环保局机房群控方案.doc

泰州市四通自控技术有限公司 SIEMENS泰州市新环保局大楼空调机房自控方案泰州四通自控技术有限公司目录前言3概述4控制方案51.冷水机组52.负荷側循环泵：63.地源泵：84.冷却塔105.新风机组106.冷热负荷107.设备运行机制11控制设计121.机房122.主楼123.附1楼134.附2楼135.附3楼136.其他设备统计137.监控软件14安装调试、验收及技术服务16设备清单20前言承蒙贵公司的信任与厚爱，我们能有机会为贵公司承接的泰州市环保局冷热源机房提供自动化控制设计方案，这是我们的荣幸，在此深表谢意！泰州四通自控技术有限公司是一家现代化高科技企业，主要从事工业自动化产品的代理销售及工业自动化控制的系统集成。 公司以科技为本，引导市场、搏击市场、决战市场，以市场优化资源配置，并与许多国际著名公司建立了密切的长期合作伙伴关系，以引进最先进的产品和技术。公司先后为国内许多家医药、电子、化纤等大中型企业设计、制造、安装、调试了工业空调及智能自控系统工程，并获得了业内人士的好评。公司以长年从事该领域所积累的系统设计、安装、调试及现场施工管理的宝贵经验，为贵单位提供最佳的优化设计方案，并本着诚挚、求实、严谨的科学态度，从设备选型、方案设计、安装调试、技术培训、售后服务等方面为贵公司自动控制系统项目提供最优的一揽子解决方案。愿我们的投标书能符合贵单位的需求和设想！泰州四通自控技术有限公司 2010年7月20日概述此方案针对泰州环保局集中式地源热泵空调项目自控系统而设计，实现对冷水机组、源水水泵、冷冻水泵及相关电动阀门的连锁控制及冷热负荷计量。集中控制器预留了与BA系统的开放式的通讯接口，BA系统可通过此接口非常方便的完成对整个机房的远程监控。本方案的主要特点：l 高效、节能：系统根据运行情况对每台设备自动分配负荷并自动调整设备的运行台数，最大限度的降低运行成本，节能是本系统的最大特点。l 自动化程度高：各项控制参数一经设定后，即可实现无人管理情况下的全自动连续运行，出现故障后自动报警。l 使用简单、方便：由于每台设备全部控制功能集中在一台控制器中，所有的连锁及协调均在本控制器内完成，用户每次使用时只需按下运行键即可自动实现由开机至正常运行的全部操作。l 安全、稳定、可靠：整套系统在设计上提供了二套控制方式，即手动控制方式和自动控制方式，两种控制方式互为备用，最大限度的保障了用户的正常使用。l 可实现联网运行：PLC可与其它控制系统联网，构成集散控制系统，实现中央站统一管理。还可与其它厂家的控制设备实现联网或与楼宇管理系统实现联网。l 易于维护： 控制器采用了模块化结构，且带有故障自诊断软件。具有初级电工知识的人员经一般培训，即可完成现场级维修。l 性价比合理：为达到上述功能，整个系统采用了优化设计，性价比高。控制方案1. 冷水机组冷水机组单机控制是根据冷冻水的供水或回水温度。当供水或回水温度大于（远离）本机设定温度时，其冷机压缩机作功就加大，使冷机负荷（制冷量）增大，直至100%。当供水或回水温度降低接近于本机设定温度时，其冷机压缩机作功就维持不变，使冷机负荷（制冷量）不变。当供水或回水温度小于本机设定温度时，其冷机压缩机作功就减小，使冷机负荷（制冷量）减小。冷机群控策略：判断冷机是否要加载时，应根据冷冻水总管的供水或回水温度。 l 当供水或回水温度接近或等于设定温度时，冷机不应加载。而该设定温度应等于单台冷机的本体控制设定值（温度），并且参与群控的所有冷机的本体控制设定温度应该一致。l 当供水或回水温度远离（高于）设定温度时，冷机应加载。当然还应受其它一些条件的约束，如：加载延时判断时间，冷源系统运行时间段，是否有待命的可加载冷机等。判断冷机是否要卸载时，应根据冷冻水总管的供水或回水温度及目前冷机的负荷。 l 当供水或回水温度远离（高于）设定温度时，冷机不应卸载。l 当供水或回水温度低于或接近于设定温度时，表明已运行的冷机已提供了足够的冷量来满足建筑物物的需求。但能否卸载一台冷机还必须检查当前冷机的负荷（制冷量）。 以上控制策略中是测量供水温度还是回水温度应跟随单台冷机的本体控制逻辑。如冷机本体的控制逻辑是比较冷冻水的供水温度与设定温度来控制压缩机的做功，那么冷机群控策略中应根据冷冻水总管的供水温度；反之，应根据冷冻水总管的回水温度。