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​基于DCS的楼宇系统实例

业主卡 2019-09-23 296人围观 ,发现0个评论

基于DCS的楼宇系统实例

本节以某会议展览中心楼宇设备自动化系统为例,说明楼宇设备自动化系统的设计步骤与设计内容。6.2.1小节设备自动化系统技术规范是业主对设备自动化系统的总体要求及控制范围的说明,6.2.2小节主要设备技术性能指标是对设备自动化系统技术要求的进一步明确。

系统设备选型与设计以这些技术要求与技术数据为基本依据。

6.2.1设备自动化系统技术规范

6.2.1.1系统概况

设备自动化系统要求对会展中心的空调系统、冷热水系统、送排风系统及其他机电设备等进行自动检测、控制和管理,保证设备正常运行,并达到最佳状态。设备自动化系统在保证独立运行的同时,同BMS服务器和其他系统进行数据交换和共享,实现连锁控制和优化运行,以提高工作效率和改善用户的工作和生活环境。

6.2.1.2总体要求

>设备自动化系统应符合中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统》的各项规定和中国国家标准GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》有关条目的规定。同时,应以设计院施工图纸为基本依据,特别是系统结构及管线敷设,以免引起施工图纸过多的更改。

>设备自动化系统的结构,应符合JGJ/T16-92第26.2.2.6条分级分布式系统的规定,中央站与DDC应共同直接连接在总线上。中央站与DDC信号传递路径应为直接通信。

>根据设计院设备自动化系统施工图纸的规定,对VAV变风量箱控制器应选有LonMark标志的产品,以满足互操作及互换要求。

>建筑设计院楼宇控制系统施工图纸的规定,布线可以采用综合布线,因此,BA系统的数据通信信道应为非屏蔽双绞线(UTP),以适应综合布线非屏蔽双绞线格局。>设备自动化系统网络配置应遵循分散控制和集中监视,资源和信息共享的基本原则,DDC无须监控站干预便可实现全部监控功能,而且DDC之间能直接通信。

>中央站应提供实时数据库,容量不小于10000点,同时提供ODBC,API,DDE,OPC等接口,以便进行系统集成

>DDC应具有标准的模块化结构以适应不同控制点容量的要求并具有灵活方便的扩充能力。

>设备自动化系统应具有多种运行方式,通过系统的优化控制提高会展中心内机电设备运行的合理性,保持设备运行在最佳工况,以达到节省能源、减轻劳动强度的目的。通过系统的统一管理和调度,充分发挥会展中心内机电设备的整体协调与配合的功能。

>实时地提供机电设备运行资料、报表,进行集中分析为管理决策提供依据,实现机电设备管理的自动化。

6.2.1.3控制范围及功能

1.中央站功能(1)监视功能

以全中文图形化界面监视整个设备自动化系统的运行状态,包括现场图片、工艺流程、实时曲线,监控点表、设备平面布置图,以形象直观的方式实时显示设备运行情况。系统要求提供丰富的图库和方便的图形生成工具。画面转换操作不超过两键,画面全部数据刷新不超过2s。

(2)控制功能

能对现场设备进行手动控制,进行运行方式的设定和工艺参数的修改,且提供操作权限管理,保证系统的安全。

(3)报警功能

当设备自动化系统出现故障或监测参数越限时,应产生明显的视觉和听觉报警信号,并有报警优先级管理功能,包括报警查看、确认、记录、打印。

(4)综合管理功能

应具有历史数据存储能力,能生成和打印各种报表和趋势图,为设备管理和维护提供依(5)通信及优化运行功能

中央站提供Windows NT操作系统、以太网连接和TCP/IP协议,通过ODBC等方式同BMS服务器通信,上传综合管理、计量、报警等BMS要求的数据并接收BMS下发的联动及协调控制命令,控制整个系统的优化运行。

中央站与DDC之间可直接通信,不应采用任何转接设备。通信速率应大于9600bps,并应满足画面刷新对通信速率的要求。

2.空调系统监控功能

(1)冷水系统

冷水机组自带控制器,控制范围包括冷水机组、冷冻水一级泵、冷却塔、冷却水泵及相关阀门。设备自动化系统通过RS-485接口及Trane BACnet通信协议与冷水系统控制器通信,对冷水系统进行监视,监视内容包括:

>冷水机组启动后通过彩色图形显示,显示不同的状态和报警,显示每个参数的值,通过鼠标任意修改设定值,以达到最佳的状态。

>冷水机组的每一点都有列表汇报、趋势显示图、报警显示。设备自动化系统通过紧急停机开关信号控制整个冷水机组紧急停机。

》设备运行时间记录。

对冷冻水二级泵(7台)及相关阀门进行监控,根据空调水系统末端信号自动启停、调速,运行时间积累,监测运行状态,监测手/自动状态,故障报警,监视供水压力及流量。

(2)空调系统

①对11台变风量空调机组进行监控

具体内容包括:

>新风、送风温度监测。

>回风二氧化碳浓度监测。

>风管压力监测。>过滤器堵塞报警。

>风机监控:风机按时间程序自动启停、调速,运行时间积累,监测运行状态,监测手/自动状态,故障报警。

>新风、回风、排风风门控制:根据回风CO2浓度及室外温度进行控制。

>冷、热水阀控制:根据送风温度调节。

②对185台变风量箱进行监控

具体内容包括:>室内温度监测;

>风门控制;

>风门开度信号监测;

>风量监测。

③对34台定风量空调机组进行监控

具体内容包括:

>新风、送风、室内温度监测。

>CO2浓度监测。>过滤器堵塞报警。

>风机监控:风机按时间程序自动启停,运行时间积累,监测运行状态,监测手/自动状态,故障报警。

>新风、回风、排风风门控制:根据回风二氧化碳浓度及室外温度进行控制。

>冷、热水阀控制:根据回风温度调节。

④对3台设备间空调机组进行监控

具体内容包括:

>回风、室内温度监测;

>过滤器堵塞报警;

>风机监控;

>冷、热水阀控制:根据回风、室内温度调节。

⑤空调机组连锁及时间程序控制功能要求

>按预先编排的程序,自动控制空调机组的启停并对风机的工况进行监视;

>当系统停止运行时,关闭所有风门,冷冻水阀全关,热水阀全开;

