Automatisering av luftkonditioneringssystem. Varför behöver vi automatisering för att styra ventilationssystemet Ventilation och luftkonditionering
Tidningen "Climate World" fortsätter att publicera fragment av den nya läroplanen för ytterligare yrkesutbildning från utbildnings- och konsultcentret "UNIVERSITY OF CLIMATE" med titeln "Automatisering av värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem."
Tidigare har vi beskrivit i detalj hur man arbetar med applikationer i den moderna CAREL c.Suite -utvecklingsmiljön. Låt oss nu tala om utvecklingen av avsändningsgränssnitt i c.Web -miljön.
Utveckling av anpassade skickar gränssnitt i c.Web -miljö
Fraktverktyg
CARELs produktsortiment innehåller olika leveransverktyg, både lokala och globala.
Fritt programmerbar c.pCO -familjekontroller
C.pCO -familjen av styrenheter, utrustade med en integrerad Ethernet -port, tillhandahåller direkt Internet -sändning via en integrerad webbserver.
Serverns användargränssnitt kan antingen vara standard, tillhandahålls av CAREL gratis eller utvecklas enligt kraven från en specifik kund.
Ett vanligt användargränssnitt är tillräckligt för att övervaka installationens funktion, kontrollera den och analysera utrustningens beteende över tid på grund av den inbyggda funktionen att logga värdena för de valda parametrarna med deras efterföljande visning i form av grafer.
Denna lösning är optimal för anläggningar med en liten mängd utrustning, där budgeten inte tillåter installation av en dedikerad avsändningssystemserver.
BOSS Object Level Dispatch Server
Alla regulatorer i c.pCO-familjen, oavsett modifiering, har minst en inbyggd RS485-port, som kan användas för att integrera regulatorn i avsändningsbussen med hjälp av ModBus- eller BACnet-protokoll.
Insamling, lagring, visning av information från fältkontrollanter och meddelande av platspersonal om situationer som kräver uppmärksamhet bör utföras av BOSS -avsändningsservern.
Funktionerna och fördelarna med BOSS -avsändningsservern är:
- åtkomst via vilken webbläsare som helst med PC, surfplatta eller smartphone;
- inbäddad punkt Wi-Fi-åtkomst låter dig arbeta på distans med BOSS som med mobil enhet så med personlig dator;
- vid behov är det möjligt att ansluta en bildskärm via Display Port eller VGA -kontakter, och även tangentbord och möss via USB -portar;
- automatisk skalning av serversidor till enhetens skärmupplösning, med som används;
- integrerat stöd för Modbus (Master och Slave) och BACnet (Client and Server) protokoll via MS / TP (RS485) och TCP / IP bussar;
- det mest förenklade förfarandet för att distribuera ett avsändningssystem baserat på BOSS för datavisualiseringspoäng med med mallsidor.
Lösningen med BOSS är inriktad på objekt där det är nödvändigt att integrera dussintals - hundratals kontroller, båda tillverkade av CAREL och tredjeparts, i ett enda avsändningsgränssnitt, som stöder de vanligaste kommunikationsprotokollen ModBus och BACnet.
Molnskickningstjänst tERA
TERAs molnbaserade sändningstjänst, som använder internetets kraft för att interagera med fältkontrollanter som finns på olika platser - one-stop-lösning för objekt av valfri skala, liksom för nätverk av objekt.
TERA fördelar:
- inget behov av att hitta någon serverutrustning i fältet;
- Tillgång till internetportalen tERA är möjlig med vilken enhet som helst som är ansluten till globalt nätverk;
- inte särskild konfiguration av nätverksutrustning krävs för anläggningen där de automatiseringssystem som ska styras installeras;
- detaljerad information om utrustning och förvaltningskapacitet beror på den typ av användare som ställts in av den lokala administratören;
- automatisk generering av rapporter enligt schema och vid förekomsten av vissa händelser som kräver service av personal;
- uppdateringsstöd programvara fältkontrollanter;
- inbyggda verktyg för att analysera utrustningens beteende genom att jämföra parametrar över tid och mellan olika objekt;
- användargränssnittet kan antingen vara minimalistiskt, endast bestå av tabeller och grafer, eller utformat med med hänsyn till önskemålen från en viss kund.
Användningen av tERA-tjänsten är särskilt viktig för nätverk av små och medelstora objekt, där det är opraktiskt att använda fysiska avsändningsservrar på grund av den lilla mängden utrustning vid vart och ett av objekten, och själva antalet objekt är stort, vilket gör det svårt att direkt ansluta till var och en av dem.
TERA -tjänsten är också den optimala plattformen för serviceorganisationer som regelbundet erbjuder sina kunder service och reparation av utrustning.
Utvecklingsverktyg för användargränssnitt
Alla leveransverktyg förutsätter möjligheten att skapa ett användargränssnitt utformat i enlighet med kundens krav.
En viktig komponent i operatörens användargränssnitt är den grafiska designen, effektiviteten i avsändarens arbete beror på bekvämligheten, tydligheten och ergonomin.
Dessutom moderna medel informationsvisualisering i BMS-system kräver stöd över flera plattformar och stöd för mobila enheter.
