松遼委樓宇自控系統的節能改造

程祥吉，劉 佩

（水利部松遼水利委員會，吉林 長春 130021）

松遼委樓宇自控系統的節能改造

程祥吉，劉 佩

（水利部松遼水利委員會，吉林 長春 130021）

隨著計算機技術、信息技術和控制技術的高速發展和廣泛應用，樓宇自控系統取得了巨大的進展，智能樓宇自控系統逐漸成為智能辦公樓的技術核心。文章介紹了松遼委樓宇自控系統中央空調部分改造相關工作內容。

樓宇自控系統；中央空調；節能改造

松遼委辦公樓樓宇自控系統的中央空調系統，在運行管理中逐漸發現存在著不足之處。針對存在的問題進行了節能改造。

1 工作原理

如圖1原理結構框圖所示，首先用一個浸入式溫度傳感器檢測被測參數（機組管道內的進水溫度），將測得的數值經模塊化樓宇控制器（MBC）輸出信號給中央控制系統，中央控制系統通過技術分析處理，把所要執行的控制信號傳給終端設備控制器（TEC），再由TEC發出控制信號命令，從而控制冷卻塔風扇的開啟或是閉合，見圖2。同時，TEC還時時監測冷卻塔風扇的故障和運行狀態（檢測接觸器的附屬觸點），它能達到以下功能：

當中央控制系統發出開啟/關閉冷卻塔風扇的信號時，TEC輸出24 V長信號使繼電器持續閉合/斷開，這時接觸器觸點接通/斷開，啟動/關閉冷卻塔風扇。中央控制系統通過TEC實時監測冷卻塔風扇的運行和故障狀態，發現系統運行不正常時馬上報警并作出相應的處理，保護好設備安全。

2 硬件部分

2.1 浸入式溫度傳感器

浸入式溫度傳感器選用的是不銹鋼探管，其電阻隨測量到的溫度而變化，通過屏蔽雙絞電纜，為MBC，RBC，SCU和單元控制器提供了精確的溫度輸入信號，符合松遼委中央空調的特殊安裝和傳感應用。

2.2 模塊化樓宇控制器(MBC)

模塊化樓宇控制器是現場管理和控制系統的組成部分，它是一種高性能的模塊化直接數字控制管理的現場控制器。現場控制器在不依靠較高層處理器的情況下，可以獨立工作或連網以完成復雜的控制、監視和能源管理功能。模塊化控制器對局域網絡裝置和其它現場系統（如冷凍機）進行中央監視和控制。

2.2.1 特點

1）模塊化的硬件組件使得將來擴充時，在匹配設備上來配合控制要求方面有很高的靈活性。

2）壓扣式模塊設計簡化了安裝與維護。

3）在箱門透明觀察板上允許使用者觀察面板上的顯示狀態和強制開關的置。

4）集成化平臺適合于通訊和與其它系統和設備的互操作。

5）特別編制的程序可滿足設備控制方面應用先進的比例積分微分暖通空調控制，閉環調節算法可使振蕩最小，并保持精密控制。

6）為全套設備管理提供了安裝在內部的能源管理應用程序和直接數字控制應用程序。

7）全面的報警管理、歷史數據記錄、操作員的控制監視功能。

2.2.2 硬件組成

模塊化控制器由以下四個主要部份組成：

1）箱體組件。包括箱體、底板、開放式處理器、電源模塊和點終端模塊，提供的安裝軌道、雙聯插座及一個降壓絕緣變壓器。

2）電源模塊。為控制器模塊提供24 Vdc和24 Vac電源。

3）點終端模塊。由一個點模塊和端子排構成。監控點模塊執行模擬數字或數字模擬信號轉換、信號處理與開放式處理器的通訊。端子排用作現場接線或連接管路的終端。點終端模塊由兩部分組成。監控點模塊和終端模塊，后者提供金屬線或氣動管路連接。這些模塊能夠很容易的扣入正確位置，無需使用任何工具；在進行快速維護時，也無須重新接線。將模塊扣入或取出都無須斷電，并且減少了系統停機時間。

4）開放式處理器。包括主處理器及通訊接口，具有多種通訊選擇。開放式處理器備有通訊協議點對點網絡和或獨立的自動撥號網絡。開放式處理器是由一個微處理器構成多功能處理平臺，可執行程序，并處理與其它現場控制器、樓層網絡(FLN)設備、點模塊、第三方設備之間的通訊。開放式處理器可迅速處理現場數據，優化控制參數及管理操作員對數據的請求。

2.2.3 模塊的優點

1）手動操作選項方便了故障查找。

2）壓扣式(snap-in)硬件設計簡化了維護。

3）模塊化控制器具有靈活的應用。

4）多操作員訪問。

5）單式操作界面。

2.3 終端設備控制器（TEC）

終端設備控制器（TEC）是對變風量、定風量、雙風道、風機盤管、通風單元等末端裝置提供控制的控制器的統稱。典型的終端設備控制器包括：終端盒控制器(Terminal Box Controller)、定風量控制(Fix-breeze quantity controller)、雙風道控制器(Dual Duct Controller)等。

終端設備控制器可獨立或聯網工作以完成復雜的HVAC控制、監視和能量分配。終端設備控制器具有精度高、可靠性好等特點。

3 軟件設計

樓宇自控系統（或稱樓宇管理系統）是由中央管理系統、各種DDC控制器及各類傳感器、執行機構組成的，能夠完成多種控制及管理功能的網絡系統。它是隨著計算機在環境控制中的應用而發展起來的一種智能化控制管理網絡。

3.1 軟件應用

系統采用的是APOGEE Insight軟件，APOGEE Insight工作站軟件借助于Windows2000多任務環境，是該系統的管理與調度中心，實現對整個系統的集中管理、以及對中央空調的被控設備進行監測、調度、管理，實現設備的聯動控制。它具有以下特點：

1）易于管理，可以針對不同操作者的權限和工作性質，精確指定不同操作者的不同權限內容。

2）運行記錄報表與參數曲線，以表格形式打印各測量參數及設備運行狀態；

3）從自動備份軟件所創建的備份數據中恢復APOGEE Insight數據。

4）動態的系統監控體系和系統構架圖，可以直觀的檢測和設置整個系統的通訊，便于診斷系統故障，方便系統數據的上載和下載。

5）Insight采用了新的動態的圖形功能，該功能將模擬量或數字量信息點與動態的GIF影像文件連接并顯示其狀態，當這點的值發生變化時，動態圖形被當作對象存儲并且通過對象選擇器進行選取。

6）故障診斷和報警，報警與信息提示功能，產生報警信號時，可直接切換至動態圖或者查詢信息提示,并且能夠根據不同的警報級別定制通告。

3.2 邏輯流程圖

4 結語

通過此次完善，在保留原監測站的基礎上，樓宇自動控制系統中央站能更準確地監測到冷水機組的進水溫度，可對中央空調的檢測信號進行信息處理、數據分析、邏輯判斷和圖形處理，對整個系統做出集中監測和控制；技術人員通過中央控制系統發出命令信號控制接觸器，及時地啟停冷卻塔風扇的運行，改善了原來就地監測和控制的不便。改造完成后，不僅節省了能源、人力，而且還提高了工作效率，降低了運行成本，最大限度且安全的延長設備的使用壽命。通過此次改造，有效地完善了樓宇自控系統的功能及應用，為松遼委職工營造一個舒適安全的辦公環境提供了有效的保障。

TP23

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1002－0624（2011）06－0063－03

2010-12-17