>当接到防火阀关闭的信号时,空调机关闭。

3.锅炉热力系统监控功能

(1)锅炉系统

①监控范围

对热水锅炉(3台)、热水泵(3台)、油泵(4台)、地下油罐(1个)、油箱(1个)及相关阀门进行监控,具体内容如下。

>锅炉系统运行参数通过锅炉自身控制网络,采用RS-485通信接口和开放的通信协议与设备自动化系统通信。

>供油、供水流量与累积量。

>油箱油位监测:超高油位报警,极低油位停锅炉报警,低油位启动油泵,高油位停泵。

>地下油罐油位监测,低油位停泵报警。

>热水泵运行状态,手/自动状态检测,热水泵启停控制,故障报警,运行时间积累。

>油泵运行状态,手/自动状态检测,油泵启停控制,故障报警,运行时间积累。

>旁通水流流向及流量监测。

>进行各种参数越限报警,设备运行时间累积和故障报警。

②监控功能

>整体控制可提供对锅炉运行工况的监测、控制和诊断,可按每天预先编制的程序时间启停锅炉,可给出单个锅炉机组或整个系统即时和以往累积运行报告。

>机组启动后通过彩色图形显示,显示不同的状态和报警,显示每个参数的值,通过鼠标任意修改设定值,以达到最佳的状态。

>机组的每一点都有列表汇报、趋势显示图、报警显示。

>设备发生故障时,自动切换。

>监测锅炉运行参数,当出现故障时立即停止锅炉机组及相关设备。

>程序控制锅炉系统,目的是达到最低的能耗、最低的主机折旧以保障设备安全。

>根据程序或会展中心的日程安排自动启停锅炉系统。

>根据会展中心的要求自动切换机组的运行备用关系,累积每台机组运行时间,使每台机组运行时间基本相等,目的是延长机组使用寿命。

>检测旁通管路水流开关状态,确定水流方向。

>检测旁通管路水流量。

>根据盈亏流量,确定锅炉运行台数。

>根据油箱油位信号控制油泵启停,并监视其工作状态,实现故障切换。

>根据油箱油位极低信号停锅炉并报警。>根据油箱油位超高信号停油泵并报警。

>软件根据运行时间设定油泵工作备用关系,保证运行时间基本相等。

(2)供热系统

①对15个换热站、4台热水泵、12台循环泵及相关阀门进行监控

②监控功能

>监测换热器供水温度。>检测热水系统末端压力。

>补水控制。

>监测换热器供水温度,闭环调节进水二通阀门,维持供水温度在设定值。

>两台热水泵,一台变速运行,一台恒速运行,软启动热水泵,检测水系统末端压力用以变频调节热水泵转速,维持供回水差压恒定。

>控制热水泵启停,监测热水泵运行状态,故障报警。>控制循环泵启停,检测循环泵运行状态,故障报警。

>上述设备运行时间积累。

4.送排风系统监控功能

对锅炉房、冷水机房、机电设备房、地下停车场的通风系统进行监控。监测运行状态,

监测手/自动状态,故障报警。

6.2.2主要设备技术性能指标

6.2.2.1总则

>必须选用信誉可靠、技术先进的设备。

>系统的设备、材料、布线方法、安装工艺、调试内容及验收方法等,均应符合国家的有关规范及标准。

>系统的主要组件均由同一厂商制造,并采用制造商的标准产品,包括控制系统、控制器、传感器、执行器及阀门,禁止任何改装。

>本规范仅列出主要设备要求,其他附件及材料只要符合中国有关标准并经业主认可即可使用。

6.2.2.2楼宇自动化系统功能要求

1.管理软件

>管理软件完全满足系统监控要求,同时必须兼顾系统集成需要,提供以太网TCP/

IP连接和ODBC,API,DDE,OPC等网络接口,保证同BMS服务器和其他分系统进行数据交换和共享,实现连锁控制和优化运行。

>提供用户查询和处理现场设备的信息,并提供报警及记录功能。

>系统软件必须是一个多任务、多用户实时软件。

>具有数据记录功能,能把数据记录以多种图形等方式显示,便于管理员了解运行情况,合理利用资源。

>具有动态图形编辑功能,以动态图形方式监控各点的当前值和状态,并能同时显示多个图形。

>使用标准的菜单系统和工具栏。

>根据不同操作者的输入密码配置不同的用户界面。

>符合OSI7层通信标准。

》多级密码系统。

>时间表和日历表可设定。

>实现报警管理,报警动作可触发多媒体等功能。

>图形界面允许用户通过动态图形操作系统,操作受密码控制。

>图形显示会根据输入量的变化随时更新。

2.DDC控制器

>DDC应是基于至少16bit的微处理器的全智能化现场控制器。

DDC的平均无故障时间(MTBF)应大于5万小时。

>DDC之间不需要经过任何形式的管理站或中间节点即可直接通信,符合JGJ/

T16-92的规定。

>DDC可以不依赖中央站独立运行。

>可使用手持终端在DDC进行显示和操作。

>具有标准的通信端口,如RS-485、LonTalk 以及RS-232。

>48小时后备电池。

>I/O点信号应是工业标准信号。

>VAV箱控制器应有LonMark标记。

>DDC应独立供电,外壳可靠接地。

3.通信控制器

通信控制器应能根据第三方提供的通信协议,通过标准接口(如RS-485等)与下列系统通信。

>生活水泵控制器;

>排水泵控制器;

>冷却水补水泵控制器;

>锅炉控制器;

>冷冻机组控制器。

4.传感器与执行器

>结构必须便于现场安装和维护;

>提供或接收工业标准信号。

6.2.3楼宇设备自动化系统设计

6.2.3.1楼宇设备自动化系统设计及范围

在(建设工期第一阶段)楼宇设备自动化系统的设计中,会展中心楼宇设备自动化系统的控制和管理内容包括:

>冷水机组及辅助设备群控系统;

>热水锅炉及生活热水系统;

>空调通风系统;

>给排水系统;>变配电系统;

>电梯系统。

其中,冷水机组及辅助设备群控系统由冷机供应商提供,实现冷冻水二次循环泵之前所有设备的监控,并通过RS-485接口及Trane BACnet通信协议与DCS通信,本设计只对冷冻水二次循环泵进行监控。

电力系统、给排水系统、电梯系统均配备相应的监控子系统,实现各系统设备的控制,设备自动化系统提供相应的通信接口设备,实现对这些系统与设备的全面监控。

本阶段楼宇设备自动化系统只实现主楼部分和辅楼(7、8、9段)部分楼宇设备的自动控制,涉及的所有被控设备为主楼及辅楼(7、8、9段)部分楼宇设备。中央站及控制网络有足够的扩容能力,充分满足将来将其余设备纳入设备自动化系统时的扩容需要。

