中央空调水系统自控系统

来源：暖通南社

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监控范围和参数内容：

空调系统：新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机。

冷/热源系统：冷冻机组、 风冷热泵机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、锅炉、热交换器、 热水循环泵、膨胀水箱、补水泵、补水箱。

室内空气指标的实现手段：

热量进入室内时，用冷介质排热；热量流出室内时，用热介质补热。

湿度：

室内多湿时：除湿：冷冻去湿，吸附；

重要性质：湿空气的饱和水蒸汽含量仅与温度有关

室内缺湿时：加湿：喷蒸汽；水喷雾。

当Gs＞Gp时，P＞0；当Gs＜Gp时，P＜0。

风速：送回风气流组织。

新风量(GB50189)：办公：30m3/h，商场：20m3/h，饭厅：20m3/h。

集中式系统构成：

半集中式系统：

空调系统监控原理图：

新风机组控制方式：

温度控制：

根据送风温度或房间温度与设定温度差值，对冷/热水阀开度进行 PID调节，从而控制温度。在夏季工作时，当温度升高时，调节水阀开大；当温度降低时，调节水阀开小。在冬季工作时，当温度升高时，调节水阀关小；当温度降低时，调节水阀开大。使温度始终控制在设定值范围内。

送风机控制：根据时间程序或人工启停送风机。

连锁控制：送风机启动，先打开新风阀及水阀预热，再启动送风机；关机时，先 关风机、水阀，再关新风阀。

防冻开关与水阀连锁，防冻开关动作时，水阀自动打开保持水管内水流通。

累计风机运行时间。

空调机组监控内容：

监视送风温湿度、回风温湿度、房间温湿度、新风温湿度、送风静压；

监视过滤网压差状态、送风机风压状态；

监视送风机运行状态、故障报警、自动状态；

控制送风机启停，控制变频器频率；

监视变频器频率；调节冷/热水阀开度、加湿阀开度、新回风阀开度。

根据回风温度或房间温度与设定温度比较，对冷/热水阀开度进行PID调节，从而控制房间温度。在夏季工况，当温度升高时，调节冷水阀开大，热水阀关闭；当温度降低时，调节冷水阀开小，热水阀开大。在冬季工况时，当温度升高时，调节冷水阀关大，热水阀开小；当温度降低时，调节冷水阀关阀，热水阀开大。使温度始终控制设定值范围内。

根据回风湿度或房间湿度与设定湿度比较，对蒸汽阀开度进行PID调节，从而控制房间湿度。通过冷水阀除湿，始终控制在设定值范围内。

表冷器温湿度控制采用湿度优先控制方式。

送风机控制：根据时间程序或人工启停风机、根据风管静压控制风机频率。

连锁控制：送风机启动，先打开回风阀、水阀预热，关闭新风阀，再启动送风机，最后打开加湿阀；关机时，先关风机、加湿阀、水阀，再关新回风阀。

累计风机运行时间。

风机盘管联网控制系统：

风机面板远程监视：通过浏览器实现各个风机面板的远程状态实时监控，可远程查看风机盘管的状态、运行档位、模式、定时情况、设定温度和当前温度。

风机面板远程控制：可通过网络对各个风控面板进行远程控制，实现风机档位、温度、模式、定时等远程设置。下班时，管理人员可以通过该功能关闭办公人员忘记关闭的空调面板，实现管理节能的目的。上班时，管理人员可以远程查看每个办公室是否按照规定把空调调节在适当的温度，如果不符合国家有关规定，可以远程对其进行调节，进而达到节能的目的。

