恒溫恒濕自控方案
概要：本自控方案主要是根據(jù)制藥生產(chǎn)對生產(chǎn)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(chǎn)工藝要求的生產(chǎn)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(nèi)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(diào)自動控制設計方案。
該自控方案主要是根據(jù)生產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)環(huán)境滿足生產(chǎn)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(jù)藥廠的生產(chǎn)特點,在方案設計時考慮到對于設備的啟停即可以現(xiàn)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(nèi)消毒時，人員可以不進入室內(nèi)，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(jù)
為了保證系統(tǒng)既能適應當今網(wǎng)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(diào)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(diào)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(xiàn)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(jù)現(xiàn)場總監(jiān)控點數(shù)及設備情況，配置一條C-BUS來連接現(xiàn)場DDC，將現(xiàn)場監(jiān)控信息傳送至中央BA服務器，實現(xiàn)BA與現(xiàn)場控制器的通信。
的BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(xiàn)數(shù)據(jù)通信，DDC應設在受控對象附近(采用LonWork的模塊)且DDC間能實現(xiàn)同層通信。BA系統(tǒng)該系統(tǒng)以標準的以太網(wǎng)(IEEE802.3)作為物理標準，TCP/IP為網(wǎng)絡通訊協(xié)議，并采用WindowsNT或Windows2000作為操作系統(tǒng)。BA系統(tǒng)的網(wǎng)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(wǎng)絡符合標準。選用EXCEL50控制器，具有LonTalk通訊協(xié)議技術，標準模塊化結(jié)構(gòu)。具有標志。
現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)的溫濕度、濾網(wǎng)、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(nèi)溫濕度控制點進行設定。
控制參數(shù)如下
特別說明空氣處理機的自動控制的實現(xiàn)是基于所有設備在手動調(diào)試完成后,在最不利調(diào)件下，如夏季及過渡季節(jié)空氣的溫濕度較高，手動調(diào)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(xiàn)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(diào)節(jié)閥的開度。控制系統(tǒng)采用濕度優(yōu)先方案，如室內(nèi)溫度在設定范圍內(nèi)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(nèi)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(diào)節(jié)閥10的開度，保持送風溫度在要求的控制范圍內(nèi)。當室內(nèi)相對濕度偏低時，PID調(diào)節(jié)加濕器11，當室內(nèi)相對濕度偏高時，調(diào)節(jié)加濕器11，使室內(nèi)濕度符合要求。
正壓控制：
通過壓力傳感器1檢測室內(nèi)壓力，與設定值比較PID調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速，使室內(nèi)正壓滿足要求。室內(nèi)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(diào)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(wǎng)臟時、或室內(nèi)有漏風時自控系統(tǒng)通過提高風機轉(zhuǎn)速使正壓滿足要求。
濾網(wǎng)壓差報警：
空氣處理機的過濾網(wǎng)處均設有壓差開關（壓差可設定），由此來測定過濾網(wǎng)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(diào)機組風機通過檢測風機控制柜內(nèi)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(diào)節(jié)閥、風門實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，當風機關閉或故障時，電加熱、電加濕、調(diào)節(jié)閥、風門自動關閉，風機運行時上述設備按控制程序調(diào)節(jié)。當有火情信號時，程序聯(lián)鎖切斷風機。
風機啟停控制：
由于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(nèi)消毒時，人員可以不進入室內(nèi)，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(nèi)溫濕度、風機運行、故障狀態(tài)。彩色圖形顯示上述各參數(shù)，記錄各參數(shù)、狀態(tài)、和其歷史參數(shù)，并可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)報表，且可通過打印機輸出，便于隨時調(diào)用設備參數(shù)修改生產(chǎn)工藝。
注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。
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