6.2.3.2楼宇设备自动化系统选型

按照国家技术规范和招标书的要求,楼宇设备自动化系统选型以产品质量、性能、可集

成性及价格为第一原则,同时兼顾系统产品完整性、与其他系统兼容性、系统可升级等因素,选择西门子Landis&Staefa S600APOGEE系统作为会展中心的楼宇设备自动化系统,实现对主楼所有机电设备的自动控制。

6.2.3.3楼宇设备自动化控制对象及控制功能设计

1.冷冻水系统(主楼地下室,二次冷水泵7台)制冷站系统由冷机供应商提供成套控制系统,实现冷水机组、冷却塔、冷冻水一次循环泵及其附属设备的自动控制,并通过通信接口与楼宇设备自动化系统通信。本设计只涉及冷水二次循环泵监控。

(1)冷冻水二次供回水监控内容

>冷冻水二次总供水温度监测;>冷冻水二次总回水温度监测;

>冷冻水二次总供/回水流量监测;

>冷冻水末端压力监测;

>冷冻水二次循环泵启/停控制;

>冷冻水二次循环泵转速调节;

>膨胀水箱水位监测。

(2)冷冻站监控功能

>通过通信接口,在中央工作站监视器上,以图形方式实现对制冷站设备的全面监控;

>通过对冷水末端压力的测量,实现分区和冷冻水二次循环泵的启/停控制和转速的调节;

>通过对冷水二次总供/回水温度和总流量监测值,计算总的冷负荷;

>对二次循环泵的状态进行实时监视及进行故障报警、记录;

>对各台泵的运行时间进行累计、记录,并自动平衡各台泵的运行时间;

>通过冷冻水膨胀箱水位监测,及时提请启/停补水泵进行补水;

>所有信息均可图形显示,所有控制/操作在工作站直接进行。

(3)监测、控制设备配置(见表6.1)

表6.1冷冻水系统监测、控制设备配置

表6.1冷冻水系统监测、控制设备配置


2.空调系统(主楼二、三、四层,11台)

(1)标准变风量空调机

①监控功能

>按预定时间程序(可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表,确定假期和特殊时段)或实际需求控制风机的启/停(DO),并开启新、回、排风风门开度(AO)为设定值,达到设定新、回、排风风量。

>根据设定温度与新风温度、送风温度,调节(PID调节)冷/热水管两通阀开度,使实际温度趋向设定温度。

>根据送/回风压力,控制送回风机转速,保证送风压力恒定,进行VAV控制。>根据室外温度、设定温度调整新/回/排风风门开度,条件具备,可全新风工作,以利节能。

>监测过滤网两端压差,堵塞时报警,提示清洗过滤网,提高过滤效率。

>CO2浓度过高,调节风门,增大新风、排风量,减小回风量,以保证室内空气质量。

>根据末端VAV风门开度与室内温度调整送风温度设定值。

>风机停机,所有风门、水阀全关。

>根据火警联动信号,送回风机停机(如果回风机兼作排烟风机,则在发生火警时,送风机电源关闭,回风机和防排烟设备联动进行消防排烟,当排烟温度达到280℃

时,防火阀关闭,排烟机停机)。

>通过彩色三维图形显示不同监测对象的状态和报警信号,动态显示每个模拟量参数的值,通过鼠标修改设定值或者末端设备开度、改变设备启停状态,以求达到最佳工况。

>每一点均有历史记录,可以与图形关联,可列表输出有关历史记录信息。在报警发生时,将报警信息显示于报警窗口,同时蜂鸣器发出连续警报声,直至该报警信号被确认。

>可显示与存储、打印有关信号的趋势、列表、动态趋势图。

②监控点位设计

>新风温度测量(AI);>送风温度测量(AI);

>送风管压力测量(AI);

>送风管末端压力测量(AI);

>回风管压力测量(AI);

>回风CO2浓度监测;

>送、回风机运行状态、手/自动状态监测(DI);

>送、回风机过载继电器状态监测,产生故障报警信号(DI);

>过滤网两侧压差报警监测(DI);

>送、回风机启停控制(DO);>送、回风机转速控制(AO);

>新、回、排风风门控制(AO)。③监测、控制设备配置(见表6.2)

表6.2标准变风量空调机监测、控制设备配置

表6.2标准变风量空调机监测、控制设备配置

(2)空变风量(VAV)末端单元(主楼二、三、四层,185台)

