恒溫恒濕自控方案
關(guān)鍵詞:中央空調(diào);自動(dòng)控制;恒溫恒濕;空氣處理
概要:本自控方案主要是根據(jù)制藥生產(chǎn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求對(duì)各個(gè)區(qū)域溫度、濕度、壓力分別進(jìn)行控制,創(chuàng)造出一個(gè)高效、節(jié)能的滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的生產(chǎn)環(huán)境。同時(shí)對(duì)主要設(shè)備如空氣處理機(jī)風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、送風(fēng)溫濕度、室內(nèi)溫濕度進(jìn)行監(jiān)控及控制。
Keywords:centralairconditioning;Automaticcontrol;Constanttemperatureandhumidity;Airtreatment
Summary:thiscontrolschemewasbasedonpharmaceuticalproductionproductionenvironmenttotherequirementsofeachareaoftemperature,humidityandpressurecontrol,respectively,createahighefficiency,energysavingtomeettheproductionrequirementofprocessproductionenvironment.Atthesametimeformainequipmentsuchasairfilter,airblower,processor,indoortemperatureandhumiditytemperatureandhumiditymonitoringandcontrol.
中圖分類(lèi)號(hào):TU831.3+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一、工程概述
本方案是為某藥業(yè)公司1#固體制劑車(chē)間凈化廠房空調(diào)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方案。
該自控方案主要是根據(jù)生產(chǎn)要求對(duì)各個(gè)區(qū)域溫度、濕度、壓力分別進(jìn)行控制,同時(shí)對(duì)主要設(shè)備如空氣處理機(jī)風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、送風(fēng)溫濕度、室內(nèi)溫濕度進(jìn)行監(jiān)控及控制。
該自控方案致力創(chuàng)造一個(gè)高效、節(jié)能的生產(chǎn)環(huán)境滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求。在本次設(shè)計(jì)方案中央站監(jiān)控軟件及主要控制設(shè)備均采用設(shè)備,該系統(tǒng)可以將廠房的暖通系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等設(shè)備全部納入該軟件監(jiān)控系統(tǒng)中,這樣可大幅降低從這以今后設(shè)備重復(fù)的采購(gòu)費(fèi)用,節(jié)省設(shè)備成本。
根據(jù)藥廠的生產(chǎn)特點(diǎn),在方案設(shè)計(jì)時(shí)考慮到對(duì)于設(shè)備的啟停即可以現(xiàn)場(chǎng)控制,也可以在中央站上操作,因此在配置設(shè)置設(shè)備考慮了在本地DDC上或中央站都能啟??諝馓幚頇C(jī),這樣在室內(nèi)消毒時(shí),人員可以不進(jìn)入室內(nèi),直接在中央站操作,避免了消毒設(shè)備對(duì)人體的傷害。
二、設(shè)計(jì)依據(jù)
為了保證系統(tǒng)既能適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,又具有極高的可靠性,系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則和標(biāo)準(zhǔn)及一些相應(yīng)的地方性設(shè)計(jì)規(guī)范。
GB/T-2000《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ/T16-1992《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GBJ16-1987《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GBJ/232-1990、1992《電氣裝置安裝工程施工驗(yàn)收規(guī)范》
GBJ19-1987《中國(guó)采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/T-2000《建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GJBT-471《智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)施工圖集》
《空調(diào)系統(tǒng)控制》中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院
三、方案描述
(1)中央站BA系統(tǒng)控制
由于制藥企業(yè)的特殊要求、我們?cè)谶@次自控系統(tǒng)的設(shè)備方案的選型上,主要設(shè)備都采用的,極大保證了自控系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和可靠。由于BA及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都采用同一品牌的設(shè)備,自控設(shè)備之間可以無(wú)縫連接,提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,保證系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總監(jiān)控點(diǎn)數(shù)及設(shè)備情況,配置一條C-BUS來(lái)連接現(xiàn)場(chǎng)DDC,將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息傳送至中央BA服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)BA與現(xiàn)場(chǎng)控制器的通信。
的BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全符合JGJ/T1692第26.2.2.6條,即系統(tǒng)應(yīng)采用中央站為核心,DDC與中央站通過(guò)CBUS總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,DDC應(yīng)設(shè)在受控對(duì)象附近(采用LonWork的模塊)且DDC間能實(shí)現(xiàn)同層通信。BA系統(tǒng)該系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(IEEE802.3)作為物理標(biāo)準(zhǔn),TCP/IP為網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,并采用WindowsNT或Windows2000作為操作系統(tǒng)。BA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置遵循分散控制、集中監(jiān)視、資源和信息共享的基本原則,是一個(gè)工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的集散型控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)符合標(biāo)準(zhǔn)。選用EXCEL50控制器,具有LonTalk通訊協(xié)議技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)模塊化結(jié)構(gòu)。具有標(biāo)志。
