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(tǒng)的節(jié)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(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，樓宇自控系統(tǒng)取得了巨大的進展，智能樓宇自控系統(tǒng)逐漸成為智能辦公樓的技術(shù)核心。文章介紹了松遼委樓宇自控系統(tǒng)中央空調(diào)部分改造相關(guān)工作內(nèi)容。

樓宇自控系統(tǒng)；中央空調(diào)；節(jié)能改造

松遼委辦公樓樓宇自控系統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)，在運行管理中逐漸發(fā)現(xiàn)存在著不足之處。針對存在的問題進行了節(jié)能改造。

1 工作原理

如圖1原理結(jié)構(gòu)框圖所示，首先用一個浸入式溫度傳感器檢測被測參數(shù)（機組管道內(nèi)的進水溫度），將測得的數(shù)值經(jīng)模塊化樓宇控制器（MBC）輸出信號給中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)通過技術(shù)分析處理，把所要執(zhí)行的控制信號傳給終端設(shè)備控制器（TEC），再由TEC發(fā)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(jiān)測冷卻塔風扇的故障和運行狀態(tài)（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(tǒng)發(fā)出開啟/關(guān)閉冷卻塔風扇的信號時，TEC輸出24 V長信號使繼電器持續(xù)閉合/斷開，這時接觸器觸點接通/斷開，啟動/關(guān)閉冷卻塔風扇。中央控制系統(tǒng)通過TEC實時監(jiān)測冷卻塔風扇的運行和故障狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行不正常時馬上報警并作出相應(yīng)的處理，保護好設(shè)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(diào)的特殊安裝和傳感應(yīng)用。

2.2 模塊化樓宇控制器(MBC)

模塊化樓宇控制器是現(xiàn)場管理和控制系統(tǒng)的組成部分，它是一種高性能的模塊化直接數(shù)字控制管理的現(xiàn)場控制器?，F(xiàn)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(wǎng)以完成復(fù)雜的控制、監(jiān)視和能源管理功能。模塊化控制器對局域網(wǎng)絡(luò)裝置和其它現(xiàn)場系統(tǒng)（如冷凍機）進行中央監(jiān)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(shè)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(shè)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(tài)和強制開關(guān)的置。

4）集成化平臺適合于通訊和與其它系統(tǒng)和設(shè)備的互操作。

5）特別編制的程序可滿足設(shè)備控制方面應(yīng)用先進的比例積分微分暖通空調(diào)控制，閉環(huán)調(diào)節(jié)算法可使振蕩最小，并保持精密控制。

6）為全套設(shè)備管理提供了安裝在內(nèi)部的能源管理應(yīng)用程序和直接數(shù)字控制應(yīng)用程序。

7）全面的報警管理、歷史數(shù)據(jù)記錄、操作員的控制監(jiān)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(lián)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(gòu)成。監(jiān)控點模塊執(zhí)行模擬數(shù)字或數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換、信號處理與開放式處理器的通訊。端子排用作現(xiàn)場接線或連接管路的終端。點終端模塊由兩部分組成。監(jiān)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(tǒng)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(xié)議點對點網(wǎng)絡(luò)和或獨立的自動撥號網(wǎng)絡(luò)。開放式處理器是由一個微處理器構(gòu)成多功能處理平臺，可執(zhí)行程序，并處理與其它現(xiàn)場控制器、樓層網(wǎng)絡(luò)(FLN)設(shè)備、點模塊、第三方設(shè)備之間的通訊。開放式處理器可迅速處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制參數(shù)及管理操作員對數(shù)據(jù)的請求。

2.2.3 模塊的優(yōu)點

1）手動操作選項方便了故障查找。

2）壓扣式(snap-in)硬件設(shè)計簡化了維護。

3）模塊化控制器具有靈活的應(yīng)用。

4）多操作員訪問。

5）單式操作界面。

2.3 終端設(shè)備控制器（TEC）

終端設(shè)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(tǒng)稱。典型的終端設(shè)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(shè)備控制器可獨立或聯(lián)網(wǎng)工作以完成復(fù)雜的HVAC控制、監(jiān)視和能量分配。終端設(shè)備控制器具有精度高、可靠性好等特點。

3 軟件設(shè)計

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

3.1 軟件應(yīng)用

系統(tǒng)采用的是APOGEE Insight軟件，APOGEE Insight工作站軟件借助于Windows2000多任務(wù)環(huán)境，是該系統(tǒng)的管理與調(diào)度中心，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的集中管理、以及對中央空調(diào)的被控設(shè)備進行監(jiān)測、調(diào)度、管理，實現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)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(quán)限和工作性質(zhì)，精確指定不同操作者的不同權(quán)限內(nèi)容。

2）運行記錄報表與參數(shù)曲線，以表格形式打印各測量參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)；

3）從自動備份軟件所創(chuàng)建的備份數(shù)據(jù)中恢復(fù)APOGEE Insight數(shù)據(jù)。

4）動態(tài)的系統(tǒng)監(jiān)控體系和系統(tǒng)構(gòu)架圖，可以直觀的檢測和設(shè)置整個系統(tǒng)的通訊，便于診斷系統(tǒng)故障，方便系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上載和下載。

5）Insight采用了新的動態(tài)的圖形功能，該功能將模擬量或數(shù)字量信息點與動態(tài)的GIF影像文件連接并顯示其狀態(tài)，當這點的值發(fā)生變化時，動態(tài)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(chǎn)生報警信號時，可直接切換至動態(tài)圖或者查詢信息提示,并且能夠根據(jù)不同的警報級別定制通告。

3.2 邏輯流程圖

4 結(jié)語

通過此次完善，在保留原監(jiān)測站的基礎(chǔ)上，樓宇自動控制系統(tǒng)中央站能更準確地監(jiān)測到冷水機組的進水溫度，可對中央空調(diào)的檢測信號進行信息處理、數(shù)據(jù)分析、邏輯判斷和圖形處理，對整個系統(tǒng)做出集中監(jiān)測和控制；技術(shù)人員通過中央控制系統(tǒng)發(fā)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(jiān)測和控制的不便。改造完成后，不僅節(jié)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(shè)備的使用壽命。通過此次改造，有效地完善了樓宇自控系統(tǒng)的功能及應(yīng)用，為松遼委職工營造一個舒適安全的辦公環(huán)境提供了有效的保障。

TP23

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1002－0624（2011）06－0063－03

2010-12-17