中央空调水系统的总体构成：

冷/热源系统：

空气源热泵：

地源热泵：

1 夏季效率：与水冷机，与空气源热泵比；

2 冬季效率：与锅炉，与与空气源热泵比；

3 地下热平衡问题

水源热泵：

冷/热源系统的监控内容：

监视冷冻水供回水总管温度、供回水总管压力、供水总管流量；

监视冷却水供回水总管温度、供回水总管压力；

监视水泵运行状态、故障报警、自动状态；

监视冷却塔运行状态、故障报警、自动状态；

监视冷水机组运行状态、故障报警、远程状态；

阀门开关状态；

控制冷水机组、水泵、冷却塔、电动开关阀的开关；

调节压差旁通阀的开度。

根据冷冻水系统总负荷量进行机组台数控制。运行台数需与负荷相匹配，实现机组最优启停时间控制，使设备交替运行，平均分配各设备运行时间。对各季节的优先使用设备进行指定，发生故障时自动切换，根据送水分水器温度进行减少，回水集水器进行增加的冷/热源运行台数补充控制。

负荷计算：Q＝K×M×(T1-T2)

Q：负荷 K：常数 M：流量

T1：回水总管温度 T2：供水总管温度

开关机顺序：开机→阀门→水泵→冷却塔→机组。

关机相反。

压差旁通控制：根据供回水总管压差对压差旁通阀进行PID调节。

节能优化方案：

根据负荷控制设备运行台数；

自动切换机组、水泵的运行时间，累积每台设备运行时间最短的机组，使每台设备运行时间基本相等，延长设备使用寿命；

不同季节，特别是过度季节，根据室内温度及室外温度差值给出设备运行台数参考；

冷却塔根据供回水温差及回水温度控制启停台数等。

温度传感器常见问题：

常见问题：温度值偏高。

1、传感器进水/受潮

2、探头有灰尘

3、电阻老化

常见问题：温度值偏低

1、探头断线

2、接线头接触不良

3、电阻损坏

常见问题：温度偏移

处理方法：酒精清洗、DDC校正。

传感器部分：空气质量传感器

电源：24VAC/DC、信号：0-10V

适用于宾馆酒店、浴室、体育馆、医院等需要探测空气质量的场合；

用于探测多种气体浓度：臭气、香烟烟雾、水蒸汽、CO、氨气、甲烷 、酒精等；

送电5分钟输出信号由10V降到0.7V。

一氧化炭传感器：

电源：24VAC/DC

信号：2-10VDC/4-20mA

范围：0-250PPM

适用于停车场、隧道、通风、空调、燃气管网；一年校正一次。

二氧化碳传感器：

电源：24VAC/DC

信号：0-10V/4-20mA

范围：0-2000PPM

用于房间、空调等，分为干墙装与风管安装两种；分带显示与不带显示两种；

两个信号输出点：CO2，0-2000PPM；Temp：0-50℃。

压差变送器：

电源：18~30VAC/16~32VDC

信号：0-10V/4-20mA

范围：-50~50Pa、-100~100Pa、0-100Pa、0-250Pa、0-500Pa、0-1000Pa、0-2500Pa（房间、过滤器、风管）；

用于风机、风扇、阀门、风门、过滤器等，正负压接口不要装反。

压差开关：无源确点开关容量：1.5A/250VAC。

水流开关：

用于测水管和对铜无腐蚀性液体中水流状态；

仅用于0℃以上液体，可用于高盐或高氯气的液体；

可装于室外，但需注意防雨；

可水平或垂直安装在管道中，需保持前后5倍管道直径的均流管道；

内装三种规格流向片，适用于不同管径。

无源确点开关容量：2.5A/250VAC。

水管压力传感器：24VDC电源；信号4-20mA；0-20Kg；

安装需加节止阀与虹吸管，便于检修。

流量计：

电源：12~24VDC

信号：4~20mA

范围：需根据口径进行计算及设置；安装时注意水流方向，需保持前后5倍管道直径的均流管道。

阀门部分：

风阀执行器分开关量、浮点、模拟量，需提前与风阀设备方确定阀杆长度与口径。

安装时注意风阀页片位置与转向，执行器安装与风阀处壳平行。

风阀常用型号选型：

风阀执行器：

电源24VAC，模拟信号0/2~10V，反馈信号0-10V，开关量无反馈信号；

旋转角度为0~90°、90°，应用于风门、蝶阀、球阀控制。

小型控制器部分：

特点：外形别致、安装方便、操作简单、价格低廉；