Alla ovanstående krav uppfylls av CAREL c.Web -utvecklingsmiljön för användargränssnitt, som har följande huvudkarakteristika:
stöd för modern visualiseringsteknik över flera plattformar - standard HTML- och SVG -grafik används, stöds av alla moderna plattformar - i motsats till FLASH och ett antal andra tekniker;
utvecklingsprocessen är optimerad till maximalt för användning av bibliotekselement med den minsta erforderliga mängden programmering. Samtidigt har den erfarna utvecklaren omfattande anpassningsalternativ;
ger stöd för mobila enheter när det gäller bekvämlighet för operatören vid arbete med små skärmar;
skydd av immateriell egendom - utvecklarnas intressen beaktas - den sammanställda HTML -koden laddas in i målenheten, medan det ursprungliga projektet förblir hos författaren;
c.Web är ett enda enhetligt verktyg för att utveckla användargränssnitt för att skicka verktyg på olika nivåer av CAREL -produktion upp till möjligheten att överföra projekt från ett system till ett annat med bibehållen funktionalitet och minimala ändringar.
c.Web
Starta c.Web och skapa ett projekt
För att starta c.Web, välj lämplig genväg i aktivitetsfältet och kör den som administratör:
Efter det kommer menyn att se ut så här:
Välj Project Console, som visar motsvarande fönster:
Om du tänker arbeta med ett redan valt projekt klickar du på knappen Builder. Om du vill ändra det aktuella projektet, tryck på den röda serverstoppsknappen.
I fönstret som öppnas anger du namnet på det nya projektet och mappen där det kommer att finnas:
Det bör noteras att om filer i ett tidigare skapat projekt finns i den angivna mappen, kommer de när redigeraren startas att öppnas som nytt projekt... På så sätt kan du utveckla nya projekt baserade på tidigare skapade.
och sedan Builder -knappen för att starta den faktiska c.Web -redigeraren.
Om servern inte har konfigurerats tidigare visas ett fönster med parametrar där du måste tilldela servernamn, adress och typ.
I vårt fall bör typen vara Carel, och vi anger namn och IP -adress för målkontrollern baserat på våra egna preferenser.
På fliken Avancerat måste du ange sökvägarna till mapparna som innehåller parametertabellerna för kontroller som är tillgängliga för utskick och till de mappar där redigeraren kommer att placera färdigt projekt.
Om det finns en anslutning till handkontrollen via det lokala nätverket är det bekvämt att ladda upp det färdiga projektet direkt till styrenheten med den inbyggda FTP-servern, därför anger vi motsvarande mappar i handkontrollen som målmappar.
För att fylla i fältet Config Source måste du skapa en konfigurationsfil för controllervariabler, som bara kan göras om du har ett källprojekt.
För att göra detta, gå tillbaka till controllerprogrammet och öppna det i utvecklingsmiljön c.Suite, i programmet c.design.
Vi ställer in kryssrutan Aktivera c.Web - detta är nödvändigt för att användargränssnittsprojektet ska fungera korrekt efter att det har laddats in i styrenheten:
Vi exporterar projektvariablerna i det format som motsvarar c.Web -redigeraren:
Ett fönster öppnas där du ska ange mappen där vi tänker spara konfigurationsfilen.
När du har slutfört de angivna åtgärderna visas ett meddelande i formuläret:
Eftersom vi har gjort ändringar i controllerprogrammet måste det laddas om:
Nu kan vi återgå till att konfigurera c.Web -redigeraren genom att i fältet Config Source ange sökvägen till mappen där variabelns konfigurationsfil från c.design sparades:
Som ett resultat kommer det angivna fönstret att se ut så här:
Om du markerar kryssrutan Cleanup dataroot rensas mappen där projektfilerna ska laddas upp till handkontrollen, så om ytterligare filer som inte ingår i c.Web -projektet placeras där under arbetet kommer de att raderas. I vissa fall är detta oönskat, så det är bättre att inte markera den här rutan.
På fliken Layout väljer du lämpligt sidformat med hänsyn till den skärmupplösning som det genererade användargränssnittet sannolikt kommer att visas på:
När du har klickat på OK öppnas huvudredigeringsfönstret:
Hämtar datapunkter och snappar till objekt
Det första du ska göra är att ladda ner information om de datapunkter som vi planerar att använda i vårt projekt. För att göra detta, klicka på Högerklicka musen på projektnamnet och välj Skaffa datapunkter:
Om proceduren lyckas visas ett fönster som:
De lästa variablerna kan ses i avsnittet OBJEKTER i projektträdet:
Låt oss börja skapa användargränssnittet på huvudsidan. Låt oss överföra objektet Circular Meter från biblioteket till projektsidan:
Egenskaperna för det valda objektet visas i motsvarande redigeringsfönster. För att binda en variabel till ett objekt för att visa variabelns värde måste du använda egenskapen Base.
Låt oss binda till det befintliga objektet en variabel som innehåller värdet för den aktuella temperaturen:
Och vi kommer att ändra ett antal andra parametrar som bestämmer utseende och objektbeteende:
Läser in i styrenheten
För att säkerställa att den variabla importmekanismen fungerade korrekt, låt oss ladda det resulterande projektet med ett objekt i målkontrollen.
För att göra detta, högerklicka på projektnamnet och välj Distribuera:
När vi har slutfört, genom att öppna en webbläsare och ange controllerns IP -adress, kan vi se till att nedladdningen lyckades och att data visas korrekt i controllerns webbgränssnitt:
Om du vill ändra titlarna på webbgränssnittssidorna bör du ändra motsvarande rad i koden för index.htm -objektet i biblioteket - ATVISE - Resurser:
Låt oss lägga till ett objekt på vår sida som inte bara tillåter visning, utan också ändrar värdena på variabler i kontrollen.
Ett sådant objekt kan till exempel vara läs / skriv -variabel - det är särskilt bekvämt att använda på pekskärmar, eftersom det innehåller stora knappar för att minska och öka värden, samt ett reglage.
Låt oss placera det angivna objektet på sidan, binda det till temperaturbörvärdet och ändra objektets utseende i enlighet med våra preferenser:
Efter att du har laddat upp det uppdaterade projektet till styrenheten kommer det att vara möjligt att ändra börvärdet via webbgränssnittet:
Låt oss lägga till en switch för att ändra tillståndet för en diskret variabel och binda den till att slå på och stänga av enheten:
Dynamisk larmindikering
Låt oss lägga till en larmindikering. För att göra detta, rita en cirkel med verktyget Lägg till cirkel.
