中央空调自控技术方案(理工大学自控).doc

武汉马房山综合大楼 蓄能式中央空调机房自控技术方案 一、概述 本方案旨在对武汉马房山综合大楼蓄能式中央空调机房系统实现计算机自动控制。本方案提供一个图形化的操作界面，并以一系列控制模型构成一个操作平台，其核心目的是为了协调好系统中两个冷源的关系，追求更低的运行成本。 控制系统以SIEMENS公司的PLC为现地控制单元的控制器，以工业计算机为工作站，配备执行机构和检测元件，在充分考虑系统初投资的前提下同时兼顾了自控系统的先进性、可靠性和实用性。 控制系统为DCS结构，将管理和控制功能分开，采用两级控制系统，分别由机房控制系统的工作站（即上位机）和机房控制系统的控制器（即下位机）两部分组成。上位机提供运行数据的海量存贮，数据的检索、查询、制表、及计算机辅助决策等功能，并以图形和菜单的形式提供友好的人机界面，以及承担控制模型中较为复杂的计算；下位机实现底层输入输出操作和承担单一的闭环控制。在联机操作的情况下，下位机会把较为复杂的数学模型提交给上位机运算，以充分利用上位机在运算精度和运算速度方面的优势，追求更好的控制效果；在脱离上位机时，下位机能独立维持空调系统的基本运行，并以轻触式液晶屏为支持这一功能的人机交互手段。 控制系统作为楼宇控制系统BAS的一个子系统，为楼宇控制系统的中央计算机提供Ethernet网接口，该接口符合TCP/IP通讯协议，使楼宇控制系统的中央计算机无需专用的附加设备就能接纳本系统。本方案还维护一个数据共享区并实时更新共享区中的数据，供楼宇控制系统内其它经授权的计算机读取、调用，以实现信息共享。 控制系统为楼宇消防系统预留一路开关量输入信号（DI信号），供消防系统在发生火警时通知自控系统启动紧急停车程序。 控制系统在设计上有以下特点： 采用DCS结构。控制系统分为控制和管理两级系统，发挥计算机和PLC各自的特长，同时兼顾了系统的先进性、操作的友好性及控制的可靠性。 采用工业计算机为工作站。控制系统采用能适应恶劣环境并可长时间运行的工业计算机为工作站，提供友好的人机界面、运行数据的海量存贮、计算机辅助决策、远程监控及其它管理功能。 采用PLC为控制器。控制系统以SIEMENS公司的PLC为的控制器，完成机房自控的主要控制任务，以其强大的控制功能和较高的可靠性为系统的稳定提供了保证。 友好直观的操作界面。控制系统采用简体中文的图形化操作界面，系统的全部功能都可通过点击菜单来实现，操作人员只需一键操作就能完成工况的切换和系统的起停。 开放式环境使系统更贴近操作人员的意图。本方案在提供上述傻瓜式操作的同时，也通过各种参数的设置提供一个开放式操作环境，给操作人员在更高的层面上对系统进行控制提供操作平台，以取得更好的控制效果。 灵活的系统运行策略。控制系统能按两种系统运行策略对系统进行控制，放冷优先的运行策略在过度季节中实现全放冷供冷，冷水机组只是在负荷不够时作为补充冷源。冷机优先的运行策略在多段电价的情况下确保蓄冷量集中在最高电价时段里释放，以追求最大经济效益。 可编程顺序控制。控制系统可按事先编制的时间表实现顺序控制，以追求冷水机组和蓄能装置两个冷源更合理的搭配。 放冷速度自动控制。在放冷类工况下，根据所选择的系统运行策略及末端的负荷情况自动对放冷速度进行控制，在确保舒适性和经济性的前提下尽可能减少蓄冷量消耗。 现场总线技术。采用现场总线的传感器为当前自控的必威体育精装版技术和发展方向，且数字化传感器为先进行和可靠性的完美结合。 运行数据管理。强大的数据管理引擎可方便地对运行数据实现分类、查找和检索，互动式报表定制功能可使操作员根据需要在众多的运行参数（列）和浩如烟海的运行记录（行）中按自己的需要制作、打印和输出报表。 二、系统结构 控制系统为DCS结构，将管理和控制功能分开，采用两级控制系统，分别由机房控制系统的工作站（即上位机）和机房控制系统的控制器（即下位机）两部分组成。上位机提供运行数据的海量存贮，数据的检索、查询、制表、及计算机辅助决策等功能，并以图形和菜单的形式提供友好的人机界面，以及承担控制模型中较为复杂的计算；下位机实现底层输入输出操作和承担单一的闭环控制。在联机操作的情况下，下位机会把较为复杂的数学模型提交给上位机运算，以充分利用上位机在运算精度和运算速度方面的优势，追求更好的控制效果；在脱离上位机时，下位机能独立实现空调系统的基本运行的全部功能，并具备支持这一功能的人机交互手段。 系统总体结构参见下图。 2.1控制系统工作站 控制系统的工作站由工业控制计算机及外围辅助设备、冷水机组及蓄能系统自动监测控制和管理软件等组成，为整个控制系统的管理部分。工作站提供图形化人机交互界面，负责将系统的运行数据定时加入到数据库、并具有数据库维护及制表等功能，根据对各受控