恒溫恒濕自控方案

　　關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；自動(dòng)控制；恒溫恒濕；空氣處理

　　概要：本自控方案主要是根據(jù)制藥生產(chǎn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求對(duì)各個(gè)區(qū)域溫度、濕度、壓力分別進(jìn)行控制，創(chuàng)造出一個(gè)高效、節(jié)能的滿足生產(chǎn)工藝要求的生產(chǎn)環(huán)境。同時(shí)對(duì)主要設(shè)備如空氣處理機(jī)風(fēng)機(jī)、過濾器、送風(fēng)溫濕度、室內(nèi)溫濕度進(jìn)行監(jiān)控及控制。

　　Keywords:centralairconditioning;Automaticcontrol;Constanttemperatureandhumidity;Airtreatment

　　Summary:thiscontrolschemewasbasedonpharmaceuticalproductionproductionenvironmenttotherequirementsofeachareaoftemperature,humidityandpressurecontrol,respectively,createahighefficiency,energysavingtomeettheproductionrequirementofprocessproductionenvironment.Atthesametimeformainequipmentsuchasairfilter,airblower,processor,indoortemperatureandhumiditytemperatureandhumiditymonitoringandcontrol.

　　中圖分類號(hào)：TU831.3+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

　　一、工程概述

　　本方案是為某藥業(yè)公司1#固體制劑車間凈化廠房空調(diào)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方案。

　　該自控方案主要是根據(jù)生產(chǎn)要求對(duì)各個(gè)區(qū)域溫度、濕度、壓力分別進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)主要設(shè)備如空氣處理機(jī)風(fēng)機(jī)、過濾器、送風(fēng)溫濕度、室內(nèi)溫濕度進(jìn)行監(jiān)控及控制。

　　該自控方案致力創(chuàng)造一個(gè)高效、節(jié)能的生產(chǎn)環(huán)境滿足生產(chǎn)工藝要求。在本次設(shè)計(jì)方案中央站監(jiān)控軟件及主要控制設(shè)備均采用設(shè)備，該系統(tǒng)可以將廠房的暖通系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等設(shè)備全部納入該軟件監(jiān)控系統(tǒng)中，這樣可大幅降低從這以今后設(shè)備重復(fù)的采購(gòu)費(fèi)用，節(jié)省設(shè)備成本。

　　根據(jù)藥廠的生產(chǎn)特點(diǎn),在方案設(shè)計(jì)時(shí)考慮到對(duì)于設(shè)備的啟停即可以現(xiàn)場(chǎng)控制,也可以在中央站上操作,因此在配置設(shè)置設(shè)備考慮了在本地DDC上或中央站都能啟停空氣處理機(jī)，這樣在室內(nèi)消毒時(shí)，人員可以不進(jìn)入室內(nèi)，直接在中央站操作，避免了消毒設(shè)備對(duì)人體的傷害。

　　二、設(shè)計(jì)依據(jù)

　　為了保證系統(tǒng)既能適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，又具有極高的可靠性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則和標(biāo)準(zhǔn)及一些相應(yīng)的地方性設(shè)計(jì)規(guī)范。

　　GB/T-2000《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

　　JGJ/T16-1992《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GBJ16-1987《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

　　GBJ/232-1990、1992《電氣裝置安裝工程施工驗(yàn)收規(guī)范》

　　GBJ19-1987《中國(guó)采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB/T-2000《建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GJBT-471《智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)施工圖集》

　　《空調(diào)系統(tǒng)控制》中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院

　　三、方案描述

　　(1)中央站BA系統(tǒng)控制

　　由于制藥企業(yè)的特殊要求、我們?cè)谶@次自控系統(tǒng)的設(shè)備方案的選型上，主要設(shè)備都采用的，極大保證了自控系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和可靠。由于BA及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都采用同一品牌的設(shè)備，自控設(shè)備之間可以無縫連接，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總監(jiān)控點(diǎn)數(shù)及設(shè)備情況，配置一條C-BUS來連接現(xiàn)場(chǎng)DDC，將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息傳送至中央BA服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)BA與現(xiàn)場(chǎng)控制器的通信。

　　的BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全符合JGJ/T1692第26.2.2.6條，即系統(tǒng)應(yīng)采用中央站為核心，DDC與中央站通過CBUS總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，DDC應(yīng)設(shè)在受控對(duì)象附近(采用LonWork的模塊)且DDC間能實(shí)現(xiàn)同層通信。BA系統(tǒng)該系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(IEEE802.3)作為物理標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP為網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，并采用WindowsNT或Windows2000作為操作系統(tǒng)。BA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置遵循分散控制、集中監(jiān)視、資源和信息共享的基本原則，是一個(gè)工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的集散型控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)符合標(biāo)準(zhǔn)。選用EXCEL50控制器，具有LonTalk通訊協(xié)議技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)模塊化結(jié)構(gòu)。具有標(biāo)志。

　　現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備

　　Excel5000控制器

　　Excel5000是一個(gè)可自由編程系統(tǒng)，適用于復(fù)雜的HVAC控制，采用DDC技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)，其核心是一套多進(jìn)程實(shí)時(shí)分布的OS（操作系統(tǒng)），基于32位的CPU。

