某醫(yī)學院系統(tǒng)設計方案

1、某醫(yī)學院教學實驗樓空調自動化系統(tǒng)設計方案1. 用戶需求用戶的需求是我們工程設計的根本，我們本著處處為用戶著想的精神，每做一個項目，首先要傾聽用戶的要求，根據(jù)用戶的意見來設計方案、進行工程施工。設身處地為用戶考慮，將我們的設計理念介紹給客戶。對于某醫(yī)學院教學實驗樓來說，穩(wěn)定的恒溫恒濕工作環(huán)境、完善的設備自動化管理是必不可少的。本控制系統(tǒng)為空調自動化控制與管理系統(tǒng)，包含了各樓層恒溫恒濕機組的控制、室內溫濕度、靜壓監(jiān)測系統(tǒng)、冷凍站運行狀態(tài)的監(jiān)測。2. 設備選型根據(jù)用戶的需求以及設計院的有關設計圖紙，我們選擇西門子SIMATIC系統(tǒng)及S7-200系列可編程控制器。 SIMATIC S7-200是模塊化

2、的小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能和穩(wěn)定性使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 2.1 極高的可靠性 2.2 極豐富的指令集2.3 易于掌握，便捷的操作2.4 內置的集成功能2.5 強勁的通訊能力內部集成的PPI接口為用戶提供了三種通訊方式：PPI方式，MPI方式，自由通訊方式，另外可以通過增加PROFIBUS-DP擴展模塊支持DP網(wǎng)絡。2.6 豐富的擴展能力 2.7 PID控制任

3、何事情都保持在極限之內 不管你的應用包括壓力、溫度的控制或流量控制，集成的PID控制器可作為是參數(shù)化連續(xù)作用控制器，或作為階躍作用控制器 。 2.8 系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全2.9 本系統(tǒng)選用的設備型號2.9.1 中央處理單元CPU為6ES7 216-2BD21，具有中等容量程序存儲器和內置通訊接口可用于中等規(guī)模的 I/O 配置。本系統(tǒng)采用該CPU模塊。2.9.2 I/O模塊4點模擬量輸入模塊 4*AI 輸入：010VDC信號 （溫度、濕度、靜壓）4點模擬量輸出模塊 4*AO 輸出：010VDC信號（冷熱水閥、風閥執(zhí)行器）3. 系統(tǒng)特點3.1典型分布式客戶機系統(tǒng) 集散控制系統(tǒng)，上位計算機MPI通訊電纜與現(xiàn)

4、場的PLC控制器通訊，并進行數(shù)據(jù)交換，本系統(tǒng)采用PPI通訊協(xié)議，通過兩芯的屏蔽雙絞電纜進行組網(wǎng)，波特率為9.6Kbit/s，19.2Kbit/s，187.5Kbit/s，在不加中繼的情況下最多可接31個PLC或TD200人機界面。3.2操作環(huán)境 任何人熟悉Windows，就知道與鍵盤、鼠標和觸摸屏打交道，這也就是SIMATIC的硬件環(huán)境。此外在本系統(tǒng)中還有一系列功能在各種應用中一再被證明是有用的： 操作記錄常用于危急情況下。WinCC可以用日期、時間、用戶名和新舊數(shù)值的比較記錄下操作。 3.3圖形系統(tǒng)鎖定工藝過程、檔案庫和系統(tǒng)以防沒有權限的存取，比如 改變設定值 選擇圖形畫面 在運行狀態(tài)下進入

5、開發(fā)組態(tài)?？蓪Σ僮鲉T提供1000不同的存貯級別，由口令和用戶名確定。 3.4多語種特性，適用國際應用需要 即使在運行狀態(tài)下，也能通過按鍵轉換顯示畫面、消息報文和記錄的語種。 想得到一個有吸收力的、適合工藝過程的操作平面的話，采用WinCC可以應有盡有。如果用戶使用過Visual Basic或AutoCAD，那么就一定不會對WinCC的圖形設計器感到陌生。 WinCC支持直接引入 AutoCAD圖紙 和Windows元文件，可在 16個不同的層 面上作 圖。圖形對象包括： 3.5標準化和圖型化的對象 按鈕和滑塊 檢查框和復選框 應用和圖形窗口 OLE對象 ActiveX控制 I/O域 文字列表