För ett antal grafiska objekt i c.Web finns en uppsättning färdiga mallar i synnerhet gäller det cirklar: genom att välja en cirkel och välja från mallmenyn kan du använda mallformatet på det valda objektet.
Gör cirkeln röd med en gradientfyllning.
För att ändra tillståndet för larmindikatorn beroende på situationen använder vi funktionen Lägg till enkel dynamik inbyggd i c.Web.
I EVENT -objektet kommer vi att indikera värdet på larmstatusvariabeln, och i ACTION -posten kommer vi att jämföra tillståndet för närvaron av ett larm, blinkandet av det valda objektet och dess osynlighetstillstånd i avsaknad av ett larm.
Faktum är att Simple Dynamics -mekanismen är en guide som med enkla visuella verktyg låter dig skapa vissa sekvenser av åtgärder som kräver programmering. Med Simple Dynamics kan du förenkla denna process, men resultatet är ett skript som kan användas som grund och senare ändras manuellt av utvecklaren.
För att visa och redigera manuset, tryck på Script -knappen på c.Web -panelen:
Det resulterande skriptet kan analyseras och kompletteras.
För en mer detaljerad avisering från operatören om närvaron av ett larm, är det lämpligt att lägga till en akustisk signal till den visuella aviseringen - den blinkande röda indikatorn.
För att göra detta, lägg till en fil som innehåller ett larm i mappen Resurser:
Dessutom kommer vi att lägga till ytterligare en indikator - grön, som ska tändas när det inte finns något larm:
Vi kommer att ställa in storleken på den gröna indikatorn för att vara densamma som den röda, och för att exakt placera båda indikatorerna ovanför varandra använder vi justeringsverktygen:
Låt oss ändra manuset enligt följande:
Mer information om tillgängliga kommandon och skriptsyntax finns i onlinehjälpen.
Låt oss lägga till ytterligare en regulator, som vi kommer att binda till en variabel som bestämmer larmtröskeln.
Och lägg till etiketter på indikations- och kontrollelementen:
Om du vill öka estetiken i det skapade webbgränssnittet lägger du till en lutningsbakgrund med verktyget Lägg till rektangel i kontrollpanelen c.Web.
Låt oss ställa in parametrarna för rektangeln och placera den under de befintliga objekten:
Efter att ha laddats in i kontrollen ser webbgränssnittet ut så här:
Bädda in färdiga sidor
Ytterligare utbyggnad av webbgränssnittets funktionalitet är möjlig med hjälp av färdiga mallar som finns tillgängliga för nedladdning från c.Web-sektionen på ksa.carel.com-portalen:
I synnerhet är färdiga sidor tillgängliga med visning av den inbyggda displayen för WebpGD-styrenheten, diagram över loggar och larm.
För att tillämpa dessa mallar måste motsvarande filer laddas upp till filsystemet för kontrollern via FTP. För att göra detta kan du använda programmet FileZilla:
Mapparna som laddats ner i förväg bör förberedas för kopiering till handkontrollens HTTP -mapp.
Om webbgränssnittet redan har laddats in i styrenheten fram till denna tidpunkt är den här mappen inte tom och mallmapparna bör läggas till de befintliga filerna:
När dataöverföringsprocessen har slutförts kommer kontrollörens HTTP -mapp att se ut så här:
För att använda mallarna föreslås att man lägger till en meny med tre objekt på huvudsidan i användargränssnittet: WebpGD, Trender och larm.
Vi lägger också till en ny sida som heter WebpGD.
På Arkiv -menyn väljer du alternativet Inställningar för att konfigurera parametrarna för den nya sidan:
Låt oss ställa in sidstorleken till 900 x 500 pixlar och sedan använda verktyget Lägg till främmande objekt:
Låt oss rita en rektangel på 460 x 800 pixlar - det här är området där kontrollskärmen och kontrollknapparna kommer att visas.
Genom att klicka på den här zonen får vi ett fönster för redigering av objektets skript, där vi lägger till kommandot för att hänvisa till den tidigare laddade mallsidan:
För att visa det skapade fönstret använder vi QuickDynamics-mekanismen, som erbjuder ett antal färdiga navigations- och kontrollfunktioner.
Låt oss välja åtgärden Öppna popup -skärm:
Och länka den till WebpGD -sidan:
Som ett resultat får vi:
För att visa trender och larm, skapa motsvarande sidor:
Låt oss länka dem till menyn på den härliga sidan med hjälp av hyperlänkar:
respektive.
För att återgå till huvudsidan, placera en BACK -knapp med motsvarande hyperlänk på de nya sidorna:
Det resulterande webbgränssnittet kommer att se ut så här:
Det flytande fönstret som visar information från kontrollskärmen kan flyttas till en lämplig plats och stängas.
Populära och larmsidor:
Optimera prestanda vid låga kommunikationshastigheter
Det bör noteras att vid låg anslutningshastighet (till exempel vid anslutning till mobila enheter i områden med dålig mobilnätstäckning) kan ett meddelande om kommunikationsförlust med regulatorn regelbundet visas:
För att öka den tillåtna svarstiden från fjärrkontrollen kan du använda kommandot
webMI.setConfig ("data.requesttimeout", 3000);
i skriptet på standardsidan:
Detta kommando ökar den tillåtna fördröjningen till 3 sekunder.
I nästa nummer kommer vi att fortsätta att publicera fragment av en ny utbildning om automation, som är en del av utbildningsprogrammet på Training and Consulting Center "UNIVERSITY OF CLIMATE".
Ventilation: Luftbyte i rum för att avlägsna överskottsvärme, fukt, skadliga och andra ämnen för att säkerställa ett acceptabelt mikroklimat och luftkvalitet i service- eller arbetsområdet med en genomsnittlig osäkerhet på 400 h / år-med dygnet runt arbete och 300 h / år - med ett skiftarbete under dagtid (SP 60.13330.2012.)
