暖通空调自控技术要点课件.ppt
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1、Network Optimization Expert TeamPage 0Ver 1.0目录Page 0Sub titleGMP规范要求 基本概念一二二 硬件介绍 控制系统介绍三三五五验证能力六六 5温湿度控制策略七七 软件介绍四四 运行模式控制策略八八压差控制策略Network Optimization Expert TeamPage 1Ver 1.0一、基本概念(1 1)空调系统()空调系统(本次主要讨论药厂的空调自控系统本次主要讨论药厂的空调自控系统)(2 2)给排水系统)给排水系统(3 3)智能照明系统)智能照明系统(4 4)电力监控系统)电力监控系统(5 5)电梯系统)电梯系统(6
2、 6)其他系统)其他系统1.1 楼宇自控系统的监控对象楼宇自控系统的监控对象Network Optimization Expert TeamPage 2Ver 1.0一、基本概念(1 1)监控软件()监控软件(Wincc Wincc 、INSIGHTINSIGHT、组态王、组态王 )(2 2)控制器()控制器(DDCDDC、PLCPLC、DCS DCS )(3 3)传感器)传感器 (温度传感器、湿度传感器、压差传感器(温度传感器、湿度传感器、压差传感器 )(4 4)执行机构)执行机构 (水阀执行器、风阀执行器(水阀执行器、风阀执行器 )(5 5)其他配件)其他配件 (管线(管线 ) 对机电设备
3、进行监视、控制的网络控制系统。对机电设备进行监视、控制的网络控制系统。1.2 自控系统的组成自控系统的组成Network Optimization Expert TeamPage 3Ver 1.0一、基本概念1.3 自动控制基本原理自动控制基本原理自动控制包括三个步骤:第一步是数据测量,然后是根据其他信息进行数据的处理,最后自动控制包括三个步骤:第一步是数据测量,然后是根据其他信息进行数据的处理,最后是在此基础上发出的控制动作。这三个功能行为组成了我们所知的自动控制回路。是在此基础上发出的控制动作。这三个功能行为组成了我们所知的自动控制回路。CSANetwork Optimization Ex
4、pert TeamPage 4Ver 1.0一、基本概念自控系统中描述监控内容的基础是监控点,简称自控系统中描述监控内容的基础是监控点,简称“点点”。项目。项目设计中统计监控点的表格,简称设计中统计监控点的表格,简称“点表点表”。自控系统中监控点按照分为四类:自控系统中监控点按照分为四类:模拟输入AIAnalog Input0-10V 4-20mA开关输入DIDigital Input无压干触点模拟输出AOAnalog Output0-10V 4-20mA开关输出DODigital Output无压干触点1.4 自控系统中的监控点自控系统中的监控点Network Optimization Ex
5、pert TeamPage 5Ver 1.0一、基本概念1.5 自控系统图:自控系统图:Network Optimization Expert TeamPage 6Ver 1.0一、基本概念1.6 冷源自控系统图:冷源自控系统图:冷冻水段冷冻水段冷却水段冷却水段开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警开关控制、运行状态、故障报警开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态供回水温度供回水温度供回水流量供回水流量水
6、流开关水流开关蝶阀开关控制蝶阀开关控制供回水温度供回水温度冷却塔蝶阀控制冷却塔蝶阀控制供回水压差供回水压差旁通阀控制旁通阀控制Network Optimization Expert TeamPage 7Ver 1.0一、基本概念配电柜监控配电柜监控设备连锁控制设备连锁控制机组次序控制机组次序控制系统优化控制系统优化控制冷却水塔风机自动控制冷却水塔风机自动控制维修指示维修指示报警及数据记录报警及数据记录1.6 冷源自控系统图(监控说明)冷源自控系统图(监控说明)Network Optimization Expert TeamPage 8Ver 1.0一、基本概念1.7 空调机组(空调机组(AHU
7、)自控系统图:)自控系统图:回风段回风段新风段新风段机组段机组段送风段送风段开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态,变频控制开关控制、运行状态、故障报警、手自动状态,变频控制热水阀调节热水阀调节回风温湿度回风温湿度回风阀调节回风阀调节新风阀调节新风阀调节过滤网报警过滤网报警冷水阀调节冷水阀调节过滤网报警过滤网报警加湿器控制加湿器控制送风温湿度送风温湿度送风压力送风压力Network Optimization Expert TeamPage 9Ver 1.0一、基本概念n 配电柜监控配电柜监控 n 自动温度调节自动