6、狀態(tài)顯示 組顯示圖形組件的最終外觀由組態(tài)工程師動態(tài)控制。圖型的動態(tài)控制參數(shù)，如位置、幾何形狀、顏色和樣式，可通過WinCC變量的改變或程序直接控制。消息報警SIMATIC WinCC不僅捕捉過程消息和本地事件，而且將這些內容存入瞬時或連續(xù)的檔案庫中，并在需要時有選擇地提取它們以供使用通過聲音、影像序列或直接由報警轉移到相關的過程畫面。這樣可以避免危急情況、縮短危急時間或減少危急造成的影響。 3.6歸檔趨勢 過程數(shù)據(jù)、內部變量數(shù)據(jù)和任何應用中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的或手輸數(shù)據(jù)可以被周期性地或以某個具體受控方式收集和記錄下來。 也可以形成以下幾種數(shù)據(jù)： 平均值 總值 最低和最高峰值 自由公式的計算值 結果被儲存

7、在一個固定存儲介質中，存儲間隔可以在毫秒和一年之間任意設定。 如果要求特別快速的存儲，那么這些數(shù)據(jù)還可以在主存儲器中的循環(huán)緩沖器中處理，在屏幕上以畫面和表格方式顯示，或打印在生產(chǎn)報表中圖形庫中已有預先存放的且分類的圖形對象，可以通過鼠標“拖、放”被調入到流程畫面中。把新的對象也可同樣簡單地插入圖形庫。 如果以后在運行時需要充分利用在線語言切換，那么就有必要花一點點精力把這些對象設計成多語種的。 3.7開放的接口 SIMATIC代表最大的開放性，因為它她完全基于Windows NT 32位操作系統(tǒng)的開放標準。 集成 ODBC/SQL數(shù)據(jù)庫 標準的接口 用于集成到Windows環(huán)境 開放的編程接口

8、 用于開放數(shù)據(jù)的存取 4.系統(tǒng)具體配置如下：1號從站：五層 AI 29點 AO 8點 DI 5點 DO 12點2號從站：六層 AI 23點 AO 8點 DI 5點 DO 10點3號從站：七層 AI 23點 AO 8點 DI 5點 DO 10點4號從站：地下一層的AI 4點 系統(tǒng)總配置圖： 5.系統(tǒng)控制方案如下： 5.1 AHU 機組運行程序 AHU機組按設定時間程序自動啟/停（START/STOP）,系統(tǒng)提供每臺AHU機組啟/停時間控制, 由用戶設定。用戶可根據(jù)每周/每天的工作時間確定系統(tǒng)的啟停工作，也可在中央監(jiān)控中心隨時通過點擊圖形啟動風機。5.2 溫、濕度控制 夏季模式: 根據(jù)控制器采樣回

9、風溫、濕度T、H及與AHU溫度、濕度設定點比較后，其差值T和H經(jīng)比例積分PI控制模塊計算后輸出調節(jié)值至調節(jié)熱水閥M1、冰水閥M2。通過調節(jié)熱水和冰水流量來維持室內溫濕度恒定。 當回風溫度低于設定點溫度，控制器輸出信號，冰水電動閥門關小，使冰水流量減小，送風溫度升高。 當回風溫度高于設定點溫度，控制器輸出信號，冰水電動閥門打開，使冰水流量增加，送風溫度降低。 當露點溫度高于設定點濕度，控制器輸出信號，冰水電動閥門優(yōu)先打開，使冰水流量增加，送風溫度降至露度溫度降溫除濕，使送風濕度維持在設定范圍內，同時根據(jù)溫度調節(jié)熱水閥以維持溫度恒定。 冬季模式: PLC控制器采樣回風溫、濕度T、H與AHU溫度、濕