冷水机组控制量统计：DIDOAIAO冷水机组运行3机组启停3负荷侧分水器供水温度1冷水机组故障3负荷側集水器回水温度1负荷侧分水器供水流量1冷水机组控制设备：1) 负荷侧分水器供水总管温度传感器12) 负荷侧集水器回水总管温度传感器13) 负荷側风水器供水总管电磁流量计1 （DN300）冷水机组其他参数通过通讯端口与至监控系统通讯。2. 负荷側循环泵：控制策略：本系统共配备5台循环水泵，每台水泵配1台变频器。控制方案为-变频调节、恒压差控制。通过安装在用户侧集水器和分水器间的压差传感器，实时在线的检测供回水之间的压差,将该压差与设定压差进行比较，采用PID运算策略，变频调节循环水泵的转速，进而调整循环水的流量，满足用户对循环水流量的需求：l 当压差低于设定压差时,通过变频调节、提高水泵转速(上限为100%额定转速); 当水泵转速达到上限时，仍不能满足要求，则增加水泵运行的数量。l 当压差高于设定压差时, 通过变频调节降低水泵的转速。当水泵转速达到下限时，仍不能满足要求，则减少水泵运行的数量。l 当只剩下一台水泵运行并且系统的负荷仍然持续降低,空调循环水流量已不能低于最低限时,则通过调节旁通阀,满足地源侧最低循环流量的需求,保持系统压差稳定。（如果系统对最小流量没有要求的话，则可不设旁通调节阀）分水器和集水器之间的压差旁通阀通过分水器和集水器之间的压差进行PID调节。配合变频节能仪使用，变频节能仪与压差旁通阀之间进行分程调节。这样，既保证末端流量的需求，又合理的避免能源浪费。在进行恒压差控制的同时，系统不间断地检测供回水之间的温差，当供回水温差长期小于设定下限时，说明系统处于“大流量，小温差”的运行模式下，这是一种高耗能的运行方式，为了克服这种状态，这时可适当降低供回水之间的压差设定值，以降低流量、提高温差（注意，压差不能降低的太多，必须保证满足用户最低流量的范围以内，否则，用户设备不能正常工作）；当温差超过设定的限制值后，系统仍然以正常的压差工作。负荷循环泵控制量统计DIDOAIAO水泵运行3水泵启停51机组循环泵压力1水泵运行频率控制3水泵故障32、3#机组循环泵压力1电动调节阀开度1负荷側分水器压力1负荷側集水器压力1负荷循环泵控制设备1) 1机组循环泵压力传感器12) 2、3#机组循环泵压力传感器13) 负荷側分水器压力14) 负荷側集水器压力15) 负荷側集水器和分水器连接管电动调节阀13. 地源泵：控制策略：地源泵将根据供水温度及供回水温差的变化调整输出功率，其方法是：（最小运行频率，实际供水温度与设定值的差，供回水温度之差，A，B频变系数）同样克服大流量小温差的局面，给用户节省成本开支。冷却水泵启动台数，与制冷机的实际工作台数对应。或者根据地源水供回温差来决定水泵的运行台数。其具体方法是：（N：实际运行的水泵台数，：与实际工作的制冷机数n对应的至少保持运转的水泵数，：冷却水出水温度，：冷却水回水温度，：与供回水温差对应的增开或减开冷却泵的台数。由于地源水温是随环境温度和季节而变的,其单侧水温度不能准确地反映冷冻机组内产生热量的多少。所以，对于地源泵，以供水和回水间的温差兼顾环境温度作为控制依据，实现供水和回水的恒温差控制是比较合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵转速，增大冷却水的循环速度及降温速度；温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的降温效率，以节约能源。原理：在保证主机冷却水最低流量供给的前提下，确定一台冷却泵工作的最低频率，将其设定为下限频率并被锁定，通过温度传感器检测冷却供回水温度，经由可编程控制器的智能自适应算法来控制变频器的频率增减及冷却水泵冷却塔风机投入退出的数量。 （智能自适应控制算法：指当供水温度较低时，系统着眼于节能控制，适当提高温差目标值；而当供水温度较高时，必须保证系统的冷却效率，适当调低温差目标，这种智能自适应控制算法与常规的单目标控制相比，空调系统的节能效果可以再提高5以上。）地源泵控制量统计DIDOAIAO风机运行3风机启停5地源側集水器回水总管温度1水泵运行频率控制3风机故障3地源側分水器供水总管温度1地源泵控制设备统计1) 地源側集水器回水总管温度传感器2) 地源側分水器供水总管温度传感器4. 冷却塔冷却塔控制量统计DIDOAIAO冷却塔运行1冷却塔启停1冷却塔进水管温度1电动调节阀开度2冷却塔故障1冷却塔循环泵启停2冷却塔出水管温度1冷却塔风机运行频率1冷却塔循环泵运行1冷却塔循环泵运行频率1冷却塔循环泵故障1冷却塔控制设备一、 冷却塔进水管温度传感器二、 冷却塔出水管温度传感器5. 