西门子空调机组自动化控制,上海大型西门子空调自控系统

应用范围

YKTD01231系列恒温恒湿空调控制系统应用于写字楼、酒店、别墅等对温湿度、CO2空气质量要求较高的空调系统。本系统可实现系统温湿度、风量、室内空气压力、CO2浓度的自动调节及各种安全保护、联锁、节能运行控制功能，营造健康、舒适的室内空气环境。



产品技术特点

1、充分了解室内空气质量标准的需求，综合现代净化空调技术、空气洁净处理技术、自动控制及计算机通讯技术，为舒适、健康的住所环境提供恒温恒湿空调自动控制及中央监控系统;

2、根据人体高舒适度的要求，细微调节系统送风量，减少由于空调吹风带来的不适;

3、深入应用空气调节指示，对新风、回风空气调节过程进行精微调节控制，根据室内空气质量、室外空气质量，合理调节新、回风的比例，使室内环境达到舒适、健康的要求;

4、控制器、传感器、执行器及电气元件均经严格测试及验证，采用进口、国优品牌，确保系统稳定可靠、节能;

5、采用强弱电一体化设计，排除系统干扰，简化系统接线，确保系统运行稳定，方便运维;

6、采用触摸屏形式的上位人机界面，集中管理，简化操作，易于非的认识使用;

7、采用标准MODBUS RTU协议，预留支持国际主流通讯协议的网络通讯接口，以实现与护士站或楼宇系统的连接。产品技术特点

1、回风(室内)温湿度监测及恒温恒湿控制;

2、动态节能运行控制;

3、系统送风量及压力控制;

4、室内压力控制

5、室内CO2浓度控制;

6、新风阀、回风比例调节控制;

7、消防信号联锁控制;

8、送风机启停、变频调节控制;

9、排风机与送风机联锁控制;

10、新风阀与机组联动开关控制;

11、送风机缺风压差保护控制;

12、夏季/冬季模式转换控制;

13、送、排风机运行、故障状态监测;

14、中效过滤器压差报警;

15、电加热高温保护报警;

16、各种电气安全保护报警;

17、机组易损件运行时间累积及维护提示功能;

18、系统硬件故障自诊断功能。

适用于手术室、电子厂房、制药 厂房、净化车间、精密仪器室等工艺场所。

功能说明
恒温恒湿控制 恒送风量控制 房间恒压差控制 排风机、FFU联锁控制 消防、防火阀联锁 提供开放式协议数据
软件操作模式
控制模式选择: 本地、远程、通讯
工作模式选择: 工作、值班、消毒、
配置来电自启的禁用/启用功能
配置定时开关机的禁用/启用功能
立可调节的冷却、加热和加湿阀开度（及大输出开度限制）用于舒适和经济模式
调试模式，可单手动开启送风机及风阀

什么叫上位机、下位机？

答：上位机是指：可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。下位机是直接控制设备获取设备状况的的计算机，一般是PLC/单片机之类的。



上位机发出的命令给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据（一般模拟量），转化成数字信号反馈给上位机。



上下位机都需要编程，都有的开发系统。在概念上，控制者和提供服务者是上位机，被控制者和被服务者是下位机，也可以理解为主机和从机的关系，但上位机和下位机是可以转换的。

5、怎样配置自控系统？

答：所有的自动控制系统都由三类设备构成：



传感器――例如温度传感器，湿度传感器，用于把温湿度等参数变成电信号，便于输入到控制器中，相当于人体的眼睛，耳朵等信息器官。



控制器――例如DDC（直接数字控制器），所有的逻辑和控制策略都在这里完成，相当于人体的大脑。



执行器――例如电动调节阀等，接收来自控制器的命令，通过改变控制对象的输出来调节参数，例如电动调节阀开大，可以增大进入表冷器的冷水流量，降低送风温度等。

（1）风机启停控制及运行状态显示

DDC通过事先编制的启停控制软件，通过1路DO通道控制风机的启停。将风机电机主电路上交流接触器的辅助触点作为开关量输入（DI信号），输入DDC监测风机运行状态；主电路上热继电器的辅助触点信号（1路DI信号），作为风机过载停机报警信号。

