供暖系统信息化管理与故障诊断.pdf

第八篇 供暖系统信息化 管理与故障诊断 第一章 供暖系统信息化管理 第一节 控制系统概要 自动控制用于暖通领域的历史由来已久 其主要目的为以下几类 1 提高控制精度 改善环境质量 例如某些需要精密控制环境参数的场合对温 度 湿度 含尘量甚至含菌量都有苛刻的要求 如果人工控制 将是非常难以实现的事 情 2 节能降耗 事实上大量存在着系统设计和运行维护不够合理的系统 例如集 中供热系统中的水力不平衡 供热参数随外温波动 中央空调系统负荷调节等许许多多 困扰人们的问题 因为人工调节造成大量的浪费现象 都可以通过实施自动控制得到很 好的改善 3 减少操作人员 节约人力投入 现代化水平的供热空调系统往往需要很少的 人来维护 这是与系统的自动化水平相关的 4 给管理信息系统提供大量原始数据 为系统的优化和分析提供数据支持 例 如需要分析某个采暖季的系统总的供水温度变化曲线 或者当出现居民投诉时 能够快 速找到当时的供热参数 快速准确的定位问题 目前 自动控制技术已应用于暖通空调领域的方方面面 例如 热网监控系统 中 央空调自动控制系统 锅炉房运行控制系统 洁净室自动控制系统等 用于设备的控制 有冷水机组的控制 通风机 水泵的控制 风机盘管的控制 变风量末端的控制等等 本章后面将选择其中几个方面给以介绍 一 控制系统设计步骤 1 明确控制对象和对象的功能要求 例如控制室温在25 正负两度内波动 同 时也要了解房间采用的末端设备的形式和参数等 同时需要了解被控对象的特性以及外 扰的特性 2 确定系统的控制方案 以指导将来的设备选择 施工安装 验收以及运行维 171 护 3 在确定被控设备的数量及相应的控制方案后 确定每一被控设备的监控点数 及监控点的性质 核定对指定监控点实施监控的技术可行性 绘制监控点一览表 当存 在中央调度系统时 合理分配上位机与下位机的功能 4 系统控制元件选择 系统选型应综合技术 经济各项指标 进行全面 客观 的分析比较并实地考查 选取相应的传感器和执行机构 并配出满足要求的控制器 5 确认设备和系统的安全性以及当系统故障时功能的备份实现方法 6 绘制相关的控制系统原理图 通信网络图 平面图等图纸 7 最后给出设计施工说明 二 自动控制方式的分类 自动控制中 根据被控参数的变化不断修正控制量的反馈控制应用最为广泛 除此 之外 在外扰施加作用于被控对象之前 就事先修正控制量的前馈控制 以及前馈控制 与反馈控制结合使用的情况都经常出现 一方面 根据目标值的选择方式 分为控制目标值为常数的定值控制方式和选取与 目标值有函数关系的参数 通过程序进行控制的方式 同时 还存在多个控制要素结合 在一起进行控制的方式 例如 在空调设备的控制中存在着 热源系统的串联控制 室 外温度的补偿控制 吹出温度的限度控制 人体热舒适性指标的PMV 值控制等 各种控制方式如图8 1 1 所示 以换热站为例 一个典型的换热站是一个多环路 的控制系统 包括供热温度的控制 补水箱液位的控制 一次侧回水温度的控制等 各 种控制环路综合作用以达到满意的供热品质和节能要求 供热系统控制的目的是保证室 温在一个范围之内波动 所以室温是被控参数 但是因为整个供热管路设备再加上建筑 物具有较大的蓄热性 所以时滞非常严重 一般不能用室温作为直接的控制量 而采用 二次网的供水温度或供水流量等作为控制量 这就相当于建立了一个串级控制 多环控 制系统中的一种 如果通过调整一次侧的流量来进行二次侧供水温度的控制 就成了 一个反馈控制 如果系统中还涉及室外温度补偿的环节 这就带有前馈控制的成分了 补水水箱液位的调节是一个定值调节控制 如果要求该换热站在满足供热品质的前提下 达到最节能 这就已经提出了最优化控制的要求了 根据 最节能 这个要求 需要建 立 最节能 的数学模型 研究到底供热温度 流量和压力是什么情况系统才能达到最 节能 数学模型建立后 根据数学模型的要求 调节各个执行机构使供热系统运行在最 佳的参数上 当系统开