　　系統(tǒng)可以提供強(qiáng)大運(yùn)算能力及靈活的擴(kuò)展性。

　　Excel5000的分布式體系結(jié)構(gòu)完全支持分布式模塊連接。

　　機(jī)架式插槽連接方式直接利用了控制線路的內(nèi)部總線，系統(tǒng)響應(yīng)快，一般的工業(yè)PLC始終采用這種方式，有時(shí)一臺(tái)PLC可以控制上千點(diǎn)。（如圖所示）

　　控制功能說明

　　恒溫恒濕空氣處理機(jī)，相應(yīng)的室內(nèi)的溫濕度、濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)、電加熱、除濕狀態(tài)、水閥開度、風(fēng)門開度等均可顯示，并且在此可以對(duì)室內(nèi)溫濕度控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定。

　　控制參數(shù)如下

　　特別說明空氣處理機(jī)的自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)是基于所有設(shè)備在手動(dòng)調(diào)試完成后,在最不利調(diào)件下，如夏季及過渡季節(jié)空氣的溫濕度較高，手動(dòng)調(diào)試滿足要求后，自動(dòng)才可以投入正常運(yùn)行，通俗說自控的實(shí)現(xiàn)是建立在手動(dòng)控制滿足要求的情況下。

　　由于所有空氣處理機(jī)控制模式基本類似，因此通過1#機(jī)組來說明控制方案。

　　恒溫恒濕DDC控制原理圖

　　夏季模式溫濕度控制：

　　通過對(duì)房間溫度2、濕度3、室外涵值4檢測(cè)，反饋信號(hào)分別與溫、濕設(shè)定值進(jìn)行比較，由偏差大者由DDC通過PID控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。控制系統(tǒng)采用濕度優(yōu)先方案，如室內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)而相對(duì)濕度偏高時(shí)，則開大閥門7，使送風(fēng)溫度8達(dá)到露點(diǎn)除濕、直至濕度滿足要求（表冷器需滿足要求），若此時(shí)室溫過冷，則啟動(dòng)加熱器10進(jìn)行溫度補(bǔ)償。如室內(nèi)相對(duì)濕度滿足設(shè)計(jì)要求而室溫過高，則開大閥門7，直至溫度滿足要求。如房間相對(duì)濕度過低時(shí)，則打開加濕器11進(jìn)行濕度補(bǔ)償。

　　冬季模式溫濕度控制：

　　通過對(duì)房間溫度2、濕度3檢測(cè)，反饋信號(hào)分別與溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，由DDC通過PID控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10的開度，保持送風(fēng)溫度在要求的控制范圍內(nèi)。當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度偏低時(shí)，PID調(diào)節(jié)加濕器11，當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度偏高時(shí)，調(diào)節(jié)加濕器11，使室內(nèi)濕度符合要求。

　　正壓控制：

　　通過壓力傳感器1檢測(cè)室內(nèi)壓力，與設(shè)定值比較PID調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使室內(nèi)正壓滿足要求。室內(nèi)正壓力的保持與送排風(fēng)也有相關(guān)要求，即在自控運(yùn)行前要調(diào)節(jié)風(fēng)門使風(fēng)機(jī)在低頻率時(shí)也能滿足壓力要求，這樣在濾網(wǎng)臟時(shí)、或室內(nèi)有漏風(fēng)時(shí)自控系統(tǒng)通過提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速使正壓滿足要求。

　　濾網(wǎng)壓差報(bào)警：

　　空氣處理機(jī)的過濾網(wǎng)處均設(shè)有壓差開關(guān)（壓差可設(shè)定），由此來測(cè)定過濾網(wǎng)是否淤塞，此信號(hào)通過DDC控制器反映在中央控制器中，在中控室工作站上提示并打印，通知維護(hù)人員進(jìn)行清洗。

　　風(fēng)機(jī)連鎖控制：

　　對(duì)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)通過檢測(cè)風(fēng)機(jī)控制柜內(nèi)的運(yùn)行點(diǎn)監(jiān)控風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)控制柜風(fēng)機(jī)故障狀態(tài)點(diǎn)檢測(cè)風(fēng)機(jī)故障。通過狀態(tài)點(diǎn)來與電加熱、電加濕、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制，當(dāng)風(fēng)機(jī)關(guān)閉或故障時(shí)，電加熱、電加濕、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門自動(dòng)關(guān)閉，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)上述設(shè)備按控制程序調(diào)節(jié)。當(dāng)有火情信號(hào)時(shí)，程序聯(lián)鎖切斷風(fēng)機(jī)。

　　風(fēng)機(jī)啟停控制：

　　由于在配置設(shè)置設(shè)備考慮了在本地DDC上或中央站都能啟停空氣處理機(jī)，這樣在室內(nèi)消毒時(shí)，人員可以不進(jìn)入室內(nèi)，直接在中央站操作，避免了消毒設(shè)備對(duì)人體的傷害。

　　中央監(jiān)控：

　　監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度、風(fēng)機(jī)運(yùn)行、故障狀態(tài)。彩色圖形顯示上述各參數(shù)，記錄各參數(shù)、狀態(tài)、和其歷史參數(shù)，并可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)表，且可通過打印機(jī)輸出，便于隨時(shí)調(diào)用設(shè)備參數(shù)修改生產(chǎn)工藝。

　　注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。