Ventilation är tillförsel och avgaser.
Tilluft är ventilation där renad frisk luft tillförs inställd temperatur och fuktighet försörjningsenheter och centrala luftkonditioneringsapparater.
Avgasventilation är en ventilation där luft avlägsnas från rummet med hjälp av avgasfläktar.
Inflödet och avgaserna måste vara lika stora i volym (undantaget är rökskyddad ventilation - när tilluften backas längs utrymningsvägarna). Inuti byggnaden fördelas till- och frånluften ojämnt. Till exempel, i ett matrum, i badrum, i sophämtningsrum, bör balansen vara negativ (avgasfläkten är större än inflödet), i renrum, till exempel kontor, mötesrum, i rena rum(mikroelektronik, läkemedel) - tvärtom positivt (inflödet är större än extraktet). Då kommer inte lukt och damm att spridas över alla områden och kommer att lokaliseras.
Om obehaglig lukt och smuts sprider sig i lokalerna, vilket innebär att balansförhållandena bryts. Oftast händer detta av följande skäl - ett fel i systemets design, igensättning ventilationskanaler, felaktig drift av automationssystemet.
Luftväxelkurs—Bestäms av antalet luftutbyten i rummet per tidsenhet. Det är lika med förhållandet mellan volymen luft som tillförs rummet per tidsenhet till rumets volym. Luftväxelkursen kan vara variabel, det beror på antalet personer i rummet, temperatur, luftfuktighet etc. Mångfaldskontrollen bör utföras automatiskt.
Förutom att säkerställa bekväma förhållanden i lokalerna, automatisering av ventilationssystem:
Driften för ett icke-automatiserat ventilationssystem är följande: rummet har blivit täppt, operatören ökar ventilationssystemets prestanda, rummet blir kallt, operatören minskar ventilationssystemets prestanda. Detta exempel har inget att göra med driften av moderna ventilationssystem, men illustrerar huvuduppgiften för ett automatiseringssystem som måste utföras - skapa komfort för besökare i en byggnad eller tillhandahålla givna villkor för produktion.
Allmän algoritm för systemet. Huvudparametrarna för inomhus- och utomhusluft övervakas ständigt, lufttemperatur, luftfuktighet, närvaro av främmande gaser och föroreningar i luften, CO2 -koncentration etc. mäts. Data skickas till en mikroprocessorstyrenhet och analyseras. När värdena går utöver ett visst intervall (dessa värden ställs in när systemet installeras, de kallas "börvärde"), sänder styrenheten en styrsignal för att starta ställdon, fläktar, kylare, värmare, torktumlare, ventiler och spjäll som styr luftkanalernas tvärsnitt etc. retur av parametervärden till det angivna intervallet, sänder styrenheten korrigerande signaler.
Behöver Underhåll bestäms av indirekta parametrar, av ett tryckfall eller en minskning av hastigheten på luftflöden i luftkanalerna, energiförbrukning av elektrisk utrustning, jämförelse av systemparametrarna med genomsnittet för ett givet driftläge. Informationen som visas för operatören informerar om behovet av att byta olja i kompressorn, byta filter, rengöra luftkanaler etc.
Ventilationssystemets automatisering består av följande element:
- Sensorer och omvandlare;
- Tillsynsmyndigheter;
- Verkställande mekanismer;
- Automationskort (styrenheter, kontrollkontakter).
Sensorer och givare
Sensorer- det här är element i vsom tjänar till att få information om det kontrollerade objektets verkliga tillstånd. Med deras hjälp utförs feedbacken från styrsystemet med objektet enligt följande parametrar: temperatur, tryck, luftfuktighet, etc.
För att informationen från sensorn ska överföras till systemet i form av en digital kod är varje sensor utrustad med en omvandlare.
De optimala monteringsplatserna för sensorerna anges i instruktionerna som medföljer dem.
Temperaturgivare kan vara för inomhus- och utomhusbruk; ovanför rörledningen (för att kontrollera temperaturen på rörledningens yta) eller kanal (för att mäta lufttemperaturen i kanalen). Inomhus installeras temperaturgivare på platser som är neutrala i förhållande till värme- eller kyla, utanför byggnaden på platser där sensorn skyddas mot vind eller direkt solljus.
Luftfuktighetssensorerär en enhet med en elektronisk enhet som mäter den relativa luftfuktigheten och omvandlar data till en elektronisk signal. Det finns externa och interna versioner. De installeras på platser med stabila luftfuktighetsförhållanden; det är inte tillåtet att installera dem nära värmeradiatorer, luftkonditioneringsenheter, nära fuktkällor.
Trycksensorerär indelade i tryckomkopplare (mekanisk differenstrycksmätning och elektrisk omvandling) och analoga trycksensorer (omvandling av tryck direkt till en elektrisk signal, till exempel med hjälp av piezoelement). Båda används för att mäta tryck både vid en punkt och tryckskillnaden vid två punkter.
Det är lämpligt att installera både externa och interna sensorer i två eller flera, till exempel på byggnadens norra och södra sida. I moderna system kombineras alla externa klimatsensorer till en enda väderstation.
Flödessensorer mäta rörelsehastigheten för en vätska eller gas i en rörledning eller kanal. Vätskeströmmen beräknas med formeln inuti processorenheten baserat på tryckskillnaden och andra parametrar (temperatur, rörledningstvärsnitt, densitet).
Exekutiva enheter
Exekutiva enheter bör beaktas i förhållande till drivstyrning.
Det är ett viktigt element i en process som ventilationskontroll, som har rollen att implementera drivdelen av automationen. Dessa mekanismer kan vara antingen elektriska eller hydrauliska.
Ventiler, dämpare och frekvensregulatorer kan fungera som exekutiva enheter.
