智能系统控制要点

智能系统控制要点
智能系统控制要点

智能照明系统

根据采购人的要求,关于本项目招标文件相关内容变更如下:

1. 开标时间更改为2010年3月26日9点00分。

2. 招标文件第四章《技术规范与设备要求》的第一款第二项"技术标准"新增加以下内容:2.6自动监控概述

采用计算机化的楼宇自控系统(BAS)实现自动地对楼宇进行控制、监视并且为指定的设备提供报警。系统包括安装在指定地点的直接数字控制器(DDC),传感器,执行器。控制中心由操作输入、显示设备、数据处理机、存储器、打印设备组成。软件要包括所有的菜单、窗口、图标和其它软件开发工具,为操作者和系统提供人机对话界面。主要原则包括:

1. 风机盘管采用风机就地手动控制、盘管水路二通阀就地自动控制,通过联网型温控器与楼控系统连接。

2. 冷水机组等机电一体化设备由机组所带自控设备控制,集中监控系统进行设备群控和主要运行状态的监测。(局部(会议室,制定房间))

3. 热力、制冷机房内设备在机房控制室集中监控,但主要设备的监测纳入楼宇自动化管理系统总控制中心。

4. 空调自控系统应根据不同气候条件和工作状态,通过编程预设几种运行模式以达到节能、节费的目的。

5. (电子计算机房用)恒温恒湿机的制冷、加热、加湿及温湿度控制和监测系统由机组生产厂负责设计制造。

6. 其余暖通空调动力系统采用集中自动监控,纳入楼宇自动化管理系统。

7. 采用集中控制的设备和自控阀均要求就地手动和控制室自动控制,控制室能够监测手动/自动控制状态。

8. 每套层照明配电箱内预留照明控制点。其中首层、二层每套层照明配电箱内预留照明控制点2套;三到七层每套层照明配电箱内预留照明控制点1套;屋顶照明配电箱预留留照明控制点6套。(具体情况详见科协办公室楼控点表)

9. 楼控系统另外需为"配电计量系统"、"智能照明控制系统"和"安防报警系统"预留网络接口或网关,便于各系统集成统一。

本工程BAS系统包括:室外环境参数监测系统、中央冷冻冷却系统、换热站监控系统、新风监控系统、会议室新风控制,风机盘管监控,送排风监控系统和公共照明监控系统等。以下就各分系统的控制及采样点设置、设备配置、控制方式及功能作详细说明。

2.7 冷热源水系统主要自控项目

2.7.1 冷源系统

冷源系统采用一次泵变频变流量系统,包括2台螺杆式冷水机组、2台冷却水循环泵、2台冷冻水循环泵、2台补水泵、1组软化水箱及软化水装置、2台冷却塔等设备。楼宇自控系统需提供一套完整的冷站群控系统,按每天预先编排的程序对以上所述设备进行优化控制。

具体功能如下:

1、设备状态的监测和控制:

1) 制冷机通过软件接口(通用标准的协议如Modbus)的方式监测和控制冷机内部参数,包括:主机运行状态、故障报警代码、冷冻水水流状态,主机负荷水平绝对值或百分率,或者主机电流或电流百分率,冷冻水冷却水供回水温度,蒸发器和冷凝器压力,油压差压,本次运行时间和累计运行时间,机组累计启停次数, 接收BAS给出的冷冻水供水温度再设定值,接受BAS发出的启停控制命令等。如冷机未能提供以上全部工艺参数,BAS的监测点必须对数据通讯得到的参数作添平补齐。

2) 监测每台主机冷冻水流量、冷机耗电功率、机房(含冷机、水泵、冷塔)耗电功率,从而计算冷水机组的能效比和机房系统整体能效比,并在监测界面中实时显示能效曲线。

3) 监测冷冻水泵的运行状态、故障报警、手自动和变频反馈,并控制启停和频率;以供、回水总管某处的测量值(温差或压差)作为过程变量对冷冻水泵进行变频调速控制。

4) 监测冷却水泵的运行状态、故障报警、手自动,并控制启停;

