（廣東建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 廣東 廣州 510440）

1 系統(tǒng)概況

該系統(tǒng)采用一次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組+冷水機(jī)組+冷卻塔工作結(jié)構(gòu)，BAS系統(tǒng)采用Delta BACnet Ethernet/IP型DDC（直接數(shù)字控制器）進(jìn)行系統(tǒng)集成。同時該BACnet DDC也可使用BACnet MS/TP協(xié)議通過RS-485網(wǎng)絡(luò)與第三方智能電表進(jìn)行通訊及集成，從而實現(xiàn)對該空調(diào)暖通系統(tǒng)的能量計量及運營方案設(shè)計。

主要設(shè)備材料清單：

序號 設(shè)備名稱 設(shè)備參數(shù) 設(shè)備數(shù)量1 KSC-09冷水機(jī)組功率：3HP（英制馬力）； 最大制冷量：9KW；渦旋式壓縮機(jī)；管殼式換熱器。1臺2 冷卻塔 8T；電機(jī)：0.18KW；流量：6.23m/H;風(fēng)葉直徑：550mm 1臺3 空調(diào)機(jī)組額定風(fēng)量：2000m/H;0.45KW;額定冷量：11.88KW；1套4 DDC控制器 BACnet Ethernet/IP 5臺5 實訓(xùn)DDC控制箱 定做，內(nèi)置DDC及配套傳感器、執(zhí)行器等 16套6 ORCAView集成組態(tài)軟件 ORCAView及其數(shù)據(jù)庫等 1套

2 中央空調(diào)系統(tǒng)

本建筑設(shè)備空調(diào)暖通教學(xué)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組+冷水機(jī)組+冷卻塔工作結(jié)構(gòu)，配套BACnet Ethernet/IP型DDC進(jìn)行集中控制及管理?；居布O(shè)備如下：

圖1 系統(tǒng)拓?fù)?/p>

3 本建筑設(shè)備空調(diào)暖通教學(xué)系統(tǒng)

本建筑設(shè)備空調(diào)暖通教學(xué)系統(tǒng)采用基于BACnet型DDC（直接數(shù)字控制器）進(jìn)行系統(tǒng)集成，教學(xué)實訓(xùn)所使用的DDC型號與中央空調(diào)集中組態(tài)控制界面如下各圖所示：

ORCA 網(wǎng)絡(luò)控制器（或路由器）下通過MS/TP 網(wǎng)連接現(xiàn)場單元控制器（DDC控制器）。MS/TP 網(wǎng)采用 EIA-485 信號標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率 78.6Kbps，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線。MS/TP 網(wǎng)是一種低成本、高性能的局域網(wǎng)。ORCA 系統(tǒng)的一個MS/TP 網(wǎng)段最多可以掛127 個現(xiàn)場DDC 控制器；一個MS/TP 網(wǎng)段的最大長度為4,000 英尺（約1,000 米），并且使用網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器（Repeater）可以使網(wǎng)段延長至20,000 英尺（約5,000 米）。

3.1 系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容設(shè)計

3.1.1 新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控內(nèi)容

室外溫濕度、送風(fēng)溫濕度、風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報警、過濾網(wǎng)壓差報警、啟?？刂?、新風(fēng)閥調(diào)節(jié)、冷水閥調(diào)節(jié)、回風(fēng)溫濕度、送風(fēng)溫濕度、室內(nèi)溫濕度、風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報警、過濾網(wǎng)壓差報警、冷水閥調(diào)節(jié)、回風(fēng)閥調(diào)節(jié)等。

圖2 冷源系統(tǒng)組態(tài)控制界面

1）啟?？刂?/p>

根據(jù)新風(fēng)機(jī)使用功能的不同結(jié)合季節(jié)、晝夜及節(jié)假日擬定多種時間及節(jié)能運行程序，在 BAS 終端監(jiān)控畫面上控制機(jī)組風(fēng)機(jī)的最佳啟停。自動統(tǒng)計風(fēng)機(jī)運行時間，提示定時維護(hù)，并監(jiān)測其運行與故障。

2）溫度控制

在新風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管上安裝溫度檢測元件，溫度信號送往就近的控制器，當(dāng)送風(fēng)溫度高于或低于冷水閥設(shè)定溫度時，控制器運用比例積分和微分（簡稱“PID”）算法，輸出相應(yīng)的控制電壓信號去調(diào)節(jié)冷水閥，使送風(fēng)溫度保持在所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。用戶可以在監(jiān)控畫面根據(jù)需要自行輸入送風(fēng)溫度的設(shè)定溫度。在制熱季節(jié)式：水閥調(diào)節(jié)原則與制冷季節(jié)控制方式相反。

3）濕度控制

在回風(fēng)管上安裝濕度檢測元件，濕度信號送往就近的控制器。當(dāng)回風(fēng)濕度高于或低于設(shè)定濕度時，控制器運用比例積分和微分（簡稱“PID”）算法，輸出相應(yīng)的控制信號去調(diào)節(jié)冷水閥和加濕器開關(guān)。

4）風(fēng)閥控制

制冷季節(jié)：當(dāng)室外焓值高于或低于設(shè)定焓值時，控制器運用比例積分和微分（簡稱“PID”）算法，輸出相應(yīng)的控制信號去調(diào)節(jié)新回風(fēng)閥。

5）預(yù)冷

風(fēng)機(jī)啟動時，先進(jìn)入預(yù)冷程序：啟動送風(fēng)機(jī)、打開回風(fēng)風(fēng)門、關(guān)閉排風(fēng)機(jī)、關(guān)閉新風(fēng)風(fēng)門和排風(fēng)風(fēng)門。當(dāng)回風(fēng)溫度達(dá)到預(yù)冷的設(shè)定溫度后，風(fēng)機(jī)進(jìn)入正常。新風(fēng)閥與風(fēng)機(jī)的聯(lián)動，當(dāng)風(fēng)機(jī)停止運行時，所有閥門將被強(qiáng)制關(guān)閉。