广泛应用于加热、通风、空调系统，PI比例积分温度控制。

带Modbus通调功能，2AI、2DI、1AO、2DO。

控制应用：

1、两管制AHU控制：制冷加热切换、远程控制点或设定点切换、紧急联动控制。

2、两管制或四管制AHU控制：水冷盘管+电加热、热水加热盘管+水冷盘管、紧急联动控制。

3、热交换器控制：蒸汽或热水交换、温度限制控制、紧急联动控制。

…

协议介绍：

1.OPC：

OPC是一个工业标准，是Object Linking and Embedding（OLE）for Process Control的缩写，它是由一些世界上著名的自动化系统与硬件、软件公司和微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用。OPC以OLE/COM/DCOM技术为基础，采用客户/服务器模式，为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准，这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。

2.AdvanceDDE：

AdvanceDDE客户端可提供与第三方AdvanceDDE服务器之间的高性能连接。这种客户端功能使您可以访问大多数已写入数据并经过测试的第三方AdvanceDDE数据服务器。

3.Modbus：

Modbus是一个优秀的通用接口和现行标准通信协议，作为世界上最普遍的自动化协议，是许多工业设备进行通讯的标准。比如PLC、DCS、HMI，各种仪表和驱动器等。

Modbus协议分为RTU协议和ASCII协议。

此接口支持Modbus操作码01至06和16。

4.ODBC：开放数据库连接（ODBC）是数据库访问的工业标准。

工程配合与实施：

工程前期配合：

前期技术支持过程中合作方需提供以下内容：

BA设计相关图纸、招标文件、原理图、招投标点数表。

设计方完成如下内容：

优化点数表、设备清单、工程报价、原理图、网络图、设计方案。

工程实施配合：

系统施工图设计及技术交底。

施工技术指导：a.设备安装；b.布线；c.与第三方设备的衔接；d.注意事项（电动阀门大小确定、安装方确认、布线注意事项、箱体安装、底板安装、设备接线）。

系统调试：调试前的检查，对线/DDC调试/联网调通/整体联动。

系统试运行15天，汇总意见进一步完善。

系统的交接工作：竣工图/工作联系单/变更单/调试记录/验收单。

操作员的培训。

工程实施配合：

合作方需提供以下内容：BA设计相关图纸、招标文件、原理图、招投标点数表、合同设备清单。

施工方完成如下内容工作：深化设计、技术勾通、工程指导、箱体成套、设备调试、使用培训、配合合作方进行单项验收。

系统施工图设计及技术交底：

根据合作方提供的相关图纸、合同清单、合同点表、招投标方案、网络图等并依据现场实际情况做如下工作：最终施工点数表、点位表、最终设备清单、网络图、施工平面图、设备安装示意图、控制箱图、软硬件接口要求。

深化设计人员在完成设计后到现场与合作方相关人员进行一次技术交底工作，需合作方重视。

施工方项目经理配合完成如下工作：

施工前期—根据平面图对现场进行设备管线走向、设备安装位置、网络总线走向进行指导、与第三方设备的衔接；

施工后期—控制箱接线指导；

注意事项（电动阀门大小确定、安装方确认、布线注意事项、箱体安装、底板安装、设备接线）。

配合人员（项目经理、测试人员、软件工程师）：

由项目经理及技术人员配合完成现场设备点对点测试—包括网络、设备接线、控制箱上电等；

在现场完成以上所有工作后，调试工程师到达现场，对DDC、中央站进行软件调试；

初调结束，对系统进行联动测试，根据测试结果对部分功能改善；

调试结束系统即可进入正常运行；

资料的交接--竣工图/工作联系单/变更单/调试记录/验收单 ；

技术人员对合作方进行操作培训、并配合完成系统功能验收工作。

工程后期配合：进入质保期内的运行及维护保养，合同执行完毕。

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