,并且可以提高对核心设备管理水平; 实现冷冻水泵变频控制,达到最佳节能效果。1.2 系统监控范畴 冷源系统对冷源系统进行集群控制,能依照实际负载调节主机运营台数。同步对冷却
4、水泵、冷冻水泵联锁控制并且对其他有关工艺参数进行监视、测量、控制与记录。 空调机组系统 对空调新风机、空气解决机组进行监视、测量、记录、冷量控制、风机变频控制。 送/排风系统对送、排风机运营工况进行监视、控制与记录。2 系统设计总则设计空调自动控制系统重要目,在于将建筑物内空调系统设备信息进行分析、归类、解决、判断,采用最优化控制手段并结合当代计算机技术对各设备进行全面有效监控和管理,使各子系统设备始终处在有条不紊、协同一致高效、有序状态下运营,以保证建筑物内舒服和安全环境。尽量节约能耗和寻常管理各项费用,保证系统充分运营,使投资能得到一种良好回报。2.1 设计根据该系统设计配备,是根据项目方
5、提供设计阐明以及实际使用需求,再结合TREND系统特点所做配备。2.2 技术原则该系统实行所涉及技术原则和规范,产品原则和规范及工程原则规范涉及如下:民用建筑电气设计规范(JGJT16-92)智能建筑设计原则(GB/T50314-)智能建筑工程质量验收规范(GB 50339-)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范GB/T50312-建筑物防雷设计规范GB50057-94电气装置安装工程施工及验收规范(CBJ23292)高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)中华人民共和国采暖通风与空气调节设计规范(JGJ/T16-92)2.3 系
6、统设计构成原则我公司对该系统设计思路,均遵循如下优化原则:l 保证系统先进性和合用性系统技术性能和质量指标应达到国际领先水平;同步,系统安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行,容易掌握,适合中华人民共和国国情和本项目特点。l 追求最优化系统设备配备在满足顾客对功能、质量、性能、价格和服务等各方面规定前提下,追求最优化系统设备配备,以尽量减少系统造价。l 实现一体化控制规定将楼内空调系统设备置于一种中央监控系统监视、控制之下,不但以便安装和操作,节约系统投资,并且不同子系统连接起来后,还可以产生单独控制所不具备新功能。l 保存足够扩展容量随着大楼业务发展,需要控制场合和设备都会不断增长,也尽量
7、考虑将来科学发展和新技术应用。TREND IQ3系统可以进行灵活扩展以适应系统需要。我公司向贵方推荐采用HONEYWELL-TREND监控系统,结合其先进卓越系统性能和我公司精心优化设计,将致力于如下方面,为您实现高枕无忧使用享有及超值投资回报。2.3.1 舒服提供舒服良好工作环境系统依照季节、人员和空气流动状况变化,将各区域室内温度控制在设计规定值上,同步参照国际上通用原则(如:ASHRAE舒服原则、ISO7730热舒服指标PMV、国标GB5701-85中舒服温度指标等),使楼内人员感觉最舒服。该系统可以依照关于环境参数随时自动地调节各种参数,使楼内环境始终处在舒服条件下。2.3.2 节能减
8、少能耗和管理成本在满足舒服性前提下,系统通过合理组织设备运营,使大楼运营费用为最低。即以能耗值最低为控制目的,进行优化系统控制。系统软件设有节能程序,可以控制设备得以合理运营。系统通过计算机控制程序对全楼设备进行监视和控制,统一调配所有设备用电量,可以实现用电负荷最优控制,有效节约电能,减少挥霍。作为一座当代化建筑来说,电力消耗是非常惊人。大楼中各种设备都是“耗电大户”。以空调系统为例,一台空调机组功耗在7.5kW到55kW是非经常用(如:上海通惠开利产品),而一台冷水机组功耗更是惊人,在大楼配备自动化监控系统之后,系统可依照设立在楼内各处传感器所检测数据,计算出大厦实际冷负荷,与机组制冷能力
9、进行比较,如果能力富裕诸多,阐明设备组所有开动是没必要,就按程序中事先指定顺序关闭其中一台;如果此时能力依然富裕诸多,就顺序关闭第二台。反之,当冷负荷增长时就顺序启动设备。通过调节设备启动,既保证正常需要,又减少能源消耗。依照实用暖通空调设计手册提供数据,供暖时,加热温度每低1可节能1015%;供冷时,制冷温度每高1可节能10%左右,安装自动化监控系统后可以按舒服性空调规定,将空调区域温度设定在最适当温度上,使能源消耗大大减少,对一种大型建筑来说,每年可节约大量费用。2.3.3 安全提供突发故障防止手段如果建筑内机电设备突然发生故障而停机,将会产生不良后果。自动化监控系统可以从如下几种方面防止
