恒溫恒濕自控方案
概要：本自控方案主要是根據制藥生產對生產環(huán)境的要求對各個區(qū)域溫度、濕度、壓力分別進行控制，創(chuàng)造出一個高效、節(jié)能的滿足生產工藝要求的生產環(huán)境。同時對主要設備如空氣處理機風機、過濾器、送風溫濕度、室內溫濕度進行監(jiān)控及控制。
Keywords:centralairconditioning;Automaticcontrol;Constanttemperatureandhumidity;Airtreatment
Summary:thiscontrolschemewasbasedonpharmaceuticalproductionproductionenvironmenttotherequirementsofeachareaoftemperature,humidityandpressurecontrol,respectively,createahighefficiency,energysavingtomeettheproductionrequirementofprocessproductionenvironment.Atthesametimeformainequipmentsuchasairfilter,airblower,processor,indoortemperatureandhumiditytemperatureandhumiditymonitoringandcontrol.
中圖分類號：TU831.3+5文獻標識碼：A文章編號：
一、工程概述
本方案是為某藥業(yè)公司1#固體制劑車間凈化廠房空調自動控制設計方案。
該自控方案主要是根據生產要求對各個區(qū)域溫度、濕度、壓力分別進行控制，同時對主要設備如空氣處理機風機、過濾器、送風溫濕度、室內溫濕度進行監(jiān)控及控制。
該自控方案致力創(chuàng)造一個高效、節(jié)能的生產環(huán)境滿足生產工藝要求。在本次設計方案中央站監(jiān)控軟件及主要控制設備均采用設備，該系統(tǒng)可以將廠房的暖通系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等設備全部納入該軟件監(jiān)控系統(tǒng)中，這樣可大幅降低從這以今后設備重復的采購費用，節(jié)省設備成本。
根據藥廠的生產特點,在方案設計時考慮到對于設備的啟停即可以現場控制,也可以在中央站上操作,因此在配置設置設備考慮了在本地DDC上或中央站都能啟停空氣處理機，這樣在室內消毒時，人員可以不進入室內，直接在中央站操作，避免了消毒設備對人體的傷害。
二、設計依據
為了保證系統(tǒng)既能適應當今網絡技術的發(fā)展，又具有極高的可靠性，系統(tǒng)設計遵循以下原則和標準及一些相應的地方性設計規(guī)范。
GB/T-2000《智能建筑設計標準》
JGJ/T16-1992《民用建筑電氣設計規(guī)范》
GBJ16-1987《建筑設計防火規(guī)范》
GBJ/232-1990、1992《電氣裝置安裝工程施工驗收規(guī)范》
GBJ19-1987《中國采暖、通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》
GB/T-2000《建筑與建筑群綜合布線工程設計規(guī)范》
GJBT-471《智能建筑弱電工程設計施工圖集》
《空調系統(tǒng)控制》中國建筑標準設計研究院
三、方案描述
(1)中央站BA系統(tǒng)控制
由于制藥企業(yè)的特殊要求、我們在這次自控系統(tǒng)的設備方案的選型上，主要設備都采用的，極大保證了自控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定和可靠。由于BA及現場設備都采用同一品牌的設備，自控設備之間可以無縫連接，提高設備運行的穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)運行連續(xù)。根據現場總監(jiān)控點數及設備情況，配置一條C-BUS來連接現場DDC，將現場監(jiān)控信息傳送至中央BA服務器，實現BA與現場控制器的通信。
