中央控制室温度控制系统设计

1、完善中央控制室温度控制系统设计的新方法阅览次数：2326供稿：北京三维力控科技有限公司作者：刘吉东一、前言：随着工业自动化的迅猛发展，DCS、PLC等控制系统在工业领域的广泛应用，安装有DCS、 PLC、安全栅柜、端子柜、操作站、上位机等关键控制设备的中央控制室在工厂或企业 的核心地位得到充分的肯定1，中央控制室作为工厂控制系统的一部分，其功能要求 （如防电磁干扰、防辐射、防爆、防水、防静电、防鼠，合理的温度、湿度等）在设计 上已经逐步规范、完善；中央控制室根据布局划分，基本包括：操作室、上位机室、机 柜室、配电室、走廊、辅助人员工作室，一般设有专用中央空调集中负责温度、湿度控 制。但是我们发

2、现在夏季经常因为中控室空调主机发生故障，机柜室超温报警，而DCS 等电子卡件在高温环境下运行容易发生故障，为了应急许多用户只好钻穿中央控制室的 防爆墙，在控制室临时安装几台柜式空调机；而机柜室温度正常时，操作人员却要经常 穿着棉衣工作的奇怪现象。二、原因分析：1、根据多年在中央控制室维护DCS的经验和实践中使用远红外线测温仪对控制室内各 个部位、设备在不同情况的温度监测，得出在同一空调控制下，控制室内不同位置的温 度规率，详见控制室温度分布情况表，通过实际分析，我们发现：对于一个中型以上规 模的中央控制室，其机柜室内的控制柜、安全栅柜等的数量是操作室内操作台、打印机 等设备数量的35倍2，并且

3、每一个机柜的平均发热量大于操作台的发热量，所以 机柜室的温度比操作室高25C，如果机柜间温度在比较理想的温度范围即25C左右， 那么操作室温度往往是在22C左右，而操作人员长期在控制室工作，所以经常看到他们 穿棉衣。控制室温度分布情况表：序号 选择测温位置 测的温度平均数据（C）01操作室环境温度2502操作室内操作台里面2803机柜室温度2704机柜内空气温度2905 I/O卡件表面3506安装在机柜中间位置的I/O卡件4207顶部或底部靠近风扇的卡件相对中部低2、传统的设计思想是把中央控制室作为一个统一整体进行设计，中控室的温度控制主 要采用专门设计的中央空调所提供的冷量来冷却、平衡计算机

4、、PLC、DCS、安全栅等电 子卡件运行而产生的大量热量；采用统一的温度、湿度设定值控制空调系统运行，忽略 了机柜室、操作室、上位机房、维护工作室等房间对温度的不同需求及发热量的差别； 空调送风通道相互连接，平均分配冷风量，但是对于一个中型以上规模的控制室其机柜 室内的控制站、全栅等设备的发热量是操作室发热量的35倍，因此出现“乎冷乎 热”现象，也是造成控制系统电子元器件夏季故障发生率明显偏高的原因。三、新的设计观点：1、采用不同空调机组，相互独立的温度设定控制：根据中央控制室各房间的对制冷要求存在的实际差异，把中央控制室的空调分两组设 计，第一组：把装有控制站、端自柜、安全栅柜、UPS配电柜

5、等发热量较大的设备的房 间统一称为机柜室，设计机柜室专用空调，根据机柜室的温度要求控制制冷运行；另一 组：把操作室、上位机房、辅助工作室等常有工作人员而且机器设备发热量相对较少的 房间统一称为操作室，由操作室专用空调根据操作室内的温度要求调节制冷运行（温度 最好控制在常温范围内）。独立的个性化设计，可以根据实际需要调低机柜室温度（一 般在25C以下），保证计算机卡件、安全栅等设备在比较理想的环境中运行，减少卡件 的故障率；相对独立的操作室温度控制，保证了在不影响设备正常运行的情况下，把操 作室温度设定在2528C之间，操作人员更愉快的工作，充分体现了人性化设计3。2、自由化设计：即在空调送风通

6、道之间设有类似风道挡板的调节装置，把机柜室风道设计成为主风道， 操作室的风道设计成分支结构，正常时根据操作室温度要求调节风道挡板的开度来控制 进入操作室的冷气流量；而操作室根据其温度要求直接控制主风量，因为控制室的温度 要求比操作室的温度低些，所以可以自由调节，也是最简捷的使用方案。3、系统采用冗余化设计：像DCS系统、PLC系统、输送泵一样，中央控制室的空调系统同样采用冗余化设计，并 且在按照夏季要求基础上，适当考虑今后装置扩建改造所增加的趋势，保证夏季时仍 然有一台备用空调，保证定期的检修空调系统，避免因为空调故障而影响DCS、PLC控 制系统的正常运行；4、温度实时监控设计：主要是利用控

7、制室内现有计算机资源，分别把机柜室和操作室的温度、湿度信号引入计 算机系统，并且直接用于控制空调的运行，将控制室的环境温度、湿度状态数据在操作 台上、上位机中实时监视、记录，设定报警功能，实现中控室环境的数字化控制和时尚 化设计4。四、效果分析：1、对于将控制室的温度可以有效的控制在25C以下，保证不会因为使用环境温度高， 造成电子元器件的损坏和故障机会增加；操作室的温度控制在25C28C之间，因为与 外界的温差相对减少更有效地减少冷量损失。2、中央控制室空调系统采用冗余化设计，虽然一次性投资大些，但是同在控制室临时 安装几台柜式空调机相比较，钻穿防爆墙、安装排水管，不但施工难度大、影响正常操 作，而且破坏了防爆墙的完整性、违反了控制室不许有水管经过的安全规定，费用也差 不多少；采用冗余化设计，保证夏季时仍然有一台备用空调，允许定期的检修空调，从 长期看有效的增加空调的使用时间，避免因为空调故障而影响中央控制系统的正常运 行。3、控制室的环境温度的实时监控，可以的及时发现空调系统故障，迅速处理，通过记 录分析系统的运行规律，提前检修预防。以上方法值得在中央控制室设计时参考使用。室内空气污染物总量控制指标污染物名称单位浓度限值备注化碳c