新风机组新风机组控制量统计DIDOAIAO（水阀开关、风阀开关、风机启停）456. 冷热负荷冷热负荷包括机组负荷側负荷、附2楼负荷、主楼负荷、附1楼负荷、附3楼负荷 共9处，其统计如下：设备规格数量主楼总管电磁流量计DN2501附1楼总管电磁流量计DN1501附2楼总管电磁流量计DN1251附3楼总管电磁流量计DN1251附2楼各层电磁流量计DN804温度传感器水用16热量表空调用97. 设备运行机制3台机组、5台源水水泵、5台冷冻水泵统按照均衡使用原则，除尽量均衡同组设备的使用时间外，还需均衡设备的启动次数，同时更应避免设备停用过久。时间表运行功能：系统可以根据每日的预定时间表、每年的预定日程表、假期的安排表、用电“峰-谷”期、每日时间段的温度设定值的自动调整（根据用户每天不同时间段的使用要求，结合用电“峰-谷”期的电费差别，及时、自动的调整冷热源的温度设定值，可以进一步降低系统的运行能耗）控制设计1. 机房机房控制包括机组、地源泵、负荷循环泵、冷却塔等控制，机房需控制的量统计如下：DI22DO16AI11AO11控制系统设备如下：模块规格数量电源6ES7307-1EA00-0AA01CPU6ES7 313-5BE01-0AB0 (24DI/16DO/4AI/2AO)1扩展模块6ES7 335-7HG01-0AB0(4AI/4AO)2扩展模块6ES7 332-5BH01-0AB0(2AO)12. 主楼主楼大约25台新风机组，每台新风机组的水阀、风阀、风机控制公用一个DO点。风机启动时，同时打开风阀和水阀。风机停止时，同时关闭风阀和水阀。DO约25控制系统所需模块如下：模块规格数量CPU2246ES7 214-1BD23-0XB01EM2226ES7 222-1HF22-0XA023. 附1楼附2楼有5台新风机组，每台新风机组的水阀、风阀、风机控制公用一个DO点。DO5控制系统所需模块如下：模块规格数量CPU2226ES7 212-1AB23-0XB014. 附2楼附2楼有大约15台新风机组，每台新风机组的水阀、风阀、风机控制公用一个DO点。DO大约15控制系统所需模块如下：CPU2246ES7 214-1BD23-0XB01EM2226ES7 222-1HF22-0XA015. 附3楼附3楼有3台新风机组，每台新风机组的水阀、风阀、风机控制公用一个DO点。DO3控制系统所需模块如下：模块规格数量CPU2226ES7 212-1AB23-0XB016. 其他设备统计温度传感器 22个电磁流量计 DN 300 1台电磁流量计 DN 250 1台电磁流量计 DN 150 1台电磁流量计 DN 125 2台电磁流量计 DN 80 4台压力传感器 4台冷水调节阀 1台监控电脑 1台热量表 9台监控软件 1台7. 监控软件监控电脑对现场的数据可以进行如下处理：动态模拟图显示，多方位报警提示，数据分析，报表打印，操作记录显示，控制安全性管理等。动态模拟图显示以系统模拟图的方式显示生产现场的实际运行情况，并在相应的监控位置显示数值，模拟量数值显示和仪表模拟显示、开关量数值显示包括开关状态颜色区分显示和文字标注显示。多方位报警提示系统对模拟量越限、开关量非正常变位能给予及时迅速的声光提示，并按优先级别进行排序，以颜色区分报警值、正常值、已确认信息、未确认信息。实时曲线实时显示数据的运行曲线，以清晰观察某项数据变化情况。历史曲线通过历史数据曲线可以观察某项数据在一段时间内的点值变化情况，以便准确地进行分析；多项数值曲线对比显示，把相同类型的数据趋势曲线显示在同一坐标轴上，用来进行对比；采用棒图的方式立体的显示动态变量的数值。报表打印功能实现企业生产实时报表，日报表，历史报表的查询和打印功能。此项功能为企业的管理者及时、快速的了解生产情况，分析生产过程提供了依据。操作记录显示实时记录操作员对现场设备的控制和操作情况，以便记录正常操作，违规操作，为生产管理者提供依据。安全性管理可以设置多个操作级别，包括管理员，一般用户，来访宾客等，根据其性质的不同分配使用权限，采用口令的方式限制对控制和开发命令的访问，起到安全防范作用。安装调试、验收及技术服务一、 设备安装设备安装期间需方提供动力电源、照明与水源，并请需方予以适当配合和支持、提供专门的临时房间一个。