的BA系統(tǒng)結構完全符合JGJ/T1692第26.2.2.6條，即系統(tǒng)應采用中央站為核心，DDC與中央站通過CBUS總線實現數據通信，DDC應設在受控對象附近(采用LonWork的模塊)且DDC間能實現同層通信。BA系統(tǒng)該系統(tǒng)以標準的以太網(IEEE802.3)作為物理標準，TCP/IP為網絡通訊協議，并采用WindowsNT或Windows2000作為操作系統(tǒng)。BA系統(tǒng)的網絡配置遵循分散控制、集中監(jiān)視、資源和信息共享的基本原則，是一個工業(yè)化標準的集散型控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的網絡符合標準。選用EXCEL50控制器，具有LonTalk通訊協議技術，標準模塊化結構。具有標志。
現場控制設備
Excel5000控制器
Excel5000是一個可自由編程系統(tǒng)，適用于復雜的HVAC控制，采用DDC技術、模塊化設計，其核心是一套多進程實時分布的OS（操作系統(tǒng)），基于32位的CPU。
系統(tǒng)可以提供強大運算能力及靈活的擴展性。
Excel5000的分布式體系結構完全支持分布式模塊連接。
機架式插槽連接方式直接利用了控制線路的內部總線，系統(tǒng)響應快，一般的工業(yè)PLC始終采用這種方式，有時一臺PLC可以控制上千點。（如圖所示）
控制功能說明
恒溫恒濕空氣處理機，相應的室內的溫濕度、濾網、風機、電加熱、除濕狀態(tài)、水閥開度、風門開度等均可顯示，并且在此可以對室內溫濕度控制點進行設定。
控制參數如下
特別說明空氣處理機的自動控制的實現是基于所有設備在手動調試完成后,在最不利調件下，如夏季及過渡季節(jié)空氣的溫濕度較高，手動調試滿足要求后，自動才可以投入正常運行，通俗說自控的實現是建立在手動控制滿足要求的情況下。
由于所有空氣處理機控制模式基本類似，因此通過1#機組來說明控制方案。
恒溫恒濕DDC控制原理圖
夏季模式溫濕度控制：
通過對房間溫度2、濕度3、室外涵值4檢測，反饋信號分別與溫、濕設定值進行比較，由偏差大者由DDC通過PID控制電動調節(jié)閥的開度?？刂葡到y(tǒng)采用濕度優(yōu)先方案，如室內溫度在設定范圍內而相對濕度偏高時，則開大閥門7，使送風溫度8達到露點除濕、直至濕度滿足要求（表冷器需滿足要求），若此時室溫過冷，則啟動加熱器10進行溫度補償。如室內相對濕度滿足設計要求而室溫過高，則開大閥門7，直至溫度滿足要求。如房間相對濕度過低時，則打開加濕器11進行濕度補償。
冬季模式溫濕度控制：
通過對房間溫度2、濕度3檢測，反饋信號分別與溫度設定值進行比較，由DDC通過PID控制電動調節(jié)閥10的開度，保持送風溫度在要求的控制范圍內。當室內相對濕度偏低時，PID調節(jié)加濕器11，當室內相對濕度偏高時，調節(jié)加濕器11，使室內濕度符合要求。
正壓控制：
通過壓力傳感器1檢測室內壓力，與設定值比較PID調節(jié)風機轉速，使室內正壓滿足要求。室內正壓力的保持與送排風也有相關要求，即在自控運行前要調節(jié)風門使風機在低頻率時也能滿足壓力要求，這樣在濾網臟時、或室內有漏風時自控系統(tǒng)通過提高風機轉速使正壓滿足要求。
濾網壓差報警：
空氣處理機的過濾網處均設有壓差開關（壓差可設定），由此來測定過濾網是否淤塞，此信號通過DDC控制器反映在中央控制器中，在中控室工作站上提示并打印，通知維護人員進行清洗。
風機連鎖控制：
對空調機組風機通過檢測風機控制柜內的運行點監(jiān)控風機的運行狀態(tài)，檢測控制柜風機故障狀態(tài)點檢測風機故障。通過狀態(tài)點來與電加熱、電加濕、調節(jié)閥、風門實現聯鎖控制，當風機關閉或故障時，電加熱、電加濕、調節(jié)閥、風門自動關閉，風機運行時上述設備按控制程序調節(jié)。當有火情信號時，程序聯鎖切斷風機。
風機啟?？刂疲?/p>
由于在配置設置設備考慮了在本地DDC上或中央站都能啟?？諝馓幚頇C，這樣在室內消毒時，人員可以不進入室內，直接在中央站操作，避免了消毒設備對人體的傷害。
中央監(jiān)控：
監(jiān)測室內溫濕度、風機運行、故障狀態(tài)。彩色圖形顯示上述各參數，記錄各參數、狀態(tài)、和其歷史參數，并可以產生數據報表，且可通過打印機輸出，便于隨時調用設備參數修改生產工藝。
注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。
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