西门子TIA产品在HVAC系统中的应用.docx

《自动化与仪器仪表》2014年第1期（总第171期）

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西门子TIA产品在HVAC系统中的应用

柴清

（兰州工业学院电气工程学院甘肃兰州，730050）

摘要：简要的介绍了西门子全集成产品在空调控制系统的应用，结合工艺特点和工程中的实际需求阐述了控制系统设计选型的思路。针对项目介绍了西门子全集成系统的硬件配置和系统构成，重点介绍了空调自控系统的实现过程及项目完成后的效果和应用体会。

关键词：TIA；HVAC；PID；PLC

Abstract：ThispaperintroducesthatsiemensTIAproductsappliedinHVACsystem.Thedesignprincipleisexpoundedbaseontechnologiccharacteristicandpracticalrequisition.Thehardwareconfigurationandsystemconstructionwereintroduced,too.ItisstressthattheactualimplementprocesstoHVACcontrolsystem.TheresultsofHVACapplyexperienceofTIAproductswerepre-sented.

Keywords:TIA；HVAC；PID；PLC

中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1001-9227（2014）01-0081-03

1项目简介

西安杨森制药厂是中国医药对外贸易总公司与美国强生公司合资兴建的先进制药企业，是最早通过欧洲GMP认证标准的制药企业之一，西安杨森制药积极响应国家的节能要求，在HVAC空调节能的改造和医药环境控制方面，一直走在医药企业的前列。西安杨森厂区的整个HVAC（供热通风空调）系统均采用全自动控制模式，本项目是针对新上的1LAA3/1LAA4洁净区的12套HVAC进行控制，设计方案经过多次讨论和选型，同时考虑到杨森公司之前基本均采用西门子产品，最终决定本次整个HVAC系统采用西门子TIA（全集成自动化）产品作为整体解决方案，对系统进行控制和显示。

2HVAC工艺简介和控制的构成

HVAC系统是保证医药生产环境要求的关键系统，由于医药环境对空气的温湿度、洁净度都有着严格的要求，因此HVAC空调自控系统尤为重要。工艺流程如图1所示，空调系统送风由新风和回风混合而成，新风系统主要为送风提供新鲜的空气确保换气次数，回风主要将之前的送风进新循环再利用起到节能和保温作用。初效、中效和高效过滤器用于保证空气的洁净度，使之达到百级的洁净度的要求。送风机为整个HVAC系统提供动力，为包装和制药车间送风，并保证一定的正压，满足车间通风的需要。整个控制系统由送风机变频器、送风温湿度传感器、回风温湿度传感器、电动风阀、压差开关、压差变送器、电动调节阀等组成。系统按照工艺设计要求，设定空气压差开关的动作差压，利用过滤器前后段的压差，来判断过滤器是否通畅，是否需要清洗、更换。送风量、风压的调节按工艺得要求通过变频器和新风阀、回风阀的开度来调节，同时通过调节冷水阀的开度来满足温湿度的需求，并

收稿日期：2013-12-11

作者简介：柴清(1977-),男，甘肃天祝人，大学本科，讲师，主要研究方向为工业自动化控制。

配有加湿调节阀来保证湿度的需求。风机的控制回路还要考虑与冷水调节阀、加热调节阀、加湿调节阀以及与新风阀、出风阀的联锁，且工艺对空调的精度控制有较高的要求。空调系统的精度取决于空调系统本身及自动控制两个方面。空调系统本身主要是冷、热总量要能保证系统的要求；自动控制则动态保证温度与湿度的要求，从硬件和软件两方面来加以保障。硬件方面，选用精度高、性能稳定的温、湿度传感器与控制器匹配，同时响应速度要快，使测量值与设定值的偏差在很小的范围内让冷水阀或加热阀动作，这样始终控制温、湿度在设定值附近。软件方面，要选用可靠先进的编程软件，根据使用要求、系统配置进行编程。

图1HVAC工艺流程图

控制系统的设计经过同Honeywell系统的比较，在充分考虑了性价比和西安杨森的实际情况后，最终采用西门子的全集成化产品作为解决方案。整个控制系统是由MNS低压电气柜，西门子空开、温湿度传感器、风速传感器，差压变送器，电磁流量计、过滤器压差开光、调节阀