10、这种局面浮现:1. 随时检查设备实际负载和额定负载,一旦发现设备过载,及时自动卸载同步向中央控制室发出报警信号,以防损坏贵重设备;2. 监视设备运营状况,一旦发现其中某台设备运营异常,及时报警告知检修人员前去检查,以防引起更大范畴设备故障;3. 自动记录设备合计运营时数,当合计值达到规定维修时间时,自动报告中央控制室,及时提示进行设备检修;4. 当一组设备中某台设备浮现故障不能继续运转时,自动切换到备用设备;同步,对于暂时停电状况,当恢复供电后,系统自动执行顺序启动程序,可保证设备顺利投运,避免通电后对设备导致损害。通过这些检测、报警和解决方式,使智能建筑对机电设备突发故障具备有效防止手段,以
11、保证设备和财产安全。在建筑内配备自动控制系统之后,所有受控设备运营状态始终处在系统监视之下,系统可提供设备完整运营记录,同步可以定期打印出维 护、保养告知单,这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养,因而可以使设备运营寿命加长,也就是减少了建筑运营费用。2.3.4 高效提高设备运营效率、减少管理人员数量系统可以实现设备运营状况监测、诊断和记录,初期发现和排除故障,及时发出维护和保养告知,保证设备始终处在良好工作状态和大厦正常运营。在没有自动控制系统建筑物中,设备开关、维护及保养都需要人去操作,这样不可避免地规定建筑配备庞大人员队伍,而采用了自动控制系统之后,上述工作均由系统依照预先设计
12、好程序自动完毕,大批人力将被减少下来,一方面节约了管理上开支,同步也减少了由于管理众多人员所引起一系列问题。依照咱们长期经验,在建筑内配备自动控制之后,在此后可以减少三分之二设备运营、维护人员。同步,咱们懂得对人员管理工作是比较困难,但有了自动控制系统,对工作人员监督就变得精确、及时了。例如:通过检测空调机组过滤器状态就可以有效及时地清理过滤网,并能对工作人员起到有效监督作用。2.3.5 实惠减少初期投资及将来升级费用咱们所设计提供自动控制系统扩展性能极强,实现起来极其灵活以便。扩展时只需将所需扩展模块连接至原有控制器,或将新增控制器直接连接到楼内计算机局域网网络通讯线上即可。这个特点非常合用
13、于现已广泛建设办公自动化系统(OAS),实行采用计算机综合布线智能建筑上,能将智能建筑中两大系统楼宇自动化系统(BAS)与办公自动化系统(OAS)直接在底层硬件上实现无缝集成统一,引领了当今建筑智能化系统发展潮流。3 TREND IQ3智能化楼宇监控系统我公司推荐采用Honeywell-TREND公司领先于全球,基于以太网控制器智能化楼宇监控系统。HONEYWELL-TREND公司是美国Honeywell集团核心成员之一,HONEYWELL-TREND智能化楼宇自控系统拥有数十年生产经验,除了在英国市场常年居于领导地位,也是全球少数几种最大BA生产厂家之一,在欧洲、美洲、亚洲、大洋洲等地开展业
14、务,持有ISO9001、EN29001和BS5750等国际高品位认证。 Honeywell公司是一家拥有240多亿美元营业额,在航天和航空产品和服务、楼宇和工业控制技术、汽车产品、发电系统、特种化学品、纤维、塑料和先进材料等各种技术和制造方面起着领导潮流作用公司。Honeywell公司总部位于(美国)新泽西州Morriston,公司股票是道琼斯三十种工业指数之一。美国Honeywell有限公司(Honeywelllnc.)成立于1885年,其一贯致力于自控领域产品开发、技术研究及系统服务工作。在历经超过百年,持之以恒努力后来,当前Honeywell业务遍及全球95个国家和地区;全球雇有多达十二
15、万名员工,在全世界经营几百家工厂。公司股票在纽约和伦敦证券交易因此HON代号上市。世界各地共有五百万座办公大楼和八千条工业控制线安装了Honeywell自控系统。x4x6x6x5x16 研發及生產基地 R&D and manufacturing sites 銷售公司 Sales officesHONEYWELL-TREND公司无论在技术先进性还是在产品质量上都处在同行业中领先地位,生产从32位解决器各类智能DDC控制器到阀门、执行器机构、传感器、变送器等一系列楼宇监控产品,系统成套性高。为顾客提供高品质、高可靠性楼宇自动化系统。并设有庞大研究发展部以在技术上保持领先优势。HONEYWELL-T
16、REND公司智能楼宇监测与控制系统体现了最佳质量,性能,可靠性方面工业原则,数十年来被全世界数以万计顾客广泛采用。 3.1 TREND IQ3系统构造及优势建筑自动化系统(BAS)始于二十世纪五十年代,以每十年为一种台阶,技术逐渐发展,发展至上世纪九十年代主流BAS,控制总线及现场总线仍基本使用老式RS485技术,管理总线则已多采用基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传播控制合同/互联网合同)开放性以太网总线,并已成为此后发展趋势。而管理总线与控制/现场设备之间连接,仍须通过独立网络服务设备,作为不同总线技术接口,将