5) 监测冷却塔风机的运行状态、故障报警、手自动和变频反馈,并控制启停和频率;监测冷却塔供、回水总管温度;以冷却塔供水温度设定值为目标,对冷却塔风机进行变频调速控制。

6) 监测补水泵的运行状态、故障报警、手自动,并控制启停;

7) 测量冷冻水供/回水总管温度

8) 测量冷却水供/回水总管温度;

9) 测量软化水箱高/低液位状态,根据液位控制电磁阀的开关实现自动补水,水位不正常时自动报警;

10) 测量膨胀水箱高/低液位状态,根据液位控制补水泵的启动停止实现自动补水,水位不正常时自动报警;

11) 测量冷冻水流量,控制冷冻水旁通阀的开度,以满足冷机蒸发器冷冻水最小流量要求;

12) 冷冻水泵、冷却水泵、补水泵冷却塔风机运行时间累积;

13) 监控各电动阀阀位:满足东夏季切换要求和设备连锁控制要求。

14) 各联动设备的启停程序包括一个可调整的延迟时间功能,以便配合冷冻系统内各装置的特性。

2. 冷冻机组的启动和停止连锁控制:

(1) 连锁启动顺序:

冷却水塔风机→冷却水塔电动蝶阀→冷冻机的冷凝器电动蝶阀→冷却水泵→冷凝器水流开关信号指示→冷冻机蒸发器电动蝶阀→冷冻水泵→冷冻水流开关信号指示→冷冻机主机

每步启动都需根据冷水系统的工艺要求设定延时值

(2) 连锁停止顺序:

冷冻机→(延时数分钟,视设备要求和工况判定延时时间)→冷却水泵→冷凝器水流开关信号指示→冷冻机的冷凝器电动蝶阀→冷却水塔电动蝶阀→冷却水塔风机→冷冻水泵→蒸发器水流开关信号指示→冷冻机的蒸发器电动蝶阀

每步停止都需根据冷水系统的工艺要求设定延时值

3. 冷冻水系统控制方案

BAS系统应至少提供以下三种控制方案:

(1) 压差控制冷冻水泵变频:

以系统供回总管之间的某条件点(一般应选在供回总管的最远端)的设计压差作为控制预设定值,以该点压差测量值作为PID调节的过程变量,以变频调速冷冻水泵作为控制系统的执行机构,对冷冻水供水进行调节控制。控制目标是使过程变量趋近于预设定值;当冷冻水的系统负荷流量大于一台冷冻机蒸发器最低许可流量值时,电动旁通阀保持关闭;当只有一台机组在运行,且冷冻水的系统负荷流量低于一台冷冻机蒸发器最低许可流量值时,电动旁

通阀开启,使冷冻机蒸发器的水流量大于等于最低许可流量值。

(2) 温差控制冷冻水泵变频:

恒定冷机出水温度,以系统供回总管之间的某条件点(一般应选在供回总管接分集水器处)的设计温差作为控制预设定值,以该点温差测量值作为PID调节的过程变量,以变频调速冷冻水泵作为控制系统的执行机构,对冷冻水供水进行调节控制。控制目标是使过程变量趋近于预设定值;当冷冻水的系统负荷流量大于一台冷冻机蒸发器最低许可流量值时,电动旁通阀保持关闭;当只有一台机组在运行,且冷冻水的系统负荷流量低于一台冷冻机蒸发器最低许可流量值时,电动旁通阀开启,使冷冻机蒸发器的水流量大于等于最低许可流量值。

(3) 压差控制冷冻水泵定频:

此方案为一次泵冷冻水系统控制的传统模式,冷冻水泵全部采用工频转速运转。根据系统供回总管之间的压差作为控制预设定值,以电动旁通阀作为控制系统的执行机构,当压差超过控制预设定值,电动旁通阀打开,维持冷冻机蒸发器内水流量恒定运行。