二、 管线敷设集中监控室至机房内的电缆沿电缆桥架敷设，电缆出桥架穿镀锌管明敷至各测点，电源线和信号线在同一桥架敷设时应采用技术措施进行屏蔽，其他分散测点的线缆采用穿镀锌钢管埋墙、埋地、明敷或在吊顶内敷设等方式。 三、 试验和验收1.1投标方在制造过程中，应对仪表和设备的材料、连接、组装、工艺、整体以及功能进行试验和检查，以保证完全符合本技术规范和已确认的设计图纸的要求。1.2招标方有权在任何时候，对设备质量管理情况，包括设备试验和记录进行检查。1.3投标方应进行工厂验收试验和现场试验。1.4在试验、检查过程中，如发现任何不符合本技术规范要求的硬件和软件，投标方都必须及时更换。由此而引进的任何费用都应由投标方承担。2.材料进场前验收要求2.1系统在设备制造、软件编程和反映目前系统真实状况的有关文件完成后，投标方应在发货前进行能使招标方满意的工厂试验验收。2.2投标方对所有设备、部件都应根据相应标准进行工厂试验，并作记录。2.3投标方应提供所有设备、部件的试验标准，以便招标方审核。2.4工厂试验验收合格，投标方应提交验收报告，经买卖双方签字后才能发运。3.现场验收3.1现场安装完成后，在设备通电前，投标方应仔细检查所有的设备，现场接线，电源和安装的情况，在检查无误后，系统方可受电；3.2投标方应负责整个系统的现场调试，以保证系统正常运行，符合本技术规范的要求，包括主要的系统功能实验和整体测试，应做100%的功能和I/O卡件测试；3.3提供系统验收报告；3.4投标方应按规定数量提供有关系统调试的说明，以便招标方今后的维护、调试。4.质保期4.1空调自动控制系统的质保期为期12个月；4.2在质保期内，投标方应保证及时免费更换或修理任何并非由招标方人员非正常操作而导致的缺陷和故障。4.3备品备件要求投标方应保证重要组件和备品备件长期稳定的供货；投标方应在投标书中详细列出可供现场调试的备品备件清单，包括名称、规格、数量、单件等，并附有详细说明和资料；投标方应提供备品备件的保管资料，如存放期、是否需要干燥剂等； 所有备品备件应在发运前逐件进行测试，以保证在系统中正常运行。四、 技术服务1.现场技术服务1.1按照合同规定，在完成所有设备和系统的安装、启动调试及投运期间，投标方应及时派出技术人员，以提供现场服务（响应时间4小时）；1.2投标方负责空调自动控制系统的现场安装和接线，负责所供控制系统的检查、受电、功能恢复、调试直至投入运行，并经上级主管部门和招标方验收合格。1.3投标方派出的技术人员还应负责对招标方的运行人员进行现场培训，包括系统的启动、操作、维护和简单故障排除。1.4投标方应提供由其供应的设备和系统进行安装检查、调试、维护和启动所必需的专用测试设备和工具。1.5售后服务如系统在运行中出现一般问题，投标方应在接到招标方通知后4小时内到达现场处理并提供24小时应答服务。运行中如出现严重问题，投标方应在接到招标方通知后2小时内到达现场处理。2.培训2.1投标方应派有经验的技术人员对招标方的空调自控系统的设计、施工、运行和维修等方面提供技术培训和指导。2.2投标方提供培训教师、培训地点、培训教材和培训设备（实验室模拟设备）。2.3培训内容至少包括： 系统的内部结构和特点系统组态硬件维护、检查测试、查找和排除故障的方法2.4投标方应保证通过培训使招标方培训人员（包括运行人员）熟悉整个控制系统，熟练操作整个系统，掌握应有程序的整定和修改。2.5培训计划：2.5.1各系统调试验收通过后，将移交给业主的技术人员进行操作，为了确保业主的有关工程人员和管理人员能对我方提供的系统设备和装置的设计，日常的动作，损耗和例行维护，事故的处理等有全面的认识和了解，能进行用户性能的设置和取消，对系统数据的恢复和备份，能够熟练正确的操作方法，并能处理有关事件，我公司将为业主提供相应的培训计划。2.5.2我方将委派代表或制造商代表在现场进行培训，并编制一套详尽的培训计划，对不同资历的接受培训的学员，分层次进行培训，一般情况下，供货公司对用户的培训分以下几个层次：-2.1产品安装前的培训（技术交底）：介绍空调系统的工艺流程、控制原理、接线/配电要求，安装要求，提供所有产品样本资料。2.2调试中的培训：要求业主跟随调试，从而熟悉整个空调系统的结构，调试过程，编程及在操作过程中的注意事项。2.5.3对维护，操作员的全面培训：-3.1现场培训：在经过业主的同意，可以用已安装，测试和交付试运行的装置和设备，在用户的控制室