空调监控系统.doc

空调监控系统
空调系统监控功能
智能大厦中的空调系统是指空调机组、新风机组，变风量机组，风机盘管等设备。其控制主要是指温、湿度调节、预定时间表和自动启停控制。如果大厦内的空调系统已经有很高的自动化控制时，也可以采用只监不控的方式。
空气处理机采用集中送风的控制方式，通过检测回风的温度、湿度、来决定是否对电动冷/热水阀和加湿阀进行调节。
空气处理机一般是夏季送冷风，冬季送暖风，春秋季节送新风。并通过检测回风的空气质量来决定是否调节风阀的开度。
（1）空气处理机组的监控
风机控制：采用定时程序控制，累计运行时间。
温度控制：夏季送冷风、冬季送暖风、春秋季节送新风。
湿度控制：根据回风湿度调节加湿阀流量开度，控制蒸汽送给量。
风阀控制：根据室外温度和回风中 CO2的焓值，调整风阀开度。
联锁控制：风机启停和冷 /热水电动阀、加湿阀、新风风阀、回风风阀实施联动。
参数监测：送风温度、湿度，回风温度、湿度，室内温度，室外温度，手动/自动转换，风机运行状态，电动水阀阀位反馈，加湿阀阀位反馈，过滤网压差开关，风机压差开关，防霜冻保护开关，室内空气质量（CO2）等。
报警功能：过滤网压差超限（过滤网堵塞）报警、风机故障报警、防霜冻低温报警、参数越限报警等。
显示打印：动态流程画面、数据查询、运行曲线、送风温湿度、回风温 湿度、新风温湿度、阀位置显示、故障报表、数据报表。
（2）新风机组的监控
新风机组主要是用来给大楼内提供新风。它对房间的温度并不实施控制，新风机是采用定时送风的方式（属于开环控制），通常和末端风机盘管组合来完成大楼的空调控制。

（3）末端风机盘管控制系统
室内恒温器通过对房间的温度检测，控制冷水或热水电动阀的开启和关闭来改善房间温度。同时，设定风机在不同的速度下工作，也可以改善房间的温度。末端风机盘管和新风机组联合使用，不需要由DDC控制器参与对它的控制和调节。
制冷站系统监控系统
制冷站系统监控功能
制冷站的功能是为大楼的空调系统提供冷源，它由制冷机组、冷却水循环泵、冷却塔、冷冻水循环泵、补水泵及电动蝶阀等组成。制冷机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器及其他辅助装置，冷冻循环水进入制冷机组后，通过释放热量而达到降低水温的目的。制冷机组工作后吸收了大量的热量，所以，必须由冷却循环水来为其降温。

启动顺序：
冷却塔风机—冷却水蝶阀—冷却水泵—冷冻水蝶阀—冷冻水泵—冷水机组。
停止顺序：
冷水机组—冷冻水泵—冷冻水蝶阀—冷却水泵—冷却水蝶阀—冷却塔风机。
冷冻机组启停：
根据对冷冻循环水温度、流量的检测，送入 DDC计算出冷负荷；根据冷负荷及压差旁通阀的开度调整制冷机组的启停和供/回水总管上运行的电机台数。
压差旁通控制：
利用压差传感器检测冷冻循环水供/回水总管的压差，送入DDC与压差设定值比较，经过计算送出相应信号调节冷冻循环供水比例阀的开度，实现供/回水之间的旁通，来恒定供/回水管网之间的压差。
水泵控制：
DDC完成对冷冻泵、冷却泵的启停控制、运行状态、故障报警信号的管理。自动实现恒压控制、循环倒泵、备用替开等功能。
水流检测：
冷冻泵、冷却泵运行后，DDC接收水流开关对水流量的检测信号，当水流量很小或出现断流现象时，应提供报警并停止相应的机组运行。
冷却水温度控制：
将冷却循环水供 /回水总管上温度差值的检测信号送入DDC，实时控制冷却塔风机的启停和运行台数。
联锁控制：
冷冻水供 /回水温差、压差与旁通调节阀实现联动。
显示打印：
动态运行流程画面、数据查询、运行曲线，冷冻水湿度、 冷却水湿度、冷冻水流量、冷冻供/回水压差。故障报表、 数据报表。
参数监测：
冷冻水温度、压力，冷冻水回水流量，冷却水温度，冷冻水泵的状态、故障、水流，冷却水泵的状态、故障、水流，制冷机组的状态、故障，冷却塔风扇的状态、故障。
报警功能：
所有检测的参数超限报警，水流开关报警，所有上述设备故障的报警。
供热站系统监控系统
供热站系统监控功能
供热站是为大楼内的空调系统提供热源，它由锅炉、板式换热器、冷冻水循环泵、补水泵以及电动蝶阀等组成。板式换热器的一次側流入来自锅炉的热水或蒸汽，二次側的热水借助于冷冻循环水系统向用户提供空调机组所需的热源。