①监控功能

>变频送风机/回风机保证VAV末端单元进风口压力恒定。

>根据室内温度和风量,控制风门开度以保证室内温度满足要求。若风门开度已达极值,仍满足不了要求,则由工作站和DDC调整对应变风量空调机组送风温度设定值以满足要求。

>工作站可全面监视、控制每一台VAV箱的参数和状态。

②监控点位设计

>室内温度测量(AI);

》风(速)量测量室(AI);

>风门开度控制(AO);>风门开度监测(AI)。

③监测、控制设备配置(见表6.3)

表6.3VAV末端单元监测、控制设备配置

表6.3VAV末端单元监测、控制设备配置

(3)定风量空调机组(主楼二、三、四、五层,34台)

①监控功能

I型定风量空调机组监控功能

》按预定时间程序(可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表,确定假期和特殊时段)或实际需求控制风机的启/停(DO),并开启新、回、排风风门开度(AO)

为设定值,达到设定的新、回、排风风量。

>根据设定温度与新风温度、送风温度,调节(PID调节)冷/热水管两通阀开度,使实际温度趋向设定温度。

>根据室外温度、设定温度调整新/回/排风风门开度,条件具备,可全新风工作,以利节能。

>监测过滤网两端压差,堵塞时报警,提示清洗过滤网,提高过滤效率。

>CO2浓度过高,调节风门,增大新风、排风量,减小回风量,以保证室内空气质量。

>风机停机,所有风门、水阀全关。>根据火警联动信号,送回风机停机。

>通过彩色三维图形显示不同监测对象的状态和报警信号,动态显示每个模拟量参数的值,通过鼠标修改设定值或者末端设备开度、改变设备启停状态,以求达到最佳工况。

>每一点均有历史记录,可以与图形关联,可列表输出有关历史记录信息。在报警发生时,将报警信息显示于报警窗口,同时蜂鸣器发出连续警报声,直至该报警信号被确认。

>可显示与存储、打印有关信号的趋势、列表、动态趋势图。

Ⅱ型定风量空调机组监控功能

>按预定时间程序(可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表,确定假期和特殊时段)控制风机的启/停(DO),并开启新、回、排风风门开度(AO)为设定值,达到设定新、回、排风风量。

》根据设定温度与新风温度、送风温度,调节(PID调节)冷/热水管两通阀开度,使实际温度趋向设定温度。

>根据室外温度、设定温度调整新、回、排风风门开度,条件具备,可全新风工作,以利节能。

》监测过滤网两端压差,堵塞时报警,提示清洗过滤网,提高过滤效率。

>CO2浓度过高,调节风门,增大新风、排风量,减小回风量,以保证室内空气质量

>风机停机,所有风门、水阀全部关闭。

》消防联动:

如果回风机兼做排烟机,发生火警时,根据火警联动控制信号关闭防烟阀,开启排烟阀、切断送风机电源,当排烟温度达到280℃,则关防火阀,停排烟风机。如果排风机兼做排烟机,送风机兼做补风机,发生火警时,根据火警联动控制信号关闭防烟阀,开启排烟阀,启动送风机进行补风,启动排风机进行排烟,当排烟温度达到280℃,则关闭放火阀,排烟机关机。

》通过彩色三维图形显示不同监测对象的状态和报警信号,动态显示每个模拟量参数的值,通过鼠标修改设定值或者末端设备开度、改变设备启停状态,以求达到最佳工况。

》每一点均有历史记录,可以与图形关联,可列表输出有关历史记录信息。在报警发生时,将报警信息显示于报警窗口,同时蜂鸣器发出连续警报声,直至该报警信号被确认。

>可显示与存储、打印有关信号的趋势、列表、动态趋势图。

②监控点位设计

I型定风量空调机组监控点位设计

>室内温度测量(AI);>新风温度测量(AI);>送风温度测量(AI);

>回风CO2测量(AI);

>送、回风机运行状态手/自动状态监测(DI);

>送、回风机过载继电器状态监测,产生故障报警信号(DI);

>过滤网两侧压差监测(DI);>送、回风机启停控制(DO);

》新、回、排风风门控制(AO)。

IⅡ型定风量空调机组监控点位设计

>室内温度测量(AI);>新风温度测量(AI);>送风温度测量(AI);

>回风CO2测量(AI);