（2）送风温、湿度监测及控制

在风机出口处设 4 ～ 20 mA 电流输出的温、湿度变送器各一个（TT1、MT1），接至 DDC 的 2路 AI输入通道上，分别对空气的温度和相对湿度进行监测，以便了解机组是否将新风处理到所要求的状态，并以此控制盘管水阀和加湿器调节阀。

（3）过滤器状态显示及报警

风机启动后，过滤网前后建立起一个压差。用微压差开关即可监视新风过滤器两侧压差。如果过滤器干净，压差将小于值；反之如果过滤器太脏，过滤网前后的压差变大，超过值，微压差开关吸合，从而产生“通”的开关信号，通过一个 DI输入通道接入 DDC。

（4）风机转速控制

DDC 通过 1路 AI通道测量送风管内的送风压力，调节风机的转速，以调节送风量，确保送风管内有足够的风压。

（5）风门控制

在冬季停机后为防止盘管冻结，可选择通断式风阀控制器，通过 1路 DO 通道来控制，当输出为高电平时，风阀控制器打开风阀，低电平时关闭风阀。为了解风阀实际的状态，还可以将风阀控制器中的全开限位开关和全关限位开关通过 2个 DI输入通道接入 DDC。

（6）安全和消防控制

只有风机确实启动，风速开关检测到风压后，温度控制程序才会工作。当火灾发生时，由消防联动控制系统发出控制信号，停止风机运行，并通过 1路 DO 通道关闭新风阀。新风阀开 /闭状态通过2路DI送入控制器。

（7）防冻保护控制

在换热器水盘管出口安装水温传感器 TT2，测量出口水温。一方面供控制器用来确定是热水还是冷水，以自动进行工况转换；同时还可以在冬季用来监测热水供应情况，供防冻保护用。水温传感器可使用 4 ～ 20 mA 电流输出的温度变送器，接到 DDC 的 AI通道上。

（8）连锁控制

启动顺序控制：

启动新风机—开启新风机风阀—开启电动调节水阀—开启加湿电动调节阀；

停机顺序控制：

关闭新风机—关闭加湿电动调节阀—关闭电动调节水阀—关闭新风机风阀。

（9）小新风量控制

为了基本的室内空气品质，通常采用测量室内CO2浓度的方法来衡量。从节能角度考虑，室内空气品质的控制一般希望在满足室内空气品质的前提下，将新风量控制在小。

洁净间空调自控系统构成

1、模拟仪表自动控制
模拟控制仪表由于其理论成熟、结构简单、投资少、易于调整等因素，过去在空调、冷热源及给排水等系统中得到广泛应用。一般模拟控制器为电气式或电子式，只有硬件部分，无需软件支持。因此，在调整、投运过程中比较简单。其组成一般为单回路控制系统，只能适用于小规模空调系统。从发展趋势来说，己经较少采用，在此不作进一步说明。

2、计算机控制系统
由于计算机枝术、控制技术、通信技工及图像技术的发展，使微计算机控制技术在制冷空调自动控制的应用愈来愈普遍。传统控制系统在引人微计算机后，就可以充分利用计算机的强大算术运算、逻辑　运算及记忆等功能，运用微机指令系统，编制出符合控制规律的软件。微机执行这些程序，就能实现被控参数的控制与管理，如数据采集和数据处理等。计算机的控制过程可归纳为实时数据采集、实时决策和实时控制三个步骤。这三个步骤不断地重复进行就会使整个系统按照给定的规律进行控制、调节。同时，也对被控变量及设备运行状态、故障等进行监测、超限报警和保护，记录历史数据等。应该说，计算机控制在控制功能如精度、实时性、可靠性等方面是模拟控制所无法拟控制所无法比拟的。更为重要的是，由于计算机的引入而带来的管理功能（如报警管理，历史记录等）的增强更是模拟控制器根本无法实现的。因此，近年来，在制冷空调自动控制的应用上，尤其在大中型空调系统的自动控制中，计算机控制已经占主导地位。

A、直接数字控制
所谓在接数字控制是以微处理机动为基础、不借助模拟仪表而将系统中的传感器或变送器或的输出信号直接输入到微型计算机中，经微型计算机按预先编制的程序计算处理直接驱动执行器的控制方式，简称DDC（Direct Digital Control），这种计算机称为直接数字控制器，简称DDC控制器。DDC控制器中的CPU运行速度很快，并且其配置的输入出端口（I/0）般较多。因此，它可以同时控制多个回路，相当于多个模拟价格比高等特点。

