浅谈中央空调系统集控系统在市场的应用 |
| 2012-06-14 14:58 作者：倪建栋 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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摘要：随着现代智能化建筑的兴起，楼宇自动控制的集成化程度要求越来越高，同时就需要一种高效的管理模式来适应智能化建筑的管理需求。楼宇自动化系统（BAS）又称建筑设备自动化系统，主要是用以对建筑物内的空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统以及电梯等系统设备进行集中监视、控制与管理的综合系统。
关键词：集控；中央空调；监控
中图分类号：TD442文献标识码：A文章编号：1671—7597（2012）0420
【《硅谷》杂志2012年4月刊文】随着我国经济的不断发展，社会高度信息化，新的高科技技术不断应用到建筑中，使得建筑的智能化已成为一种发展的必然趋势。控制系统有3种控制方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC以及PLC（可编程序控制器）控制系统。继电器控制系统由于故障率高，系统复杂，功耗高等明显的缺点已逐渐被人们所淘汰，直接数字式控制器DDC虽然在智能化方面有了很大的发展。但由于DDC其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。相反，PLC控制系统以其运行可*、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步在智能建筑中得到广泛的应用。
本中央空调集散控制系统，直接接入整个市场的楼宇自动控制系统，是针对本市场水环热泵空调而开发出来的一个上位机监控系统。是末端设备分散安装，通过与上位机进行人机对话，对末端设备进行集中监控和管理的一个自动控制系统。
1集散控制系统组成
市场中央空调集散控制系统是通过与上位机进行人机对话的方式，对末端设备进行集中控制、监测和管理的应用系统。
1.1集散控制系统监控的对象
集散控制系统的监控对象为整个中央空调系统中的末端设备，包括水环热泵机组、空调水系统设备（冷却塔风机、循环水泵等）、辅助热源机组。
1.2集散控制系统的硬件组成
集散控制系统的硬件组成主要包括：上位机、串口扩展卡、转接器、空调控制器、可编程控制器（PLC）、变频器、电能表数据采集器和远传计费电能表等。
上位机采用RS485通讯方式与各设备之间进行通信，实现上位机对各设备的监控和管理。
1.3系统拓扑结构图
根据不同的监控对象，划分为两个系统模块，分别为中央空调设备监控系统、冷却塔水系统设备监控系统。其系统结构图如图1所示。
图1集散控制系统拓扑结构图
2集散控制系统功能
中央空调集散控制系统实现了空调设备的自动化管理，提高了管理效率，降低了管理的人工成本，同时较大程度地降低了管理人员的劳动强度。
集散控制系统功能主要包括：
用户管理配置；远程控制功能；定时启停控制功能；状态监视功能；历史报表功能。
2.1用户管理配置
为保证系统的安全，防止非授权人员进入系统，在登录系统时需要输入用户名及口令以验证使用者身份。单击进入系统按钮，即可弹出用户登陆窗口，用户在登陆窗口中可进行登陆操作。
2.2远程控制功能
通过人机对话可以方便地在上位机上对空调机组、辅助热源机组、循环水泵、冷却塔风机等末端设备进行远程控制，使管理人员从繁重的体力劳动中解放出来。远程控制包括对设备进行启动和关停控制、对设备进行运行参数的设置和监控设备的运行状态等。
1）单台设备控制功能
用鼠标单击画面监控按钮，在下拉框中选择想要进入的楼层监控画面。点击想要进行控制的设备图标，即可弹出单台机组控制画面。
通过人机对话可以完成对每台空调机组在操作面板上能进行的所有操作功能，包括：①机组开/关控制；②运行模式设置；③目标温度设置④运行风速设
置。
2）群控功能