8、温度调节 n 自动湿度调节自动湿度调节 n 自动变频调节自动变频调节 n 焓值控制焓值控制 n 设备连锁控制设备连锁控制 n 维修指示维修指示 n 报警及数据记录报警及数据记录 1.7 空调机组(空调机组(AHU)自控系统图(监控说明)自控系统图(监控说明)Network Optimization Expert TeamPage 10Ver 1.0二、最新GMP规范(自控)要求(1)、系统大小适中)、系统大小适中 常用常用PLC、DDC系统,基本不用系统,基本不用DCS系统。系统。(2)、不同品种、不同剂型的特点)、不同品种、不同剂型的特点(3)、不同级别、不同参数的要求)、不同级别、不同参数
9、的要求 A级等重要区域环境的在线监测(在线粒子检测)级等重要区域环境的在线监测(在线粒子检测)(4)、不同楼层分区的需要)、不同楼层分区的需要 自控界面也应对应进行分区自控界面也应对应进行分区(5)、不同运行班次的组合)、不同运行班次的组合2.1 系统划分要求:Network Optimization Expert TeamPage 11Ver 1.0二、最新GMP规范(自控)要求(1)、独立系统的要求)、独立系统的要求 普通空调自控、净化空调自控、温室自控、冷库自控普通空调自控、净化空调自控、温室自控、冷库自控(2)、正、负压的要求)、正、负压的要求 洁净区与非洁净区之间、不同级别洁净区之间
10、的压差应当不低于洁净区与非洁净区之间、不同级别洁净区之间的压差应当不低于 10 帕斯卡。帕斯卡。 空调机组开关机的联锁控制、过滤器堵塞压差监测、重要房间压空调机组开关机的联锁控制、过滤器堵塞压差监测、重要房间压 差监测差监测(3)、全新风的要求)、全新风的要求(4)、排风必须处理的要求)、排风必须处理的要求 消毒排风备用机组投用控制消毒排风备用机组投用控制2.2 必须满足的特殊要求:Network Optimization Expert TeamPage 12Ver 1.0二、最新GMP规范(自控)要求(1)、监控参数的检测与显示)、监控参数的检测与显示 GMP 温湿度主要影响产品工艺条件和细
11、菌的繁殖条件。温湿度主要影响产品工艺条件和细菌的繁殖条件。(2)、自动调节与工况自动转换的可靠性)、自动调节与工况自动转换的可靠性 消毒模式、季节转换模式、手动自动切换模式消毒模式、季节转换模式、手动自动切换模式(3)、设备联锁与自动保护的安全性)、设备联锁与自动保护的安全性 故障的报警、连锁故障的报警、连锁2.3 2.3 对温湿度的自动监控要求:对温湿度的自动监控要求:Network Optimization Expert TeamPage 13Ver 1.0二、最新GMP规范(自控)要求(1)、用户权限安全性)、用户权限安全性 人员登录、监控、参数修改等权限。人员登录、监控、参数修改等权限
12、。(2)、数据记录)、数据记录 报表打印、故障记录、设备参数状态显示报表打印、故障记录、设备参数状态显示(3)、动态监测)、动态监测 静压差、温湿度、气流状况静压差、温湿度、气流状况2.4 2.4 中央监控与管理方便要求:中央监控与管理方便要求:Network Optimization Expert TeamPage 14Ver 1.03.1 单片机、单片机、PLC 、DDC 、DCS 对比介绍:对比介绍:三、控制系统介绍控制系统控制系统名词解释名词解释控制功能控制功能控制模式控制模式可靠性可靠性寿命寿命可扩展性可扩展性价格价格常用领域常用领域SCM单片机弱较丰富高短大部分不好扩展低廉工业控制
13、数控机床DDC直接数字控制器较强单一高较长不好扩展较高楼宇自控PLC可编程控制器强较丰富高长可以扩展较高工业控制楼宇控制DCS集散控制系统强大很丰富最高长扩展容易很高热工领域石化领域Network Optimization Expert TeamPage 15Ver 1.03.2 某些药厂自控系统的选型:某些药厂自控系统的选型:三、控制系统介绍药厂名称药厂名称系统系统硬件硬件软件软件品牌品牌ADDCPXC24.2INSIGHT BPLCS7-300Wincc V7.0 RT CDDCPXC24.2INSIGHT DPLCS7-300Wincc V7.2 RT EPLCS7-300Wincc V
14、7.0 RT FPLCS7-300Wincc V7.2 RT GPLCS7-1200Force ControlNetwork Optimization Expert TeamPage 16Ver 1.0三、控制系统介绍3.3 DDC控制系统和控制系统和PLC控制系统对比控制系统对比:类型类型DDCPLC存储容量及方式不可以扩展,芯片为固化EPROM,不能扩展可以扩展(芯片为可扩展型)最大可以扩展为,可插拔I/O点扩展上限实际物理点不宜超过128点实际物理点可以超2000点(中等型号)掉电后程序保存72小时,因为EPROM保存需要用电主程序存储于可扩展型芯片上,最少3年CPU自诊断功能不具备自诊