Regulatorer
Regulatorer- detta är en av huvudelementen imet, som ger kontroll över ställdonen enligt avläsningarna av olika sensorer.
Enligt deras funktionella syfte är dessa element i ventilationssystem indelade i hastighetsregulatorer och temperaturregulatorer.
Hastighetsregulatorerär enfasiga och trefasiga (samt motorer). De kommer också med mjuk eller stegkontroll, medan valet av kontrollmetod beror på fläktarnas kraft. Den mest moderna och ekonomiska metoden är rotationshastigheten för pumpar och fläktar som använder frekvensomformare (FC). Trots den höga kostnaden är VFD ekonomiskt motiverade även på motorer med en effekt på mer än 1 kW.
Temperaturregulatorer beroende på kontrollmetod finns det tröskelvärden som styr temperaturen med ett helt öppet eller helt stängt spjäll (exempel - biltermostat), och med proportionell differentialreglering (PID), tillåter smidig temperaturkontroll över arbetsområdet.
Kontroll av regulatorer i vutförs från kontrollpaneler.
Automationspaneler
Driften av ett automatiserat system, dess bekvämlighet, tillförlitlighet och driftssäkerhet beror direkt på processkontrollalgoritmerna (specialister som utförde konstruktionen och idrifttagningen), liksom på komponenternas kapacitet. Algoritmerna implementeras på mjukvarunivå och "sys" in i fritt programmerbara styrenheter installerade i automationspaneler.
Vid anslutning av sensorer till automationspanelen beaktas den typ av signal som överförs av omvandlaren (analog, diskret eller tröskel). Expansionsmoduler som styr enhetsenheter väljs på samma sätt.
Ventilationssystemets skärmar är kraft, kontroll eller kombinerade, om systemet är litet. Automationspaneler för ventilation ger:
- Slå på och av ventilationssystemet;
- Utrustningsstatusindikering;
- Skydd mot felaktig anslutning av matningsspänning och kortslutning;
- Lufthanteringsenhetens prestationshantering;
- Luftfilterstatusindikering;
- Skydd mot överhettning av elektriska motorer;
- Frostskydd för luftvärmaren;
- Underhåll och kontroll av lufttemperaturen vid ventilationsenhetens inlopp och i rummet;
- Möjlighet att använda tillfälliga manuella kontrollalgoritmer.
Att designa ett automatiseringssystem för ventilation och luftkonditionering
Automatiseringssystemet för ventilation och luftkonditionering är ett av de mest komplexa projekt byggnadens tekniska system.
Detta beror på det stora antalet kontrollpunkter och ställdon i systemet och med hänsyn tagen till flera driftlägen för systemet, inklusive vinter och sommar. Förse:
Projektet utvecklas enligt instruktioner från teknologer - specialister, utvecklare av ventilations- och luftkonditioneringsprojektet. Standarduppsättningen av ritningar inkluderar:
System driftlägen. Arbeta i byggnadsautomatiserings- och leveranssystemet
Ventilationssystemets automationspanel måste säkerställa drift i följande lägen:
För hand... I detta fall styrs systemet manuellt.
Automatisk autonom, med dataöverföring till avsändningssystemet. I detta fall sker till- och frånkoppling autonomt, utan att ta hänsyn till avläsningarna av angränsande konstruktionssystem, medan meddelanden om systemets funktion överförs till avsändaren.
Bil som en del av ett automatiserat byggnadshanteringssystem. I detta läge är ventilationsdriften synkroniserad med andra livsstödssystem i byggnaden. Alla byggsystem som styrs av de utvecklade algoritmerna utgör byggautomatiserings- och avsändningssystemet.
Ibland presenterar knepiga integratorer automatiskt autonomt system som helautomatisk. Kunden är medveten om detta när de börjar få högre räkningar än förväntat.
Systemet styrs med hjälp av byggnadshanteringsprotokoll. De mest kända är LonWorks, ModBus, BACnet.
Ventilationskontroll vid brand
Vid utformning avm, ta hänsyn till deras funktion i händelse av brand.
Enligt SP 60.13330.2012, för byggnader och lokaler utrustade automatiska installationer brandsläckning eller automatiskt brandlarm, är det nödvändigt att tillhandahålla automatisk påverkan av elektriska mottagare i ventilationssystem:
- Avstängning vid brand i ett rum eller i ett ventilationssystem, som kan utföras centralt, stänga av strömförsörjningen och se till att brandspjällen på ventilationssystemens fördelningskort är stängda eller individuellt för varje system för att förhindra spridning av eld genom kanalerna och stoppa syreflödet till lågan;
- Slå på rökventilationssystem på flyktvägar och i säkerhetszoner, eller rökventilation i rummet där branden uppstod, beroende på designlösningar;
- Aktivering av system för avlägsnande av gas och rök efter brand.
Luftkonditionering: Automatiskt underhåll i slutna rum med alla eller individuella luftparametrar (temperatur, relativ luftfuktighet, renlighet, rörelsehastighet och kvalitet) för att i regel säkerställa optimala meteorologiska förhållanden, mest gynnsamma för människors välbefinnande, upprätthållande teknikprocess, säkerställa värdesakernas säkerhet (SP 60.13330.2012).
Luftkonditioneringssystem är indelade i tre huvudgrupper:
Delat system... Detta är ett luftkonditioneringssystem som består av två enheter: extern (kondenserande enhet) och intern (förångande). Systemets funktionsprincip är baserad på avlägsnande av värme från det luftkonditionerade rummet och överföring till gatan. Delningssystemet, som alla andra luftkonditioneringssystem, fungerar på samma sätt fysiska principer som hushållskylskåp.
Centrala luftkonditioneringssystem i kombination med ventilationssystem... Huvuduppgiften för sådana system är att upprätthålla lämpliga parametrar för luftmiljön: temperatur, relativ luftfuktighet, renhet och rörlighet för luft i alla rum i objektet med en eller flera tekniska installationer, genom att fördela flöden med hjälp av ett rörsystem.