为方便管理，在各楼层空调机组的监控画面中，设置楼层空调机组的全开、全关
按钮，此功能键可快速方便地开启和关闭各楼层的全部空调机组。
3）水系统联动功能
通过上位机开启空调机组后，系统会自动启动水系统相关设备，如循环水泵、冷却塔风机（辅助热源）等，确保空调机组正常运行。所有空调机组停止后，系统自动关闭水系统相关设备，防止所有空调机组停止后水系统设备继续运行，避免
造成不必要的浪费。
2.3定时启停控制功能
通过集散控制系统的控制，可以根据实际需要定时启停中央空调设备。如工作日自动开启系统，非工作日不启动系统。在工作日，早上提前开启中央空调系统，使得上班时间一到，室内达到舒适的温度，在下午下班前，提前关闭中央空调系统，达到节约用电的目的。
2.4状态监视功能
中央空调集散控制系统可以监视空调机组、循环水泵、冷却塔风机、辅助热源机组、水-水高温机组、变频器和电能表等设备的运行。便于管理人员了解这些设备的当前运行状态，当设备出现故障时可以实时地显示在监控画面上，以提醒管理、维护人员对其进行相应处理。
2.5报表功能
中央空调集散控制系统的系统报表功能是通过报表统计的历史运行状态、故障和耗电等情况，为以后整个空调系统的管理、维护提供参考数据。因此，在系统中设计了设备运行的历史记录报表。
系统的报表功能自动建立整个中央空调系统运行的历史日报表。所有的历史日报表组成空调运行的报表数据库，可以很方便地查询任意日期任意时间段的设备运行状况，如图9所示。在图9所示的红色椭圆圈中，可查询设备任意日期的历史
运行状态。
为便于查看所有空调机组的当前状态，系统设计了空调运行的实时报表。
3集散控制系统特点
本市场中央空调集散控制系统具有其自身独特的特点，具体表现如下。
1）功能强大
本市场中央空调集散控制系统在上位机上实现了整个中央空调系统设备的远程控制及监控管理，并提供实时运行报表和运行历史报表数据库。数据库记录设备在各时间的运行状态、耗能情况以及故障情况，供用户对设备进行维护和查询设备运行情况。
可以根据不同类型的用户，定制与之相适应的功能，满足不同用户的个性化需求。
2）高效管理
本市场中央空调集散控制系统管理集中，具有更高的自动化程度，管理方便快捷，较大程度地节约了人工成本。系统的运行参数可以根据实际情况进行更改，使整个系统更加符合实际需要。
3）人性化设计
集散控制系统对中央空调系统设备的监控为自动进行，操作简单，无需过多人工参与。系统采用人机对话方式对设备进行监控管理，人机对话界面友好。监控画面可根据用户需求进行制作。
4）监控画面直观、形象
监控画面为电子地图式，可以很清楚地知道各区域空调机组的运行状态。此外监控画面以动画形式，形象、直观地显示了机组的状态。空调机组运行时，监控画面显示空调机组向外送风；冷却塔水系统工作时，可以看见水流动态流动和水泵、风机转动等动态运行效果。
5）可靠性高，稳定性强
集散控制系统控制灵活，上位机对各末端设备进行监控的同时，也可由末端控制器完成末端设备的控制。集散控制系统中的末端设备之间是相对独立的，在某一末端设备出现故障或进行维修时，不会影响其它末端设备的正常工作。
6）扩展性好
集散控制系统采用的是通用的RS485通信方式，可在系统中增加其它中央空调系统设备，还可以与其它楼宇自动化设备兼容，实现整个楼宇自动化控制的集成，同时可以提供标准的OPC接口作为楼宇自动化系统BA的子系统。
7）监集数据齐全
监集数据包括开关机、模式、风速、室内温度、设定温度、故障（18个）
4运行状况
目前本控制系统已在运行，运行状况很好，操作人员反馈说，操作简单，方便易懂，很直观。
参考文献：
[1]杨叶平、袁宏、董泽亮，《水电能源科学》，2007，5.
[2]赵航社、赵伟、刘伟，《西安科技大学学报》，2010，3.
[3]刘彬、范俊鸿，《科学与管理》，2010，5.（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载） |
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