>送、回风机运行状态手/自动状态监测监测(DI);

>送、回风机过载继电器状态监测,产生故障报警信号(DI);

>过滤网两侧压差监测(DI);>送、回风机启停控制(DO);

>新、回、排风风门控制(AO)。

③定风量空调机组监测、控制设备配置(见表6.4)

表6.4定风量空调机组监测、控制设备配置

表6.4定风量空调机组监测、控制设备配置

(4)设备间空调机组

①变电所空调机组监控功能

>按预定日程表、时间表控制风机的启停,可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表,确定假期和特殊时段。

>设定温度与送风温度、室内温度进行比较,调节冷水调节阀开度,将室温控制在设定值。

>过滤网两端压差监测,提示清洗过滤网。

>每一个机组通过彩色三维图形显示,显示不同监测对象的状态和报警信号,动态显示每个模拟量参数的值,通过鼠标修改设定值或者末端设备开度,改变设备启停状态,以求达到最佳工况。

>每一点均有历史记录,可以与图形关联,可列表输出有关历史记录信息。在报警发生时,将报警信息显示于报警窗口,同时蜂鸣器发出连续警报声,直至该报警信号被确认。

>可显示与存储、打印有关信号的趋势、列表、动态趋势。

②冷冻站控制室空调机组监控功能

>于预定时间程序下控制风机的启停,可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表,确定假期和特殊时段。

>设定温度与送风温度、室内温度进行比较,调节冷水调节阀开度,将室温控制在设定值内。

>每一个机组通过彩色三维图形显示,显示不同监测对象的状态和报警信号,动态显示每个模拟量参数的值,通过鼠标修改设定值或者末端设备开度、改变设备启停状态,以求达到最佳工况。

>每一点均有历史记录,可以与图形关联,可列表输出有关历史记录信息。在报警发生时,将报警信息显示于报警窗口,同时蜂鸣器发出连续警报声,直至该报警信号被确认。

>可显示与存储、打印有关信号的趋势、列表、动态趋势图。

③变电所空调机组监控点位设计

>送风温度测量(AI);>室内温度测量(AI);

>送风机运行状态、手动/自动状态监测(DI);

>送风机过载继电器状态监测,产生故障报警信号(DI);

>过滤网两侧压差监测(DI);

》送风机启停控制(DO);

>冷冻水管两通阀开度调节(AO)。④冷冻站控制室空调机组监控点位设计

>送风温度测量(AI);》室内温度测量(AI);

>送风机运行状态、手/自动状态监测(DI);

》送风机过载继电器状态监测,产生故障报警信号(DI);

》送风机启停控制(DO);

》冷冻水管两通阀开度调节(AO)。

⑤设备间空调机组监测、控制设备配置(见表6.5)

表6.5设备间空调机组监测、控制设备配置

表6.5设备间空调机组监测、控制设备配置

3.锅炉热力系统监控功能

(1)锅炉系统

锅炉系统由热水锅炉(3台)、一次热水循环泵(3台)、热水膨胀水箱(1台)、油泵(3台)、地下油罐(1个)、日用油箱(2个)及相关设备组成。锅炉配有自己的控制系统,锅炉系统运行参数通过锅炉自身控制网络,采用RS-485通信接口和开放的通信协议与BA系统通信。本设计只对锅炉配套设备和一次热水循环泵进行监控。