B、集散型控制系统
集散型控制系统Total Distributed System缩写为TDS。与过去传统的计算机控制方法相比，它的控制功能尽可能分散，管理功能尽可能集中。它是由中央站、分站、现场传感器与通信通道连接起来。分站就是上述以微处理为核心的DDC控制器。它分散于整个系统各被控设备的现场，与现场的传感器及执行器等直接连接，实现对现场设备的检测与控制。中央站实现集中监控和管理功能，如集中监视、集中启停控制、集中参数修改、报警及记录处理等。可以年看出，集散型控制系统的集中管理功能由中央站完成，而控制与调节功能由分站即DDC控制器完成。

三、洁净间空调自控系统的实现

1、空气净化
一般的洁净间空间系统中，空气化处理采用空气过滤器。通常情况下，安装初效过滤器和中效过滤器后，空气洁净度可以达到10000级。而对于的超净要求的洁净间还应安装过滤器。这样，空气洁净度可以达到更高（如100级甚至更高）。过滤器长期使用时，滤料上沉附的灰尘将慢慢增加，这样会增大气流阻力，影响整个空调系统的运行。因此，工程上应对过滤器的气流阻力变力进行自动检测和报警。通常采用差压法测量过滤器前后的压差Pd,并将此差压信号进行显示和根据设定的差压限值报警，以便及时清理或更换。

2、温度控制

A、一次加热的控制
空气一次加热又称预加热，是用来加热新风或加热新风与一次回风的混合风。一次加热一般只用于冬季很冷的地区，防止新风与一次回风混合后达到饱和，产生水雾或结冰。一次加热还应用于一次混合不允许变动的超净空调系统中。当采用蒸气或热水进行加热时，一般采用控制蒸气或热水的调节阀开度实现温度控制；当采用电加热时，通过晶闸管电力控制器，控制其加热电功率实现温度控制。

B、二次加热与三次加热的控制
空气二次加热通常设在表冷器之后或二次回风混合段后。二次加热的目的是在有相对湿度要求的情况下，为了送风温度或空调室内的温度。其控制方式与一次加热的情况基本相同。三次加热又成精加热，通常是在温度控制时，用于温度微调而设置的加热段。其控制应根据具体情况参照上述原理实施。

3、湿度控制

A、加湿处理及控制
洁净间空调工程中，加湿操作一般是在冬季或过渡季节空气干燥时进行。空气加湿的方法比较多。通常采用蒸汽加湿器和电加湿器的开关控制或功率调节。蒸汽加湿时，根据湿度控制要求，可通过对电磁阀进行位式控制或采用二通调节阀的连续调节来实现。

B、除湿（干燥）处理及控制
空气冷却干燥处理常用表冷器来完成。表冷对空气的处理的等湿冷却二种处理过程。采用表冷器进行湿度控制时，是通过调节表冷器的冷媒（如冷冻水）流量来实现。当湿度要求的值时，可通过加大冷水阀的开度来加大其流量，实现除湿（即干燥）处理；反之减少流量，实现加湿处理。应该说明的是，由于空气的物理性质，其湿度的控制相对比较复杂，方法也较多。而且，空气的温度和湿度二个参数在调节过程中又相互影响。如某些原因使室内温度升高，引起空气中水蒸汽的饱和分压变化，在含湿量不变的情况下，将使相对湿度减少。因此，对其中某一参数进行调节时，也会引起另一参数的变化。例如在夏季采用表冷器进行除湿调节，开大冷水阀时，在使湿度恢复正常的同时，也使温度降低。因此，在工艺设计和自控方案设计时都应充分考虑到这一特点。

4、正压控制
我国国家标准规定，不同级别洁净室之间应大于4.9Pa,洁净区与之间应大于9.8Pa。洁净室内的结构等基本确定，在运行过程中，保持正压可以通过控制新风量或回风量来实现。即通过控制新风门或回风门的开度来实现。

5、其它控制与空调节能
对洁净间而言，除上述必需的技术指标示，还有一些对于安全与节能等方面的要求。结合多年的工程实践，主要有如下一些方面。