智能樓宇給排水系統(tǒng)控制設計

李躍暉 孫晶

摘 要：伴隨著如今物聯(lián)網(wǎng)漸漸走入人們的生活，智能樓宇控制系統(tǒng)需要更加優(yōu)良的設計方案。本文以給排水為控制對象，以DED-BA-E7501 DDC為控制器，以力控組態(tài)軟件為運行狀態(tài)監(jiān)測平臺，以LONWORK現(xiàn)場總線為通信網(wǎng)絡，對智能樓宇給排水控制系統(tǒng)進行設計。

關(guān)鍵詞：智能樓宇;給排水;暖通

1 引言

隨著當今科學技術(shù)經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平日益提高，對生活水平的追平也越來越嚴格，住房無疑是人們最在乎也是最不容忽視的一點。智能樓宇控制系統(tǒng)即通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)當樓宇出現(xiàn)各種情況時能進行智能的判斷，進而進行進一步的處理以達到調(diào)高人們對住房舒適度和安全性的要求。

本文以給排水為控制對象，以DED-BA-E7501DDC為控制器，以力控組態(tài)軟件為運行狀態(tài)監(jiān)測平臺，以LONWORK現(xiàn)場總線為通信網(wǎng)絡，對智能樓宇給排水控制系統(tǒng)進行設計。系統(tǒng)注重于故障排除與監(jiān)測，當樓宇系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能及時的反映出故障的位置和可能的故障原因以及故障的可能的排除方法。

2 系統(tǒng)硬件設計

2.1 系統(tǒng)設計思想

給排水系統(tǒng)主要由排水系統(tǒng)與給水系統(tǒng)組成。DDC控制器實時檢測給排水系統(tǒng)狀態(tài)，然后經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理和PID運算，控制變頻器輸出，以實現(xiàn)壓力的回路控制和狀態(tài)切換。DDC和上位機監(jiān)控系統(tǒng)實時通訊，監(jiān)控系統(tǒng)提供直觀、形象的人機界面，監(jiān)視的運行狀態(tài)。

集水坑水位有高、中、低。當集水坑水位在低位時，排水泵1與排水泵2停止運行;當集水坑水位在中位時，排水泵1運行，排水泵2不運行，如果水泵1故障水泵2正常，則水泵2運行;當集水坑水位在高位時，水泵1水泵2都運行;如果排水泵故障，則排水泵停止運行。在流程圖面板上按下水位按鈕，表示當前相應水位狀態(tài)，在力控界面上查看水泵運行情況;按下排水泵故障按鈕，查看排水泵運行情況。

氣壓水箱水位有高、低兩種水位情況。當氣壓水箱水位在高位時，給水泵2不能工頻運行;當氣壓水箱水位在低位時，水箱壓力大于或等于需求壓力時，給水泵1變頻運行，當水箱壓力小于需求壓力時，給水泵1從變頻狀態(tài)轉(zhuǎn)成工頻運行狀態(tài)，仍然達不到壓力需求時，給水泵2開始變頻運行;如果給水泵1故障時，給水泵2工頻運行;給水泵2故障時，給水泵1工頻運行。設定水箱需求壓力位80Kpa。水箱壓力可以使用多圈精密電位器調(diào)節(jié)，表示水箱壓力情況，給排水系統(tǒng)接線。

用三個按鈕來分別模擬污水池水位高中低位三個狀態(tài)，紅色代表高位、黃色代表中位、綠色代表低位;用一個紅色按鈕代表水箱水位高位，一個綠色按鈕代表水箱水位處于低位;用四個紅色按鈕來模擬代表一二號泵的故障報警;用兩個綠色燈來表示一二號排水泵的運行狀態(tài)，用兩對紅綠燈來表示一二號給水泵起?？刂疲t色燈為變頻狀態(tài)，綠色為工頻狀態(tài);轉(zhuǎn)旋鈕來模擬現(xiàn)場的壓力變化。

2.2 系統(tǒng)硬件接線

DDC中UI1由于外接到了控制板的J8部分，所以其為模擬量輸入點，代表著水箱壓力值;而UI2到UI10都外接到了J7部分，故而其都為數(shù)字量輸入點。UI2和UI3兩個按鈕分別代表一二號排水泵故障報警;UI4～UI6則為污水池水位高中低三種狀態(tài);UI7和 UI8為一二號給水泵故障報警;UI9和UI10意味著氣壓水箱的高位和低位;UI2到UI10所代表的開關(guān)在其右側(cè)同時串聯(lián)燈，來進行開啟關(guān)閉狀態(tài)的同步，在實際中表現(xiàn)為開關(guān)按下的同時燈亮起，再按下使其反彈回來時的燈也同時熄滅。DDC的DO1～DO6為一二號給水泵的起停狀態(tài)和一二號給水泵工頻、變頻的起停狀態(tài)，同UI點相同的原理，也是串聯(lián)小燈，使得數(shù)字量輸出點工作的同時燈亮起，不工作的同時小燈熄滅，所以可以在此系統(tǒng)中用燈的亮滅來代表以上狀態(tài)。MFBCAO11.PC8中J1部分外接24V交流電源;J2外接一個模擬量輸出AO1，代表著變頻輸出的頻率單位為Hz;J3部分外接一個顯示頻來顯示變頻輸出頻率;調(diào)節(jié)電位器RW2可改變水箱壓力。

3 系統(tǒng)監(jiān)控畫面設計

給排水組態(tài)畫面，在該窗口中，可監(jiān)測給排水線路的運行狀態(tài)。點擊流程面板上的按鈕，可啟動線路。在此組態(tài)畫面中我用箭頭來顯示水位的流動情況，綠色表示未啟動狀態(tài)或者安全狀態(tài)，紅色代表正在運行狀態(tài)或者說警告狀態(tài)，管道中的流水效果可用組態(tài)功能“流動”來實現(xiàn)。

壓力變頻輸出實時趨勢畫面和給排水報警畫面，當壓力變化時來，記錄他們的變化曲線，以便能更方便的了解這些重要數(shù)據(jù)的變化率，為調(diào)控做好準備。而給排水報警畫面則記錄了水箱壓力超限時、排水泵故障和給水泵故障時的報警信息，這些信息有助于了解改善當時的控制策略和給控制人員了解當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)和發(fā)出警告，以便及時調(diào)整部分系統(tǒng)的參數(shù)。

4 總結(jié)

本文設計了一套智能樓宇給排水控制系統(tǒng)，與常規(guī)給排水控制系統(tǒng)比較，該系統(tǒng)采用DDC為控制器，大大簡化硬件接線，控制邏輯簡單，運算方便;采用力控組態(tài)軟件為人機界面交互平臺，界面美觀，操作靈活、方便。提高了系統(tǒng)的安全性、快速性和靈活性。

參考文獻：

[1]楊煒鋒.淺談電氣自動化在樓宇自控系統(tǒng)中的應用[J].江西建材，

2013（02）：104-105.

[2]任燕晨.智能環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)中基于維度模型的服務建模與管理策略[D].北京郵電大學，2015.

[3]王友順.智能家居系統(tǒng)之中心控制器設計與實現(xiàn)[D].昆明理工大學，2010.