中央空调水系统的群控管理系统

中央空调系统的群控管理系统
陈颖 吴静涛
（上海富田空调冷冻设备有限公司）
摘要摘要：：采用组态软件和上位机对中央空调的主设备、辅助设备进行楼宇自动化高效管理。

对群控管理系统的工作过程和组成做一些介绍。

对远程无线监控管理做一些介绍。

介绍一个中央空调工程实例。

关键词关键词：：群控管理、中央空调系统、远程监控管理
1．概况概况概况：：在工业高速发展和环境要求越来越高的今天，随着计算机、测控、数字通讯、
人机介面等多种技术的发展，对工业设备实施集中监控管理的需求日益增加，近几年要求对中央空调设备实施集中监控管理和远程监控的用户逐年增加，这方面技术已经得到较广泛的应用，采用组态软件和上位机对中央空调系统实施楼宇自动化高效管理是目前主要的应用趋势，国内许多用户采用了这种方式，系统运行证明这类系统具有稳定可靠、操作简单、管理高效轻松、精确灵活、功能齐全等特点。

在浙江某商贸城宾馆办公楼中央空调水系统监控管理中，该系统解决了用户要求的自动控制、负荷控制、设备优化组合、备用设备管理、系统冷冻水温度控制、冷却塔出水温度控制、远程通讯、局域网通讯、数据记录查询打印等要求，采用该系统本地管理人员和远程管理人员都可以及时了解水系统的即时、详细运转情况。

2．水系统设备组成水系统设备组成水系统设备组成：：商贸城宾馆办公楼采用三台水冷冷水机组，水系统分为宾馆水系统
和办公楼水系统两个水系统，需要进行群控管理的设备共31个，包括：
2.1. 宾馆水系统：
1）冷水机组2台；
2）冷却水泵3台（2用1备）
3）冷冻水泵3台（2用1备）
4）冷却水路蝶阀3套（2用1备）
5）冷冻水路蝶阀3套（2用1备）
6）冷却塔2个：共4个冷却风扇
7）分水器、集水器间的压差旁通阀1个；
2.2. 办公楼水系统：
1）冷水机组1台；
2）冷却水泵2台（1用1备）
3）冷冻水泵2台（1用1备）
4）冷却水路蝶阀2套（1用1备）
5）冷冻水路蝶阀2套（1用1备）
6）冷却塔1个：共2个冷却风扇
7）分水器、集水器间的压差旁通阀1个；
2.3.系统需要采集的信号：
1）设备启停信号、运转状态信号和警报信号；
2）各设备累计运转时间（小时）
3）冷水机组压缩机等部件工作状态和各保护点状态；
4）冷水机组运转负荷（%）和压缩机电流（A）；
5）冷水机组冷冻水和冷却水温度（℃）；
6）分水器和集水器温度（℃）；
7）冷却塔进水和出水温度（℃）；
8）分水器和集水器压差（KPa）；
9）阀门开启度（%）；
10）通讯状态；
：
群控系统设备组成：
3．群控系统设备组成
3.1. 本工程中，水系统虽然分为2个系统，但群控系统采取统一布线和控制，由上
位机在软件内对水系统各设备进行分区管理。

3.2. 群控系统设备组成：群控系统由上位机、信号转换器、SEASONS中文图形监控软
件、四芯屏蔽电线、无线联网器、水系统PLC控制箱。

3台冷水机组有独立的PLC控制器，带RS485通讯口，水系统PLC控制箱用于控制水泵、阀门、冷却塔风扇，水系统PLC控制箱带RS485通讯口，上位机通过RS485通讯接口与冷水机组和水系统PLC 控制箱的控制器进行通讯（其中冷水机组服从PPI协议，水系统PLC控制箱服从MODBUS RTU协议），通过RS485通讯口传输的数据，群控系统实现数据采集、参数设定等功能，从而对水系统各设备实现自动化管理。