①监控功能

>根据日程表、时间表及实际需要,并严格按照工艺流程启/停锅炉与相关设备,累计各设备的运行时间,自动均衡各台设备运行时间,以保障系统高效、可靠和设备安全运行。

>通过通信接口对锅炉运行工况进行监测、控制和诊断,及时对系统状况作出判断,以便及时进行维护检修,提高锅炉效率、延长使用寿命。

》图形显示设备状态、运行参数,通过鼠标及时修改工艺参数和设定值,以达到最佳运行状态。

>运行资料进行记录,列表报告,趋势图显示,报警显示。

>锅炉故障时,立即停止锅炉及相关设备。

>设备故障,互备设备自动切换。

》显示油罐油位,以便掌握油料存量。

》根据油箱液位,控制油泵启/停,保证油箱油量在正常范围内。

>油箱液位下限低位,锅炉停运并报警。

>油箱液位超极高(溢流)限位,锅炉停运并报警。

>根据旁路水流量、流向,确定锅炉运行台数,启动锅炉。

>根据热水供/回水温度、热水总供水流量,计算热负荷及热量消耗累计。

>监测、显示热水膨胀水箱水位,提醒及时补水。

②监控点位设计

>油罐液位检测,上、下限液位监测。

》油箱上、下限液位监测,极低位、溢出报警,停机停泵。

》供油泵启/停控制,运行状态、手/自动状态、故障状态监测。

>供油流量监测,耗油量计量。

>一次热水循环泵启/停控制,运行状态、手/自动状态、故障状态监测。

>热水锅炉启/停控制,运行状态、手/自动状态、故障状态监测。

>旁通水流量监测,流向监测。

>热水供/回水温度监测,热水总供水流量监测。

>热水膨胀水箱水位监测。

③锅炉系统监测、控制设备配置(见表6.6)

表6.6锅炉系统监测、控制设备配置

image.png表6.6锅炉系统监测、控制设备配置

(2)供热系统

供热系统由15个换热站、4台热水二次循环泵、12台生活热水循环泵及相关设备组成。本设计对其中辅楼的10台换热器、8台生活热水循环泵及相关设备暂不进行监控设计。

①监控功能

>监测末端热水压力,通过相应分区对热水泵运行台数控制,变频泵转速调节,维持热供水末端压差恒定。

>监测换热器出水温度,通过闭环调节(PID)热水两通调节阀开度,保持换热器出水温度为设定值。

>所有设备状态监测,故障报警,图形显示。

>生活热水循环泵两两互为备份,发生故障时自动切换并报警。>设备运行资料记录,列表报告,趋势图显示,运行时间累计。

②监控点位设计

>热水系统末端压力监测。>换热器出水温度监测。

>热水二次循环泵启/停控制、运行状态、手/自动状态,故障报警状态监测。

>热水二次循环泵转速调节。

>生活热水循环泵启/停控制、运行状态、手/自动状态,故障报警状态监测。

>换热器热水阀开度控制。

4.通风系统

由于本设计范围仅限于主楼,不包括辅楼(如车库、宾馆)的通风系统,但为辅楼通风的控制系统预留扩容余量。

(1)排风系统

①排风机监控功能

>按日程表、时间表自动或按实际需要启/停排风机。

>排风机运行状态、手/自动状态监测。

>故障状态监测并报警。

>排风温度达到70℃,防火阀关闭,风机联动停机。

>火灾时,火灾自动联动系统切断风机电源。

②排风机兼排烟机监控功能

>按日程表、时间表自动或按实际需要启/停排风机。

>排风机运行状态、手/自动状态监测。

>故障状态监测并报警。

>火灾时,火灾自动报警系统联动风机启动进行排烟。>排烟温度达到280℃,防火阀关闭,风机联动停机。

③排风机兼排烟机机组监控功能

>按日程表、时间表自动或按实际需要控制启/停排风机(台数)。

>排风机运行状态、手/自动状态监测。

>故障状态监测并报警。

》火灾时,关闭防烟阀,火灾自动报警系统联动启动排烟风机进行排烟;排风机兼排烟机切换到排烟状态,进行排烟;切断(单功能)排风机电源。

(2)送风系统

①送风机监控功能

》按日程表、时间表自动或按实际需要启/停送风机。

》送风机运行状态、手/自动状态监测。

》过滤网差压报警,提醒清洗。

》故障状态监测并报警。

》送风温度达到70℃,防火阀关闭,风机联动停机。

》火灾时,火灾自动联动系统切断风机电源。

②送风机兼补风机监控功能

>按日程表、时间表自动或按实际需要启/停送风机。

>送风机运行状态、手/自动状态监测。

》过滤网差压报警,提醒清洗。

》故障状态监测并报警。

>火灾时,火灾自动报警系统联动风机启动进行补风。>补风温度达到70℃,防火阀关闭,风机联动停机。

③送风机兼补风机机组监控功能

>按日程表、时间表自动或按实际需要控制启/停送风机(台数)。

>送风机运行状态、手/自动状态监测。

>过滤网差压报警,提醒清洗。

>故障状态监测并报警。

》火灾时,火灾自动报警,系统联动,送风机启动进行补风;送风机兼补风机切换到补风状态进行补风。

>补风温度达到70℃,防火阀关闭,风机联动停机。

④通风系统监测、控制设备配置(见表6.7)