6）聯(lián)鎖運行

當(dāng)新風(fēng)機(jī)停止運行時，冷水閥門/新風(fēng)調(diào)節(jié)閥將被強(qiáng)制關(guān)閉。

7）過濾器壓差報警

新風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)前后安裝空氣壓差開關(guān)監(jiān)測濾網(wǎng)的狀態(tài)，當(dāng)濾網(wǎng)堵塞時，濾網(wǎng)兩端壓差過大報警，并將提示清掃的報警信號送到樓宇自控系統(tǒng)終端，便于維修人員及時更換，保證過濾效果。

8）風(fēng)機(jī)故障報警

監(jiān)測新風(fēng)機(jī)的狀態(tài)、故障報警和手/自動狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時，將發(fā)出報警到BAS終端。

9）實訓(xùn)設(shè)備操作臺臺面展示

系統(tǒng)展示板上實時顯示新風(fēng)閥/回風(fēng)閥/新風(fēng)機(jī)水閥/空調(diào)機(jī)水閥的開度數(shù)據(jù)及其它狀態(tài)參數(shù)；

10）監(jiān)控實時數(shù)據(jù)保存

系統(tǒng)會將監(jiān)控數(shù)據(jù)自動記錄下來生成表格，便于以后查找、打印或者作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。

3.1.2 冷水機(jī)組監(jiān)控內(nèi)容

本冷源系統(tǒng)工藝設(shè)計采用1臺冷水機(jī)組、1臺冷凍水泵、1臺冷卻水泵、1臺冷卻水塔等設(shè)備來模擬大廈的冷源系統(tǒng)。本系統(tǒng)對冷水機(jī)組提供監(jiān)控設(shè)備點主要包括：

1）冷水機(jī)組

機(jī)組啟?？刂啤⑦\行狀態(tài)、、故障情況、水流狀態(tài)檢測；溫度檢測，壓力檢測；

2）冷凍/冷卻蝶閥

開關(guān)控制、狀態(tài)檢測；

3）冷凍水泵

啟?？刂?、運行狀態(tài)、故障情況；

4）冷卻水泵

啟停控制、運行狀態(tài)、故障情況；

5）冷卻塔

啟?？刂啤⑦\行狀態(tài)、故障情況，進(jìn)水閥開關(guān)控制、進(jìn)出水溫度；

6）旁通閥

旁通閥開度調(diào)節(jié)，PID控制。

7）實現(xiàn)功能

①自動按順序啟停冷水機(jī)組、冷凍蝶閥、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻蝶閥、冷卻塔及塔閥；

②通過冷凍水的出水溫度決定冷水機(jī)組的啟停組合及臺數(shù)，以便達(dá)至最佳的節(jié)能狀態(tài)；

③根據(jù)冷卻水回水溫度決定冷卻塔的開機(jī)臺數(shù)；

④根據(jù)冷卻塔運行臺數(shù)及運行方式控制相關(guān)蝶閥開關(guān)；

⑤根據(jù)冷凍水供回水壓差，調(diào)節(jié)旁通閥開度，使供回水壓差穩(wěn)定；

⑥各類設(shè)備的輪值功能；

⑦各設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測等。

通過DDC編程軟件實現(xiàn)冷水機(jī)組控制步驟展示，繪制相對控制模擬畫面，展示控制分步步驟。其中包括以下步驟：

8）冷水機(jī)組的開機(jī)順序依下列原則進(jìn)行：

系統(tǒng)自動判斷各設(shè)備的就緒情況，比如是否自動，是否無故障等，只有處于自動狀態(tài)并且無故障的設(shè)備才會被調(diào)度，冷凍泵、冷卻泵發(fā)生故障就自動調(diào)用備用水泵。

1)冷機(jī)請求啟動，系統(tǒng)開啟相應(yīng)冷凍水閥和冷卻水閥。

2)冷卻回路上，當(dāng)冷卻水閥返回全開信號時，統(tǒng)計冷卻水閥的打開數(shù)量，調(diào)度冷卻塔系統(tǒng)的啟動。

3)冷卻塔系統(tǒng)首先要打開進(jìn)水閥，當(dāng)進(jìn)、出水閥返回都為全開狀態(tài)時，該臺冷卻塔準(zhǔn)備就緒。

4)冷卻水閥、冷卻塔閥打開以后，啟停冷卻水泵。

5)啟停冷凍水泵。

6)冷卻水泵、冷凍水泵都運行之后，系統(tǒng)檢測到冷卻回路、冷凍回路的水流狀態(tài)為“有水流”。此時再次確認(rèn)冷機(jī)請求信號不變后，即可啟動冷機(jī)。

7）冷水機(jī)組的停機(jī)順序依下列原則進(jìn)行：

8)系統(tǒng)收到冷機(jī)停機(jī)信號后即時停止冷機(jī)運行。

9)收到冷機(jī)停機(jī)狀態(tài)信號后，為了更好的利用資源，可以延時停止冷凍水泵的運行，盡量使冷凍水得到充分利用。冷凍水泵停機(jī)之后關(guān)閉冷機(jī)相應(yīng)的冷凍水閥。

10)冷卻回路在冷機(jī)停止運行之后按以下順序動作

11)停止冷卻水泵的運行 à 停止冷卻塔風(fēng)機(jī)運行 à 關(guān)閉塔閥 à 關(guān)閉冷機(jī)相應(yīng)的冷卻水閥。

12)完成上述步驟則系統(tǒng)關(guān)機(jī)完成。