17、控制/现场层设备数据转换为管理层WEB可访问信息,整个系统并未完全开放。这不可避免地将BAS系统网络构造复杂化,并需要单独进行BAS管线系统设计施工,需要特定而昂贵管理软件进行监控,需要采购额外连接设备等等,导致设计、施工、调试、使用及维护全过程中实行难度和运营成本始终居高不下。TCP/IP网络技术最大优势就在于其完全开放性及由此而带来高效率和低成本。全球诸多不同厂家生产各种型号计算机及数据通信设备,它们运营完全不同操作系统和底层硬件平台,但TCP/IP合同组件容许它们互相进行通信。这一点很让人感到吃惊,由于它作用已远远超过了起初设想。TCP/IP来源于60年代末美国政府资助一种分组互换网络研
18、究项目,到当前已发展成为计算机通讯设备之间最常应用组网技术。它是一种真正开放系统,由于合同组件定义及其各种实现可以不用花钱或花很少钱就可以公开地得到。它事实上已成为Ethernet(以太网)及Internet (因特网)基本。至上世纪末,智能建筑发展开始始终与以太网技术有着密不可分关系,这一方面体当前智能建筑通信自动化子系统CAS(重要指综合布线系统和计算机网络系统)重要目之一就是为顾客提供访问Internet/Intranet,实现信息共享传播通道和数据互换设备;另一方面是体当前随着以太网迅猛发展,智能建筑与以太网之间产生了越来越多结合点,咱们可以看到当前基于以太网智能建筑应用技术和产品大批
19、涌现出来,为智能建筑向开放性发展提供了更辽阔空间。Honeywell-TREND公司研制出IQ3控制器系统,是全球第一款内嵌图形化网络服务器,直接完全基于TCP/IP,以开放Ethernet(以太网)直接作为管理/控制/现场总线进行监控数据通讯及网络互联最新型控制器。IQ3控制器直接向TCP/IP网络开放,这意味着基于成熟网络技术,无论是一种IQ3控制器,还是成百上千个IQ3构成控制系统,都完全直接依托于智能建筑中通信自动化子系统CAS综合布线与计算机网络,形成BAS与CAS无缝集成。这两种技术结合,完全克服了上述老式BAS中弊病,获得了全开放条件下高效率与低成本;无论是从BAS前期设计始终到
20、后期维护,都是革命性突破。 以IQ3控制器为核心HONEYWELL-TREND智能楼宇自动化监控系统,较采用老式DDC控制器技术楼控系统所不具备特点优势:l 操作容易IQ3带领互联网络技术进入楼宇监控系统内,对于大厦操作员和系统安顿者带来极大以便,在设计和安装上,都是以综合布线为中心,简朴直观,对于顾客操作很以便,使用图形网页界面,操作容易。l 设计以便IQ3是累积近年-TREND在生产自控控制器经验而设计出来,只要一种IQ3控制器型号及配合扩展模块便能适合不同大小专案规定。l 扩展灵活按照规定增长监控点或额外输入/输出扩展模块,没有必要增长更多控制器,连接时只需要简朴地使用一根导线,提供各种
21、输入/输出扩展模块选取l 开放及原则网络技术使用以太网及TCP/IP网络技术,不但在世界普及,亦符合国际原则和合同开放,并且安装以便,安装成本低及减少安装时间,并且传送速度快、稳定可靠,是现今最流行资讯网络,适合各类型建筑物。从这些年互联网神速发展便懂得网络扩展灵活。l 内嵌式图形化Web网页服务器 Graphic IQIQ3控制器内嵌网页服务器,基于通用HTML格式,为顾客提供简朴直接解决方案,无需特定软件,只需使用原则网页浏览器便可以进行监控。IQ3更提供图象及图表显示,顾客可以直观地监控楼宇设备,并且依照顾客登录允许权级别,顾客可以直接在网页上调节及变化参数,不同级别顾客可监控不同页面,
22、安全而高效。l 即时存取通过互联网,无论在何时何地,无需特定软件,通过原则路由设备连接宽带网络或采用拨号连接,都能即时监控,更可使用PDA或移动电话等同步访问网络,一切尽在掌握之中。TCP/IP以太网WWWDataStormTMNGCEINCIQ210IQ212-TREND网GSMCDMAPDAl 内部合用严格工业通讯原则IQ3内部使用工业通讯原则CANbus。CANbus原则严谨、先进互动速度迅速,在工业自动化及汽车系统上得以广泛使用,如奔驰、富豪、宝马亦有应用。l 编程灵活编程工具(SET)均以图表为主,且编程方式没有任何限制,在设计监控程序时,有极大自由度,对各种不同应用规定都能灵活达到
23、。l 强大网络功能IQ3之通讯网络都是以基于TCP/IP合同综合布线为中心,网络扩展容易且强大,而控制器与控制器之间是对等网络(Peer-to-Peer)构造,控制器之间没有级别之分,资料存取及互相控制更直观和迅速,大大减低了因某些控制器影响整个网络功能问题。l 彻底开放集成性能由于直接在底层硬件上基于TCP/IP及Internet技术,使得HONEYWELL IQ3系统与任何现今楼宇控制系统产品都能真正且低成本集成兼容。3.2 TREND IQ3控制器及扩展模块Honeywell-TREND公司研制出基于功能强大32位MotorolaColdfire中央智能解决器第四代楼宇自控系统控制器IQ
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