Samtidigt upprätthålls den korrekta sammansättningen av luften mer genom ventilation än genom luftkonditionering. Tilluftsventilation ansvarar för inflödet av frisk luft, frånluftsventilation - för avgas från skadliga föroreningar.
Luftbehandlingsenheten tjänar till att bearbeta luft och leverera den till servicelokalerna. Luftbearbetning innebär att det rengörs från damm och andra föroreningar, kylning, uppvärmning, avfuktning eller befuktning.
Multizonesystem... De används för föremål med ett stort antal rum där det finns behov av individuell reglering av lufttemperaturen och speciella krav av bekvämligheten i lokalerna, till exempel serverrum eller teknisk utrustning kräver en stor kylfläns. Strukturellt består ett flerzonssystem av en eller flera utomhusenheter anslutna med freonrörledningar, elkraft- och styrkablar med erforderligt antal inomhusenheter av vägg, golv-tak, kassett och kanaldesign.
De vanligaste multi-zonsystemen är kylaggregat, fläktbatterier och centrala luftkonditioneringsapparater.
Automatiseringssystemet gör att luftkonditioneringssystemet kan tillhandahålla nödvändiga, ibland väsentligt olika parametrar i lokalerna, samtidigt som man undviker överdriven elförbrukning (VRV- och VRF -system).
Möjligt konstruktionsfel: Dela inte nordlig och södra konturer värme och luftkonditionering i stora byggnader. Som ett resultat är hälften av arbetarna bekväma, medan den andra hälften antingen fryser eller överhettas.
Systemets komponenter
Systemhantering central luftkonditionering, i kombination med ventilationssystemet, kan brytas ned i kontrollen av följande delar:
I luftkonditioneringssystem med flera zoner styr de driftsätten för utomhusenheten (centralenheten), driftsätten för var och en av inomhusenheterna och fördelningen av kylkapacitet längs kretsarna. I dessa system är varje inomhusenhet utrustad med en elektronisk expansionsventil som reglerar mängden köldmedium som matas från den gemensamma kretsen, beroende på värmebelastningen på den enheten. Som ett resultat är systemet bättre än konventionellt hushållssplittsystem, håller den inställda temperaturen.
Vilka parametrar kan styras
Automatiseringen av ventilations- och luftkonditioneringssystem gör att de kan utföra följande funktioner:
- Reglera temperaturen och luftfuktigheten för luften som kommer in i matningskanalsystemet;
- Behåll luftparametrar inom sanitära standarder med hjälp av flera hanteringsverktyg;
- Byt luftkonditionerings- och ventilationssystem till energibesparande driftslägen under timmar med minskad belastning;
- Överför vid behov systemen till icke-standardiserade och nödlägen.
- Visning av tekniska parametrar för enskilda enheter i ventilationssystemet på lokala kontrollpaneler;
- Meddela operatören vid fel eller om parametrarna för enskilda enheter och enheter överstiger börvärdena, samt om några noder i ventilationssystemet fungerar, även om de enligt föreskrifterna måste stängas av.
Tekniska metoder för automatisering av ventilations- och luftkonditioneringssystem inkluderar:
- Primära omvandlare (sensorer);
- Sekundära anordningar;
- Automatiska regulatorer och styrdatorer;
- Verkställande mekanismer och tillsynsorgan;
- Elektrisk utrustning för styrning av elektriska drivenheter.
Enheternas driftsparametrar och avläsningar av sensorerna, vars övervakning är nödvändig för korrekt och ekonomisk drift av systemet, visas på de lokala kontrollpanelerna och på avsändningssystemets konsoler. Kontroll av mellanliggande parametrar kan visas på monitorn automatiskt, när det angivna intervallet överskrids, eller via undermenyerna för vart och ett av delsystemen.
Försörjningsventilationssystem är utrustade med apparater för mätning av:
- Lufttemperaturer i servicelokaler, utomhus och på mellanliggande platser;
- Temperatur och tryck på vatten (ånga eller köldmedium) före och efter luftvärmare (luftkonditionering), kompressorer, cirkulationspumpar, värmeväxlare och andra kritiska punkter i processen;
- Lufttryck sjunker på filter i ventilationsenheter;
- Energiparametrar för systemenheterna.
Luftkonditioneringsenheter är dessutom utrustade med tryck- och temperaturmätare kallt vatten eller saltlösning från en kylstation, liksom temperatur- och fuktighetsanordningar under luftbehandlingen.
I det centrala luftkonditioneringssystemet styrs rumstemperaturen genom att ändra luftväxlingshastigheten (tilluftstemperaturen är inställd för systemet som helhet). I flerzonssystem är det möjligt att mer exakt ställa in temperaturen för vart och ett av rummen genom att ändra läge för inomhusenheter med köldmedium eller värmebärare (stängare).
Sensorer
Följande typer av sensorer används i luftkonditioneringssystemet:
- Temperaturkontrollsensorer tilluft och inomhusluft;
- Koncentrationskontrollsensorer CO2 i inomhusluften;
- Sensorer för fuktkontroll luft;
- Sensorer för övervakning av utrustningens skick och funktion(tryck och luftflödeshastighet i luftkanaler, temperatur-, tryck- eller flödessensorer för enheter med vätska som cirkulerar genom rörledningar, etc.).
Utsignalerna från sensorerna skickas till manöverskåpet för att analysera mottagna data och välja lämplig algoritm för luftkonditioneringssystemet.
Termostater
Termostater är ett styrelement i systemet och kan vara mekaniska eller elektroniska. Med hjälp av termostaten kan användaren ställa in de förhållanden som han anser vara bekväma
Mekaniska termostater... De består av ett termiskt huvud (avkänningselement) och en ventil. När lufttemperaturen i det kylda rummet ändras reagerar det känsliga elementet på detta och flyttar regulatorventilspindeln. Denna förändring i slaglängd används för att reglera tillförseln av kall luft.