除此之外,楼控系统应该根据不同室外气候条件(如过度季白天/夜间、夏季白天/夜间),设定不同工作模式,每种工作模式对应不同冷冻水供回水温度,在满足舒适性要求前提下,尽量提高冷冻机组蒸发温度,以达到节能目的。

4. 冷冻机组的投入(加机)和退出(减机)

控制原则:根据冷源系统总负荷水平进行冷水机组运行台数的控制,目的是使运行的冷冻机台数能够满足系统负荷的需要,并使开出的冷冻机尽可能在其效率最高的工况区运行。

根据冷冻机组的工况参数(负荷率,功率,主机电流量等),进行综合判断,对制冷机组作运行台数控制。

冷机运行台数控制的优化策略是:首先,控制系统冷冻水的总流量始终保持在刚好满足系统负荷要求的水平,这一点需要靠高品质的变频调速控制冷冻水泵来完成;其次,根据系统负荷量和当前冷机的供应能力的差值,决定下一次启或停某种规格的制冷机组,原则是应该选择能够满足负荷需要、并且最接近系统需求值的工作方式,这一个控制的关键在于调试中找出最佳的启停切换点;还有就是运行台数控制的程序中,应该考虑使制冷机处于最佳工作效率点周围。

例如:以设定的压缩机运行电流与额定电流的百分比为依据进行加减机。加机时,若机组运行电流与额定电流的百分比大于设定值( 如90%),并且持续10~15min,则开启另一台机组。减机时, 每台机组的运行电流与额定电流的百分比之和除以运行机组台数减1, 如果得到的商小于两电流百分比值的设定值, 那么1 台机组就会关闭。

制冷机组群控方案需特别注意:

(1)在加机前先对原运转机组卸载;

(2)机组冷冻水路上的电动阀动作缓慢, 确保机组稳定运行;

(3)合理的群控方案避免频繁加减机。

5. 变频冷冻水泵运行控制

水泵数量可与冷水机组数量不同, 二者的启停控制相互独立。变频水泵采用同频加减控制,由控制过程变量测量值控制,满足负荷侧流量的需求; 而冷水机组的启停则由开启的机组运行电流来控制, 满足负荷侧冷量的需求。以压差控制为例,当系统启动时, 第1 台冷水泵先以最低频率启动, 如果不能满足末端压差设定值, 则第2 台水泵以最低频率加入。此后如压差仍然未到设定值,2 台水泵同频上升来加大流量, 直到末端的压差设定值得以保证时为止。当末端负荷减少, 流量过剩, 也就是末端的压差高于设定值时, 2 台泵同步减频来维持压差设定值。当水泵处在最低频率时( 因为2台水泵同频动作, 所以同时处在最低频率) , 如果还有减少流量的需求, 则关闭其中1 台水泵。冷冻水泵变频控制的最低频率对应的水泵流量,应不小于冷机蒸发器允许最小流量,通常取50~60%额定流量。

6. 冷却水和冷却塔控制

对冷却水控制的基本要求是保证经过冷却塔处理的冷却水温度(即进入冷冻机冷凝器的冷却水温度,也可以称为冷却塔供水温度)符合冷冻机的要求。按冷却水供水温度对冷却塔风机运转台数和转速的进行控制,当冷却水供水水温高于要求值时加大风量(或增加冷却塔风机运行台数),反之则减少风量,以便降低能耗。

冷却水泵采用工频运行,与冷水机组一一对应连锁控制。

2.7.2 供热系统

1. 设备状态监测和控制:

1) 板式换热器:一次、二次热水运行参数(温度、压力)、电动调节阀状态,故障报警。2) 监测一次热水循环泵的运行状态、故障报警、手自动和变频反馈,并控制启停和频率,备用水泵故障可互投。

3) 监测空调热水循环泵的运行状态、故障报警、手自动和变频反馈,并控制启停和频率,备用水泵故障可互投。以供、回水总管某处的压差作为过程变量对冷冻水泵进行变频

调速控制。

2. 控制要求及运行策略:

1) 根据换热器二次热水的供水温度控制一次侧电动阀开度,从而控制一次侧热媒的流量;2) 根据不同气候条件设定几种运行模式,对应不同供回水温度,以达到节能、节费的目的。3) 二次侧采用空调热水循环泵变频变流量系统:在空调供回水干管适当位置设置压力信号采集点并向总控制中心反馈,根据供回水压差通过变频器调节控制空调冷冻水泵转数及运行台数,变频水泵采用同频加减控制。注意特别注意的是:由于系统流量不同,冬季工况与夏季工况需要设置不同的压力信号设定值,具体数值需要根据运行调试结果确定。4) 空调水系统冬、夏季切换:夏季:电动二通阀①②启用,③④停用;冬季:电动二通阀③④启用,①②停用;电动阀平时为常闭状态,对应设备开启时联动开启。电动旁通阀压差设定值冬、夏季需进行切换。5) 空调水补水泵:1用1备,与高位水箱合用,根据设定值,低位启动,高位停泵;6) 软化水箱最低液位控制补水泵停止运行;

2.8 空气处理系统和通风装置

2.8.1 热回收新风机组和新风管道

1) 监测新风机组送风温湿度;2) 监测风机手/自动转换状态,确认空调机组风机现是否处于楼宇自控系统控制之下,同时可减少故障报警的误报率;当机组处于楼宇自控系统控制时,可远程控制或定时自动启停,并可远程对温度、湿度和频率进行设定。3) 监测风机运行状态、故障状态,变频器频率反馈;4) 监测过滤器过阻报警,提醒工作人员及时清洗过滤器;

5) 监测热回收转轮的运行状态、故障状态,提醒工作人员及时维护转轮。6) 具有防冻保护功能,并自动报警。7) 根据送风温度控制水路电动阀开度;

8) 根据送风空气湿度控制空气加湿设备启停。

9) 在送风管适当位置(如干管距末端1/3处)设置压力传感器,根据风管内静压调节送、排风机转速,送、排风机连锁控制。10) 监测在回风干管入口处co2浓度,作为调整风道压力值设定的辅助参数。11) 监控机组新风、排风干管处电动风阀,并实现与送排风机的连锁控制。12) 楼控系统应根据不同气候条件和工作时间设定多种工作模式(如预热、工作、值班模式等),以达到节能、节费目的。以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。

2.8.2 会议室新风管道

在会议室新风支管处设置电动风阀,并设置三位开关,分三种模式控制送风阀开度:关模式指没有会议,小风量模式指参加会议的人比较少;大风量模式指最多人数开会;三个模式对应的风阀开度由人工设定;通过对新风合理调节既保证了新风量,减少能源浪费。

2.8.3 普通办公室新风管道

在普通办公室新风支管处设置电动风阀,并在系统调试时预设好风阀的最大开度,根据智能照明系统红外感应探头输入的信号控制风阀处于开或关状态。

智能照明系统提供modbus协议,BAS 通过该协议读取智能照明系统中的每个房间的红外感应探头的状态。

2.8.4风机盘管

1) 风机盘管回水管上设电动二通阀,室内设温控器及风速三速开关,由室温控制器根据室内温度的变化控制电动二通阀的动作,满足室温控制的要求。2) 温控器具有网络通讯接口,可通过MODBUS协议与BAS联接,可单独和联网控制风机盘管及电动阀,楼控系统可远程强制设定房间控制温度,避免人为过高过低地调整温度。BAS系统通过温控器提供的BCnet,Modbus协议,可以监控风机盘管的点位如下:房间室内温度,三速风机运行状态,风机盘管的工作模式,水阀状态,室内温度设定和远程控制风机盘管三速,水阀开关和温度设定。

2.8.5 监控送、排风机系统

1) 监视手自状态和运行状态;2) 监视其故障报警状态;3) 风机与对应风阀的进行联锁控制。

4) 控制风机启停,包括远程控制和定时自动启停。

3. 招标文件的其他内容不变。

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