表6.7通风系统监测、控制设备配置

表6.7通风系统监测、控制设备配置

5.变配电系统、电梯系统及给排水系统

变配电系统、电梯系统及给排水系统均配备有专用监控设备与系统对其进行监控,楼宇设备自动化系统不需配置现场监控设备。通过通信网关(GateWay)接口与以上控制系统进行通信,在楼宇设备自动化系统工作站,通过监视器、键盘、鼠标,以图形方式对所有设备进行全面监控,并对设备运行资料记录存储、列表报告,趋势图显示等。

6.楼宇设备自动化系统中央工作站系统

(1)中央工作站系统功能

①监视功能

全中文图形化界面显示、监视整个设备自动化系统,包括:系统组成结构、工艺流程、运行状态、工况参数、趋势曲线、设备状态等。画面切换单键完成。状态、参数刷新时间可调,最小刷新时间小于2s。Designer7.0绘图软件包提供丰富的专用图形库和绘图工具,可方便、迅速地生成新的界面、图形。

②保密功能

系统具有六级权限密码,使具有不同操作权限的工作人员不得进入高于授权的操作级别,保证系统的安全性和保密性。

③控制功能

可直接对所有监控设备进行控制操作:启停控制、参数修改、方式改变、状态设定等,

所有操作均有授权限制。设备自动化系统具有多种运行方式,通过系统优化控制会提高会展中心机电设备运行的合理性,保持设备运行在最佳工况,以达到节省能源、减轻劳动强度的目的。通过系统统一管理和调度,充分发挥会展中心机电设备整体协调与配合的功能。

④报警功能

具有报警信息管理和优先级管理功能,进行报警确认、记录、列表报告、打印输出等功能。当自动化设备出现故障或参数越限,工作站将报警,发出声光报警信号,监视器显示报警信息。

⑤综合管理功能

具有系统运行信息和历史数据库管理功能,丰富的数据库可以报表和图形曲线的形式,从监视器或打印机输出,实时提供机电设备运行资料,为系统管理和维护提供依据,实现机电设备管理自动化。

⑥通信功能

楼宇设备自动化系统中央工作站配置Windows NT操作系统、以太网连接和TCP/IP协议,以ODBC等方式与BMS服务器通信,传递计量、报表、报警集中管理所需的资料和数据库,接收BMS服务器所发出的协调控制命令、参数以及联动操作指令,控制整个系统的优化运行及与其他系统的联动协调,保证BMS服务器和其他系统的数据交换和共享。楼宇设备自动化系统中央工作站与DDC之间、DDC与DDC之间不需要经过任何形式的管理站就可直接通信,通信速率最高可达115.2kbps。

楼宇设备自动化系统根据第三方提供的通信协议,通过标准接口(RS-485等)和通信控制器与下列控制系统通信:

》变配电系统;

>电梯系统;

>冷冻机组群控系统;>生活给水控制系统;

》排水控制系统;>锅炉控制系统。

(2)楼宇设备自动化系统中央工作站主要配置(见表6.8)

表6.8楼宇设备自动化系统中央工作站主要配置

image.png表6.8楼宇设备自动化系统中央工作站主要配置

(3)控制网络

按照系统技术要求和国家有关技术规范规定,楼宇设备自动化系统网络采用对等同层无主网络结构、Peer to Peer(Token-Pass)通信协议,中央工作站与DDC共同连接在总线上,中央工作站与DDC信号传递路径为直接通信;VAV控制器具有LonMark标志,通过网络控制器进入控制网络;通信介质为PDS的UTP或普通双绞线;系统提供ODBC,API,DDE,OPC等通信接口,以便系统集成。楼宇设备自动化系统网络通信信道UTP/STP任选,可按工程

技术要求采用非屏蔽双绞线(UTP)。

6.2.3.4楼宇设备自动化系统监控点统计表与设备清单

  1. 楼宇设备自动化系统监控点统计表(见表6.9)

  2. 表6.9XXXXXX会展中心楼宇设备自动化系统(一期)监控点统计表

表6.9XXXXXX会展中心楼宇设备自动化系统(一期)监控点统计表

续表

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2.楼宇设备自动化系统设备清单(见表6.10)

表6.10XXXXXX会展中心楼宇设备自动化系统(一期)设备清单

表6.10XXXXXX会展中心楼宇设备自动化系统(一期)设备清单

续表

image.png

续表

续表

控制原理图、系统图、施工图(略)。

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