15、断功能,维护人员只能从现场控制参数超过报警值才能判定系统故障。良好的自诊断功能,连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统时间。可靠性由于本身没有做抗干扰和恶劣环境的设计,自身先天不足,无法满足工业厂房的控制要求各模块均采用屏蔽措施,很高的电磁兼容性和抗震动抗冲击能力。模拟量处理时间(温湿度)最快1秒中刷新一次一般10毫秒刷新一次在线修改程序不支持在线修改程序,程序修改下载时CPU必须停止工作支持在线修改程序,程序修改下载时CPU可以同时工作编程灵活性只能调用功能块,不能自由编程,不能实现二次开发可以自由编程,支持复杂的数学计算公式和逻辑运算,支持二次开发信号采集精度温度一般0.5度普通配
16、置可以达到0.2度数据实时性较差较好复杂控制编程灵活性差,难于实现复杂的控制。对于DDC无法完成的过程控制(比如复杂群控)能够轻松实现。Network Optimization Expert TeamPage 17Ver 1.03.4 PLC控制系统优势:控制系统优势:三、控制系统介绍(1)西门子)西门子S7系列系列PLC在集散自动化系统中功能强大、灵活性强、抗干扰在集散自动化系统中功能强大、灵活性强、抗干扰 能力好;能力好;(2) S7系列系列PLC系统上位机软件系统上位机软件Wincc是通用组态软件,组态灵活、通讯是通用组态软件,组态灵活、通讯 协议和接口兼容性好;协议和接口兼容性好;(3
17、)西门子)西门子S7系列系列PLC有多种型号,可以根据项目控制的实际应用点数进有多种型号,可以根据项目控制的实际应用点数进 行选择,以达到最佳的性价比。行选择,以达到最佳的性价比。Network Optimization Expert TeamPage 18Ver 1.04.1 德国西门子德国西门子Wincc V7.2 RT楼宇自控产品功能:楼宇自控产品功能:四、软件介绍().操作权限:分级别操作,对应不同权限().运行数据记录:定时收集系统运行数据().历史趋势:在系统中绘出数据历史趋势().操作记录:各权限人员操作调整记录().真人语音报警:监控数据超出偏差语音报警().系统帮助文件Net
18、work Optimization Expert TeamPage 19Ver 1.0四、软件介绍4.2 用户登录及访问权限:用户登录及访问权限:Network Optimization Expert TeamPage 20Ver 1.0四、软件介绍4.3 仿真监控画面:仿真监控画面:Network Optimization Expert TeamPage 21Ver 1.0四、软件介绍4.4 参数设置:参数设置:Network Optimization Expert TeamPage 22Ver 1.0四、软件介绍工况切换工况切换停机模式生产模式消毒模式排风模式值班模式停机模式生产模式消毒模
19、式排风模式值班模式4.5 工况切换、模式选择:工况切换、模式选择:Network Optimization Expert TeamPage 23Ver 1.0四、软件介绍4.6 运行数据报表记录:运行数据报表记录:Network Optimization Expert TeamPage 24Ver 1.0四、软件介绍本系统具有弹出对话框报警、声光报警功能、可以记录报警数据同时可以提供报警历史信息的数据查询。4.7 报警功能:报警功能:Network Optimization Expert TeamPage 25Ver 1.05.1 系统拓扑结构图:系统拓扑结构图:五、硬件介绍网络交换机网络交换
20、机模块模块现场控制屏现场控制屏上位机上位机Network Optimization Expert TeamPage 26Ver 1.05.2 西门子西门子S7系列系列PLC介绍:介绍:五、硬件介绍Network Optimization Expert TeamPage 27Ver 1.05.3 西门子西门子S7系列系列PLC如何选型?如何选型?五、硬件介绍注:西门子的注:西门子的PLCPLC分为分为LOGO!LOGO!,200, 300, 400 ,1200200, 300, 400 ,1200几个系列。几个系列。LOGO!LOGO!是是控制微型系统的控制微型系统的PLCPLC,200200系
21、列和系列和12001200系列是控制小型自动化系统的系列是控制小型自动化系统的PLCPLC,300300系列中型,系列中型,400400系列大型,价格依次升高。系列大型,价格依次升高。(1 1): :输入输出输入输出(I/O)(I/O)点数的估算点数的估算 ;(2 2): :存储器容量的估算;存储器容量的估算;(3 3): :控制功能的选择(运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、控制功能的选择(运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、 诊断功能、处理速度等);诊断功能、处理速度等);(4 4): :机型选择;机型选择;(5 5): :性价比选择。性价比选择。Network Optimizat
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