3.3.群控系统的命令：群控系统的命令主要包括：设备的开停命令、参数设定、历史
数据查询、用户密码更改、自动手动切换、定时操作、打印、数据备份等。

图1：水系统流程图
4．群控系统的功能
群控系统的功能
4.1. 群控系统的主要功能：
1）群控系统根据系统各设备的运转情况、运转时间、能效、警报状态、待命状态来选择设备的最优组合，同时在自动运转模式下，让系统各设备按预定的顺序运转；
2）群控系统根据各系统冷冻水温度和相关系统参数来逐个控制电动蝶阀、冷水机组
运转数量和负荷，并平衡各设备的运转时数。

3）群控系统根据各系统冷却塔出水温度和相关系统参数自动控制冷却塔风扇的运转数量，并平衡各风扇的运转时数。

4）群控系统根据冷冻水的集水器和分水器的水压差自动调整压差旁通阀的开度，保持冷冻水管路的压差值；
5）用户功能和参数设定均可在群控系统的监控电脑实现，系统主要参数及工作状态显示，包括：冷冻水温度、冷却水温度、水压差、机组和系统工作状态、压缩机、水泵、各保护点状态、阀门工作状态和运转时数等；
6）系统各设备维护保养时间的设定和自动提示；
7）在上位机上可直接对机组和系统的参数进行设定修改。

8）定时开关机功能：在上位机可进行机组和水系统定时开关机；
9）历史数据和记录查询；
10）冷水机组和水系统各温度、电流等参数实时及历史曲线图；
11）机组和系统警报时间、内容显示、记录、查询功能。

12）打印功能。

13）与其他应用程序交换数据功能。

14）局域网和远程通讯功能。

4.2. 群控系统的自动控制流程：在自动模式下，在上位机上自动运转水系统后，系统各保护点状态正常，其他参数符合系统自动运转参数后，系统自动运转，冷却水泵、冷冻水泵、冷冻管路阀门、冷却管路阀门首先运转，系统根据出水温度自动调整冷却塔风扇运转数量以控制冷却水温度，系统获得冷却水温正常、系统水流正常等信息后，根据分水器水温自动开启冷水机组。

系统在启动同类设备时，自动比较水泵、阀门、机组、风扇的工作时间，首先开启的设备为工作时间最短的设备。

在分水器、集水器
图3：局域网和远程WEB 画面
冷冻水温度变化时，系统自动调整冷水机组运转数量，同时根据负荷要求将机组控制在能效较高的状态下工作。

当系统人一设备出现警报，系统自动报警，如：某冷却水泵出现故障，系统自动停止该水泵运转、关闭相应蝶阀，同时自动开启备用水泵和阀门。

4.3.本群控系统将监控内容按不同系统、设备、类别分为8个部分，每个部分包含8到12个主画面组成，显示的信息量丰富、及时，各画面包含多个按纽，同时还设置下拉菜单，使浏览和操作路径简化，操作简单。

4.4.系统提供最近1年的温度、电流、警报、运行记录，方便管理者查询、使用。

5．局域网通讯功能局域网通讯功能局域网通讯功能：：群控系统
的电脑纳入用户内部局域
网，在局域网内的任一台电
脑在通过“密码验证”后可对水系统实施监控管理；局
域网内的电脑启动网络浏览
器，输入群控电脑的IP 地址
后，通过“密码验证”后，
进入WEB 管理画面，通过WEB
管理画面可以对各冷水机组
和系统实施与群控电脑相同
的监控管理功能，方便管理
者使用。

（图3为2号冷水机
组电流曲线局域网WEB 画面）
6．远程管理远程管理远程管理：：群控系统还配置
一套无线联网器，通过移动通讯网和因特网与
SEASONS 中国监控管理中心服务器联网，中心服务器所监控的数据点与群控系统电脑基本相同，从而实现远程监控管理，可以让服务人员为用户提供更完善、及时的售后服务和远程诊断。

（图4：局域网和远程管理联网示）
7．使用效果使用效果使用效果：：本群控系统与其他方式的群控系统相比，在逻辑功能、用户管理、事件管
理、安全管理、数据记录、
数据交换、通讯能力、网
络通讯、多媒体功能、画
面动化效果等多个功能
上优点突出。

同时系统自
动化程度高、画面操作的
更简单化，管理人员只进
行简单的培训即进行操作。

本群控系统大大帮助企业提高绩效，
提高设备管理层次，降低设备管理
维护成本。

压缩机电流曲线压缩机电流曲线 图4：局域网和远程管理联网示。