中央空调控制方案

空调自动控制系统方案

一、设计概述

根据甲方提供的建筑平面图、空调自控系统图及甲方要求，我公司凭借多年在中央空调自控领域的丰富经验为此自控系统进行优化设计，采用西门子可编程逻辑控制器PLC配以各类温、湿度传感器，压差传感器对空调机房2套空调机组和1套风冷机组进行数据检测和自动控制。对空调机组、风冷机组风机启停进行远程控制及状态显示、故障报警，温度湿度压力等参数显示、超限报警，保证综合楼恒温控制要求及设备安全运行和远程控制。

本次综合楼中央空调自动控制系统的设计以严格满足综合楼空气质量要求、温湿度要求，系统稳定性、操作性为首要目标，兼顾系统的经济性能为前提，性价比最优为原则进行优化设计。根据中央空调及楼宇自控的要求，保证整个综合楼各房间的温湿度必须控制在规定范围内，因此需要对空调主机，风冷主机、冷冻泵、冷却泵、热水泵，冷却塔风机，循环泵，补水泵、电动调节阀，进行自动控制，同时将各温湿度、压力压差，流量检测、频率电机运行情况信号上传至集中控制单元，以便于业主进行综合管理。

因此我公司为本工程设置了中央空调集中控制系统，本控制系统采用SIEMENSS7-300系列可编程逻辑控制器（PLC）安装集中控制柜作为集中控制器，高性能的10.2寸触摸屏作为系统工作站的人机对话界面，进行机组运行参数的显示，故障报警，控制参数设定等。二、初步设计方案

1、中央空调自控系统遵循原则

控制的基本原则是必须直接并快速地响应代表负荷或能量指令的前馈信号，并通过闭环反馈控制和其它先进控制策略，对该信号进行静态精度和动态补偿的调整。

控制系统任何部分运行方式的切换，不论是人为的还是由联锁系统自动的，均平滑进行，不引起过程变量的扰动，并且不需要运行人员的修正。

控制系统的输出信号为脉冲量或4～20mA连续信号，并有上下限设定，以保证控制系统故障时系统设备安全。

控制系统的手操备用，包括人机界面上的软手操和直接作用到控制装置的硬手操两种，系统的“自动”和“手动”之间的切换，必须是双向无扰的。硬手操能在任何的控制系统故障情况下，均能对现场设备实行控制。

控制系统能监视设定值与被控变量之间的偏差，当偏差超过预定范围时，系统将报警。

手动切换一个或一个以上的驱动装置投入自动时，为不产生过程扰动，而保持合适的关系，使处于自动状态的驱动装置等量并反向作用。

2、系统参数及被控设备、功能详解

①现场采样参数包括：

空调主机所有进出口温度，空调供回水压差，冷却塔进口水温、风冷机组供回水温度，回水流量，循环供回水压力，室内湿度等工艺参数和电机频率，电流，阀门开度，接触器状态，变频器运行故障，电机故障等电气参数。

②现场控制参数包括：

在现场人机界面（触摸屏）上可以对空调机组和风冷机组控制参数的设定：冷冻水出回水温差，冷却水出回水温差，冷却水回水流量超低报警，空调供回水压差，风冷机组供回水温差，循环泵出水压力，补水泵的回水压力等参数的设定，以便对冷却水泵，冷冻水泵，冷却塔风机，电动旁通阀，热水泵，循环泵，补水泵等进行自动控制。还可以直接对各水泵、风机、阀门、变频器等进行手动的启停开度频率的设定。

③报警指示、联锁保护系统包括：

冷冻水超限报警，冷却水超限报警，空调供回水压差报警，风冷机组供回水超限报警，循环泵压力超限报警，回水压力超低报警，空调机组故障报警，风冷机组故障报警，变频器故障报警，阀门故障报警，电机故障报警等。

联锁停机：冷冻泵，冷却泵，冷却塔风机没启动联锁停空调主机；冷却水流量超低联锁停主机等，联锁停机均有语音报警提示。

③微机自控系统功能包括：

冷冻泵自动控制、冷却泵自动控制、电动旁通阀自动控制、热水泵自动控制，循环泵自动控制，补水泵自动控制，冷却塔风机自动控制。

3、控制原理及控制内容：

冷冻泵，冷却泵采用恒温控制或者恒温差控制方式，并设置最低流量。

冷却塔风机采用恒温控制或者恒温差控制方式。

电动旁通阀采用恒压差控制，供回水压差超过设定值时按比例打开旁通阀，压差低于设定值时关闭旁通阀。

热水泵控制采用回水温度控制或者供回水温差自动控制。

循环泵根据供水压力控制，压力低时启动循环泵。

补水泵根据回水压力控制，压力低时自动补水。

其他阀门根据连锁自动启闭。

通过以上监控措施：该控制系统需具有强大的控制功能和系统特点：

●极高的可靠性

●在图形化操作界面上完成一切操作，便捷的操作

●丰富的内置集成功能

●提供能够自动调节的严格恒温、恒压环境

●预防突发事故发生，保护设备的投资

●将整个综合楼的所有空调机组和风冷机组设备统一管理

三、上位机系统功能简介

1、自控系统的特点：

逼真的工艺流程画面，画面图标与实物相似，流程图通俗易懂

极高的可靠性和稳定性，高速度的通讯速率进行数据交换

在全中文操作界面上完成一切操作、设置

检测系统免维护，一次调试成功后，不需要专业人员定期维护

极高的保护功能，如有故障及时报警，对报警值进行存档

2、系统集成后将达到功能：

在上位监控管理计算机彩色显示器上逼真、动态实时显示各空调机房空调机组和新风机组工艺流程、各主要设备的运行状态等数据，送、回风风道上的风流方向等，遇到报警信号时，自动弹出报警提示框，同时故障设备处图标闪烁，直至故障消除。使空调管理人员随时掌握当前动力设备的运行情况，画面包括但不限于：

空调机组和冷风机组动态工艺流程图。

空调机组和冷风机组参数设定画面。

空调机组和冷风机组运行参数实时、历史变化趋势曲线。

空调机组和冷风机组报警信息查询。

总之，在使用基于现代自动控制技术和变流量控制技术的智能控制系统可将复杂的机电设备运行管理变得轻松自如。尤其针对服务行业中央空调设备众多、功能复杂，房间办公环境要求极其严格，使用以PLC控制器为核心的集中智能控制系统后不但只需要一人就可轻松的负担起整个系统的运行管理及维护工作，可节省大量的人力成本，并避免过于复杂的操作流程

所造成的人为失误，降低系统设备故障的风险。大量工程实际成果表明使用基于现代自动控制技术和变流量控制技术的智能控制系统比常规人工操作管理的系统综合节能效率达15~30%。