供热水温度控制：
将热交换器二次热水出口的检测温度送入DDC与设定值比较，控制热交换器上的一次热水/蒸汽电动调节阀，改变一次热源供给的流量，使二次側热水出口的温度得到调节。
热水泵控制：
DDC完成对冷冻泵的启停控制、运行状态、故障报警信号的管理。自动实现恒压控制、循环倒泵、备用替开等功能。
联锁控制：
根据负荷启动热交换器工作参数。热水泵停止运行时，自动关闭热交换器一次側的热水/蒸汽电动调节阀。
参数监测：
热交换器一次側供给热水（蒸汽）的温度、压力、流量，供水温度、压力，回水温度、压力、流量。
报警功能：
温度、压力的超限报警，热水泵的故障报警。
显示打印：
动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、一次热水（蒸汽）的 温度、二次側出水/回水温度、压力、流量。
建筑给排水监控系统
给排水系统监控功能
给排水是由生活供水（冷水、热水）和污水排放等环节组成。在供水方面主要是实施恒压供水，污水池液位的指示和报警，以及各种供水、排水泵的定时循环工作。恒压供水技术通常是由变频器、软启动器等组成的电气控制系统。在用户用水量比较少时，由变频器通过调节频率来适应供水流量。用户用水量增加后，可通过增加工频泵来满足供水流量。

生活水泵控制：
DDC完成对生活水泵的启停控制、运行状态、故障报警信号的管理。自动实现恒压控制、循环倒泵、备用替开等功能。
水流检测：
生活水泵运行， DDC接收水流开关对水流量的检测信号。
来水压力监测：
远程压力传感器实时监测市自来水管网的压力，并将模拟信号送入DDC，实现超压和低压的及时报警和控制处理。
供水压力监测：
远程压力传感器实时监测供水管网的压力，并将模拟信号送入DDC，实现供水压力的实时监测。
频率监测：
变频器输出频率的当前值，并将模拟信号送入 DDC，实现频率的实时监测。
污水泵控制：
DDC完成对污水泵的启停控制、运行状态、故障报警信号的监控。自动实现循环倒泵、备用替开等功能。
污水液位监测：
DDC接收污水液位的检测信号，完成对超低液位、低液位、高液位、超高液位的实时显示。
报警功能：
所有检测的参数故障报警，水流开关报警，超低液位报警、超高液位报警。
显示打印：
动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、来水压力、供水压力、变频器频率。故障报表、数据报表。

                        实训模块

                         实训  给排水监控系统

一实训目的:

掌握恒压供水技术的基本原理和实施。

掌握 S7—200可编程控制器的原理和应用。

掌握 TD2100专用供水变频器的原理和应用。

二、预习要点：

认真复习 PLC的硬件、软件及编程方法。

认真阅读 TD2100变频器操作说明书，理解相关的指令。

认真复习 MCGS组态软件的编程结构和方法。

分析本实验所给出的电路图、控制工艺图。

给排水自动控制系统电路图——主电路图-1。

给排水自动控制系统电路图——主电路图-2。

给排水自动控制系统电路图——显示与报警。

给排水自动控制系统电路图——恒压供水泵、消防泵、污水泵的控制。

给排水自动控制系统电路图——可编程控制器、变频器控制接线图。

三、实训器材：

可编程控制器一个（S7200—224+S7200—EM235）。

给排水监控系统实训单元模型一套。

PC机一台。

MCGS组态软件一套。

编程软件 STEP7-Micro/WIN32。

PC/PPI电缆一根。

所需的元器件、连接导线及工具。

数字万用表一块。

四、实训步骤：

阅读电气图纸并对实训单元模型进行测试。

接通控制变频器的电源空气开关，变频器操作面板上显示50Hz并闪烁。

利用操作员面板向变频器内输入基本指令代码，运行变频器并记录其运行参数。

停止变频器运行，输入完成恒压供水所需的全部指令代码。

接通控制PLC的电源空气开关，PLC电源指示灯亮，检查有无故障报警。

离线编辑恒压供水和污水排放的程序，将程序传入到PLC中运行并调试。

利用 MCGS 组态软件完成给排水监控系统的程序编辑和画面组态。

定义设备通信，运行监控程序，将监控系统调试到最佳状态。

五、实训单元的控制工艺:

阐述恒压供水系统的工作原理和控制手段。

阐述污水排放处理的工作原理和控制手段。

阐述变频器与PLC结合的主要优势。

六、编程的主要方法和手段：

写出加泵和减泵的控制程序。

写出变频器的参数设定值。

写出MCGS的控制策略和脚本。

写出上位计算机与PLC通信参数的设定。

七、实验报告书：

认真填写实训各栏目中的内容。

总结对电气图纸的理解和认识。

总结对变频器运行和调试的理解。

总结PLC编程的应用手段和技巧。

总结MCGS监控画面动画的制作过程。

进行评比并将评比的结果写在实训报告书中。

八、回答问题：

供水管网与电机频率的关系是什么？如何实现加减泵？

变频器通电前应注意哪些事项？编写指令参数应注意什么？。

如何实现污水液面的仿真、循环倒泵、故障替开泵等技术？

何为变频器的一拖X技术，它有哪些优点和不足？。

附录：实训注意事项

进行电气安装操作时，必须关断电源，以防人身事故的发生。

实验设备通电前必须经指导老师全面检查方可进行，以免造成设备的损坏。

编写的程序必须经指导老师认可后才可进入运行调试，不得擅自行动。

不得带电插拔 PC/PPI通信电缆，以免损坏PC和PLC的通信接口。

实验完成后，对所有的器件应恢复到初始状态，并交指导教师查收。

实验结束后，要做好实验室的环境卫生，关断实验室的电源

送排风系统监控系统
送排风系统监控功能
大楼内的送风、排风系统均实施统一管理，可由 DDC控制器按照预制的时间程序运行。

送风机控制：
采用定时程序控制，累计运行时间。实施启停控制、运行状态、故障报警、消防联动的监控。
排风机控制：
采用定时程序控制，累计运行时间。实施启停控制、运行状态、故障报警、消防联动的监控。
参数监测：
送风机、排风机的运行状态，投入运行的台数。报警功能：送风机、排风机的故障报警。
显示打印：
动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。
供配电监控系统
供电系统监控功能
大楼内的供电是考核智能大厦服务质量的重要指标，通常要对大楼内的供电变压器、高压侧供电参数、低压侧供电参数（也可以只监测一项）进行监测。

变压器温度监测：
实时监测供电变压器的温度，将采集的温度值存入数据库中，为数据查询和曲线输出提供依据。
供电高压侧监测：
对供电高压侧的电压、电流进行实时监测，将采集数值存入数据库，为数据查询和曲线输出提供依据。
供电低压侧监测：
对供电低压侧的电压、电流、功率因数进行实时监测，将采集数值存入数据库，为数据查询和曲线输出提供依据。
报警功能：
变压器超温、高、低压侧过电压、过电流时输出故障报警。
显示打印：
动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。
照明监控系统
照明系统监控功能

大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一，对照明实施监控，主要是为了更好 地节约能源。利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控制。

办公区照明监控：

对正常工作日、双休日、节假日采用不同的时间控制，根据照度传感器采集的数据进行调光控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。

公共区照明监控：

采用定时程序控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。

生活区照明监控：

采用定时程序控制，实施启停控制（其中泛光照明只是在节假日中投入）、运行状态、故障报警、累计运行时间。  

区街和泛光照明：

采用定时程序控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。  

事故照明：

出现紧急事故时自动启动事故照明，并发出报警。  

报警功能：

各个区域的照明故障报警，紧急事故的报警（启动事故照明）。  

显示打印：

动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。

电梯监控系统
电梯系统监控功能
电梯是大楼内的主要垂直交通工具，它肩负着人员和货物的运输。电梯包括普通客梯、观光梯、货物电梯和自动扶梯等。在楼宇监控中，主要是对普通客梯和自动扶梯实施监控。监控范围通常包括电梯起停控制、运行状态、电梯门状态、楼层指示、故障报警、应急报警等。

根据人员流动情况，合理投入电梯的运行台数。电梯在出现火警时，应与消防保持可靠的联动。进入到手动控制状态。
电梯的启停控制：
对于自动化控制程度很高的电梯实施只监不控的原则，监控运行状态、故障报警、累计运行时间。  
电梯的状态监控：
对电梯的运行方向、电梯门的状态、楼层位置等进行实时的监测。并将采集的数据存入数据库，为数据查询和曲线输出提供依据。 
电梯的联动控制：
出现火灾时，应将电梯迅速迫降到一楼，打开电梯门，切断自动运行方式而投入到手动控制。
应急管理：
出现应急呼叫时，应及时采取措施，自动向维修人员发送短信。
报警功能：
电梯故障时报警，应急呼叫时报警，消防联动时报警。  
显示打印：
动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。

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