Elektroniska termostater... Dessa är automatiska enheter, kontrollpaneler som håller den inställda temperaturen i rummet. I luftkylningssystemet styr de automatiskt inomhusenheten (genom att ändra kylmedelsflödet eller fläkthastigheten), syftet med deras funktion är att skapa en temperaturregim som anges av användaren.
Mekaniska och elektroniska lufttermostater skiljer sig bara åt när temperaturen ställs in. Deras temperaturkontrollmekanism är identisk - enligt signalen som sänds av kabelnät... Detta är deras skillnad från regulatorer på radiatorbatterier.
Ställdon driver
Till klimatanordningens ställdon- luftventiler och spjäll, fläktar, pumpar, kompressorer samt luftvärmare, kylare etc. elektriska eller pneumatiska enheter är anslutna, genom vilka systemet styrs. De tillåter dig att:
- Stegvis eller smidigt (vid användning av frekvensomformare) reglerar fläkthastigheten;
- Kontrollera tillståndet för luftventiler och spjäll;
- Prestanda för kanalvärmare och kylare regleras;
- Reglera prestanda för cirkulationspumpar;
- Luftfuktare och avfuktare etc. styrs.
Analysen av signaler från sensorer, valet av operationsalgoritm, överföring av kommandot till enheten och kontrollen av kommandoutförandet sker i styrsystemen och servrarna i automationssystemet.
Styrningen av elmotorer i kompressorer, pumpar och fläktar, särskilt med en effekt på mer än 1 kW, utförs mest ekonomiskt med hjälp av frekvensomformare. Figuren visar den möjliga ekonomiska effekten av att använda växelriktare i luftkonditioneringssystem.
Automatiseringspaneler för luftkonditionering
Automationspanelerär ett verktyg som är utformat för att styra luftkonditionerings- och ventilationssystemet. Huvudelementet i kontrollpanelen är en mikroprocessorstyrenhet. Automatiseringskontroller är fritt programmerbara, vilket gör att de kan användas i system av olika storlekar och ändamål.
När sensorer ansluts till luftkonditioneringssystemets automationspanel beaktas den typ av signal som sänds av omvandlaren - analog, diskret eller tröskel. Expansionsmoduler som styr enhetsenheter väljs med hänsyn till typen av styrsignal och styrprotokoll.
Efter programmering tar regulatorn systemet till de angivna parametrarna och driftscykeln, sedan kan systemet fungera, i ett helautomatiskt läge utförs det:
- Analys av avläsningarna från sensorerna, databehandling och justeringar av utrustningens funktion för att bibehålla de specificerade parametrarna för miljön i rummet;
- Visa information om systemet för operatören;
- Övervaka drift och skick av luftkonditioneringsutrustning med informationsutmatning på displaypaneler;
- Skydd av utrustning mot kortslutning, överhettning, undvikande av fel driftsätt, etc.
- Övervakning av snabb byte av filter och underhåll.
Luftkonditionering automatisering system design
Klimatautomatiseringsprojektet genomförs med hänsyn till de tekniska kraven från HV -designspecialisterna:
- Kylmaskiner, cirkulationspumpar, två- och trevägsventiler och annan utrustning är föremål för automatisering;
- Sommar, vinter, övergångsperiod, nödlägen systemdrift;
- Synkronisering av arbetet tillhandahålls kylmaskiner, cirkulationspumpar, ventiler;
- Se till att byta huvud- och reservpumpar, för enhetlig resursförbrukning;
- Se till att information överförs till byggnadens utsändningssystem och reaktioner när en larmsignal tas emot från brandlarmsystemet.
En typisk sammansättning av ett luftkondiinnehåller ark:
System driftlägen. Arbeta i byggnadsautomatiserings- och leveranssystemet
Kontrollpaneler kan fungera i tre huvudkontrolllägen:
Manuellt läge... Med fjärrkontrollen som är ansluten till automationspanelen kan den placeras direkt på panelen, eller det kan vara läge på / av -knappar. Operatören manuellt, direkt på växeln, eller på distans väljer systemets driftsläge, beroende på parametrarna i rumsmiljön.
Bil offlineläge ... I detta fall sker det att slå på, stänga av, välja systemets driftsätt autonomt, utan att ta hänsyn till data från andra klimatsystem, med avisering av avsändningssystemet.
Auto -läge med beaktande av byggnadshanteringssystemets algoritmer. I detta läge synkroniseras uppvärmningen med andra livsstödssystem i byggnaden. Mer om
För att säkerställa de förutsättningar som krävs för korrekt rörelse av luft i rum, för att skapa tillförlitliga ventilations- och luftkonditioneringssystem, för att minska behovet av underhållspersonal, samt för att spara energi och bevara kyla och värme, använder de sig av användningen automatiserade luftkonditionerings- och ventilationssystem, som inkluderar andra saker som möjliggör automatisk avstängning och aktivering av utrustning i nödsituationer.
För att det automatiska systemet ska fungera korrekt och mest ekonomiskt placeras styrenheter på brädorna för att övervaka huvudparametrarna. På separata noder, för att kunna spåra arbete enskilda element, installera lokala styrenheter för att övervaka mellanliggande indikatorer.
Automatisering av inspelare gör det möjligt att föra register och analysera den aktuella driften av ventilationsutrustning, och för snabb fixering av farliga avvikelser används signalanordningar för att förhindra avbrott i den tekniska processen och som ett resultat av produktfel.
Ventilations- och luftkonditioneringssystemets driftindikatorer är installerade både i tilluftsventilationssystemet och i kombinerade system med luftvärme och i luftkonditioneringssystem. Det är viktigt att kontrollera lufttemperaturen tillsammans med kontrollen av parametrarna för kylvätskan.