現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備
Excel5000控制器
Excel5000是一個(gè)可自由編程系統(tǒng),適用于復(fù)雜的HVAC控制,采用DDC技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì),其核心是一套多進(jìn)程實(shí)時(shí)分布的OS(操作系統(tǒng)),基于32位的CPU。
系統(tǒng)可以提供強(qiáng)大運(yùn)算能力及靈活的擴(kuò)展性。
Excel5000的分布式體系結(jié)構(gòu)完全支持分布式模塊連接。
機(jī)架式插槽連接方式直接利用了控制線路的內(nèi)部總線,系統(tǒng)響應(yīng)快,一般的工業(yè)PLC始終采用這種方式,有時(shí)一臺(tái)PLC可以控制上千點(diǎn)。(如圖所示)
控制功能說(shuō)明
恒溫恒濕空氣處理機(jī),相應(yīng)的室內(nèi)的溫濕度、濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)、電加熱、除濕狀態(tài)、水閥開(kāi)度、風(fēng)門(mén)開(kāi)度等均可顯示,并且在此可以對(duì)室內(nèi)溫濕度控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定。
控制參數(shù)如下
特別說(shuō)明空氣處理機(jī)的自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)是基于所有設(shè)備在手動(dòng)調(diào)試完成后,在最不利調(diào)件下,如夏季及過(guò)渡季節(jié)空氣的溫濕度較高,手動(dòng)調(diào)試滿(mǎn)足要求后,自動(dòng)才可以投入正常運(yùn)行,通俗說(shuō)自控的實(shí)現(xiàn)是建立在手動(dòng)控制滿(mǎn)足要求的情況下。
由于所有空氣處理機(jī)控制模式基本類(lèi)似,因此通過(guò)1#機(jī)組來(lái)說(shuō)明控制方案。
恒溫恒濕DDC控制原理圖
夏季模式溫濕度控制:
通過(guò)對(duì)房間溫度2、濕度3、室外涵值4檢測(cè),反饋信號(hào)分別與溫、濕設(shè)定值進(jìn)行比較,由偏差大者由DDC通過(guò)PID控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度??刂葡到y(tǒng)采用濕度優(yōu)先方案,如室內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)而相對(duì)濕度偏高時(shí),則開(kāi)大閥門(mén)7,使送風(fēng)溫度8達(dá)到露點(diǎn)除濕、直至濕度滿(mǎn)足要求(表冷器需滿(mǎn)足要求),若此時(shí)室溫過(guò)冷,則啟動(dòng)加熱器10進(jìn)行溫度補(bǔ)償。如室內(nèi)相對(duì)濕度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求而室溫過(guò)高,則開(kāi)大閥門(mén)7,直至溫度滿(mǎn)足要求。如房間相對(duì)濕度過(guò)低時(shí),則打開(kāi)加濕器11進(jìn)行濕度補(bǔ)償。
冬季模式溫濕度控制:
通過(guò)對(duì)房間溫度2、濕度3檢測(cè),反饋信號(hào)分別與溫度設(shè)定值進(jìn)行比較,由DDC通過(guò)PID控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10的開(kāi)度,保持送風(fēng)溫度在要求的控制范圍內(nèi)。當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度偏低時(shí),PID調(diào)節(jié)加濕器11,當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度偏高時(shí),調(diào)節(jié)加濕器11,使室內(nèi)濕度符合要求。
正壓控制:
通過(guò)壓力傳感器1檢測(cè)室內(nèi)壓力,與設(shè)定值比較PID調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使室內(nèi)正壓滿(mǎn)足要求。室內(nèi)正壓力的保持與送排風(fēng)也有相關(guān)要求,即在自控運(yùn)行前要調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)使風(fēng)機(jī)在低頻率時(shí)也能滿(mǎn)足壓力要求,這樣在濾網(wǎng)臟時(shí)、或室內(nèi)有漏風(fēng)時(shí)自控系統(tǒng)通過(guò)提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速使正壓滿(mǎn)足要求。
濾網(wǎng)壓差報(bào)警:
空氣處理機(jī)的過(guò)濾網(wǎng)處均設(shè)有壓差開(kāi)關(guān)(壓差可設(shè)定),由此來(lái)測(cè)定過(guò)濾網(wǎng)是否淤塞,此信號(hào)通過(guò)DDC控制器反映在中央控制器中,在中控室工作站上提示并打印,通知維護(hù)人員進(jìn)行清洗。
風(fēng)機(jī)連鎖控制:
對(duì)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)通過(guò)檢測(cè)風(fēng)機(jī)控制柜內(nèi)的運(yùn)行點(diǎn)監(jiān)控風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),檢測(cè)控制柜風(fēng)機(jī)故障狀態(tài)點(diǎn)檢測(cè)風(fēng)機(jī)故障。通過(guò)狀態(tài)點(diǎn)來(lái)與電加熱、電加濕、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制,當(dāng)風(fēng)機(jī)關(guān)閉或故障時(shí),電加熱、電加濕、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門(mén)自動(dòng)關(guān)閉,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)上述設(shè)備按控制程序調(diào)節(jié)。當(dāng)有火情信號(hào)時(shí),程序聯(lián)鎖切斷風(fēng)機(jī)。
風(fēng)機(jī)啟??刂疲?/p>
由于在配置設(shè)置設(shè)備考慮了在本地DDC上或中央站都能啟??諝馓幚頇C(jī),這樣在室內(nèi)消毒時(shí),人員可以不進(jìn)入室內(nèi),直接在中央站操作,避免了消毒設(shè)備對(duì)人體的傷害。
中央監(jiān)控:
監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度、風(fēng)機(jī)運(yùn)行、故障狀態(tài)。彩色圖形顯示上述各參數(shù),記錄各參數(shù)、狀態(tài)、和其歷史參數(shù),并可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)表,且可通過(guò)打印機(jī)輸出,便于隨時(shí)調(diào)用設(shè)備參數(shù)修改生產(chǎn)工藝。
注:文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。