När det gäller luftkonditionering specifikt är det viktigt att övervaka både luftfuktigheten och temperaturen på varmt och kallt vatten, liksom tryck för att korrekt reglera driften av pumparna som tillför vatten till bevattningskammaren.
Beroende på hur noggrann justeringen av de underhållna parametrarna bör vara, för systemets syfte, för den ekonomiska och tekniska genomförbarheten, väljs ett positionellt, proportionellt eller proportionellt integrerat sätt att styra det automatiska systemet. Och beroende på vilken typ av energi som används för att säkerställa systemets funktion kan styrsystemet vara elektriskt eller pneumatiskt.
Om företaget inte har ett tryckluftsnät eller om installationen är ekonomiskt oacceptabel används ett elektrisk styrsystem. Om företaget har ett tryckluftsnät (med ett tryck på 0,3 till 0,6 MPa) eller för brandsäkerhetsändamål används ett pneumatiskt styrsystem.
Principen för automatisk lufttemperaturreglering består i att blanda återcirkulerad luft och uteluft, samt att variera driftsätten för luftvärmarna. Dessa metoder kan användas tillsammans eller separat. Tack vare regleringen i luftkonditioneringssystemet uppnås samtidigt önskad temperatur, tryck och relativ luftfuktighet.
Ett automatiserat tilluftsventilationssystem kännetecknas av mätning av lufttemperaturen i rummet (efter fläkten) och temperaturen varmt vatten före och efter värmaren. Samtidigt ändras rumstemperaturen i önskad riktning tack vare temperaturregulatorn, som automatiskt verkar på varmvattenreglerventilen.
Systemet har två temperatursensorer, vars funktion är att förhindra att luftvärmaren fryser. Den första sensorn övervakar värmebärarens temperatur efter värmaren (i returledningen), den andra - temperaturen på luften mellan värmaren och filtret.
Om den första sensorn under driften av ventilationsaggregatet upptäcker en minskning av kylvätskans temperatur till +20 - + 25 ° C, kommer fläkten automatiskt att stängas av och reglerventilen öppnas helt i ordning för att leverera kylvätskan till värmaren för uppvärmning.
Om temperaturen på den inkommande luften är mer än 0 ° C, är frysningen av luftvärmaren naturligtvis omöjlig, och det finns ingen anledning att stänga av fläkten, det är inte nödvändigt att öppna varmvattenventilen, - den andra sensorn kopplar bort luftvärmarens frostskydd.
Låt fläkten stängas av på natten, och värmaren måste skyddas från frysning, då öppnar den andra sensorn (framför värmaren), som fixerar temperaturen under + 3 ° C, ventilen för att leverera varmt vatten. När värmaren värms upp stängs ventilen.
Så här realiseras den automatiska tvålägesregleringen av lufttemperaturen framför värmaren när fläkten är avstängd. När systemet startas förvärms värmaren innan fläkten slås på. I det ögonblick som fläkten slås på öppnas spjället.
Ett av två system kan användas för att värma luften. I det första schemat, installerat i flödet av uppvärmd luft, startar termostaten, när lufttemperaturen avviker från börvärdet, en motorventil som reglerar tillförseln av kylvätska till värmaren (det är lämpligt att använda den om kylvätska är vatten). Vatten kommer in i värmaren i proportion till ventilens läge ovanför sätet i höjd.
När ånga används som värmebärare kommer dess tillförsel inte att vara proportionell, och då är den andra kontrollmetoden lämplig. I ett schema som är lämpligt för ånga styr termostaten en servomotor ansluten till gasventilerna som reglerar förhållandet mellan bypassluften och luften som strömmar direkt genom värmaren.
Luftfuktning i munstyckkammaren styrs av en av två metoder baserade på adiabatisk mättnad. Koefficient? R är direkt relaterad till bevattningskoefficienten p, och förändring av p, vi ändrar? R. Luftfuktighetsregulatorn styr en motorventil installerad på pumpens utloppssida, som tillför vatten till munstyckena från kammarens sump. Men det finns också ett andra sätt.
Den andra metoden är att genom att ändra temperaturen på luften som passerar genom värmaren kan du ändra luftfuktigheten och lämna den intakt? och sid. Helt enkelt reglerar fuktighetsregulatorn i detta fall värmebärarens tillförsel till värmaren.
Följande process används för att kyla luften. Luften som transporteras genom kanalen kommer in i munstyckkammaren, där den måste kylas av sprayen kallt vatten... Strypventilernas läge ändras så att en del av luftflödet går förbi, och en del - in i munstyckkammaren. Temperaturen ändras inte i förbikopplingskanalen.
Efter att en del av flödet passerat genom munstyckkammaren, kombineras de separerade flödena igen, blandas, och som ett resultat blir lufttemperaturen rätt i enlighet med förhållandena i rummet. Andelen luft som passerar genom munstyckkammaren eller förbikopplingen är justerbar och kan vara så hög som 100% - hela flödet genom kammaren eller hela flödet genom förbikopplingen.
Vilket system ska man välja - proportionell eller tvåposition? Beroende på förhållandet mellan produktionen av regleringsmedlet och volymen av dess förbrukning. Om agensproduktionen är mycket större än förbrukningskapaciteten, är proportionella systemet bättre, annars - tvålägessystemet.
När man beslutar om konstruktion av ett fuktkontrollsystem i rummet bestäms mängden vattenånga som rumsluften kommer att kunna ta emot.
Temperaturen i rummet påverkas av de inre ytorna i det, och för enkelhets skull antar vi att sakerna i rummet inte påverkar lufttemperaturen.
Det är allmänt känt att ytor skiljer sig i temperatur från luft, och eftersom de är stora visar sig den termiska effekten alltid vara sådan att lufttemperaturen blir motsvarande yttemperaturen och en förändring i lufttemperatur indikerar en ändrad yttemperatur.