10、度設定點比較后，其差值T和H經(jīng)比例積分PI控制模塊計算后輸出調節(jié)值至調節(jié)熱水閥。通過調節(jié)熱水和加濕閥來維持室內溫濕度恒定。 當回風溫度高于設定點溫度，控制器輸出信號，熱水電動閥門關小，使熱水流量減小，送風溫度降低。 當回風溫度低于設定點溫度，控制器輸出信號，熱水電動閥門打開，使冰水流量增加，送風溫度升高。當回風濕度低于設定值時, 打開蒸汽加濕電動閥，增加送風濕度，同時當出現(xiàn)需要加熱而無熱水提供時，PLC控制送風支管電加熱器輸出，以保證室內溫度的恒定。 PLC控制器采樣新風溫度T與AHU新風溫度設定點比較后，其差值T經(jīng)比例積分PI控制模塊計算后輸出調節(jié)新風電加熱器。當新風溫度低于設定點溫度，控制

11、器輸出信號，電加熱器打開，新風溫度升高。當新風溫度高于設定點溫度，控制器輸出信號，電加熱器關閉。5.3 故障報警 空調機有任何不正常狀態(tài), 系統(tǒng)均視為故障訊號, 并立即報警, 報警包括: 過濾器阻塞報警、新風溫度過限報警、室內溫度超限報警、室內濕度超限報警、回風溫度過限報警、回風濕度過限報警、室內靜壓超限報警風機狀態(tài)異常報警、風機啟動失敗報警等.5.4 聯(lián)鎖控制 整個控制系統(tǒng)與風機聯(lián)鎖, 當送風機排風機啟動時, 控制系統(tǒng)正式啟動，各個控制元件開始控制過程； 電動熱水水閥、冷水閥門，電動風門和加濕閥門與風機聯(lián)鎖, 當風機停機時, 相應閥門關閉； 根據(jù)室內靜壓測量值，調節(jié)輸出，控制新風風閥的開度，

12、改變新風風量，以維持室內靜壓的恒定； 根據(jù)送風風壓測量值，調節(jié)輸出，控制送風風閥的開度，改變送風風量，以維持送風壓力的恒定；6.方案實施： 6.1工程文檔資料 在項目實施中，本公司將提供系統(tǒng)設計說明、系統(tǒng)原理圖、系統(tǒng)功能說明、系統(tǒng)接線端子圖;項目正式竣工運行后，本公司將提供竣工文件。 竣工文件包括： 系統(tǒng)操作手冊、系統(tǒng)控制原理圖、提供詳細的竣工文件以及售后服務聯(lián)系方法。6.2供貨1）：供貨內容包括自控系統(tǒng)所使用的全部現(xiàn)場控制器、傳感器、執(zhí)行器、閥門、通訊設備、中央工作站等設備，具體數(shù)量和項目以報價單為準。2）：貨物的包裝：貨物出廠的包裝采用我國或國際標準包裝方式。3）：貨物的運輸：貨物的運輸方

13、式，在本公司與買方簽定購貨合同時確定。4）：貨物的運輸費用：貨物的運輸費用，在本公司與買方簽定購貨合同時確定。5）：產(chǎn)品質保:貨物供貨時，可根據(jù)用戶要求提供產(chǎn)地證明。6.3 系統(tǒng)調試1)：系統(tǒng)調試前準備工作 在系統(tǒng)調試前，本公司向甲方提出系統(tǒng)的調試計劃及其調試所需的現(xiàn)場條件，在收到甲方簽署的現(xiàn)場準備工作完成書后，在規(guī)定的時間內進場調試。系統(tǒng)設備安裝過程，本公司將提出詳細安裝指導說明，并派有經(jīng)驗的工程師現(xiàn)場指導安裝。2)：系統(tǒng)調試 在系統(tǒng)的調試條件符合要求時，本公司將按照技術要求中的項目與指標，為本工程專門配備1-2名經(jīng)驗豐富的工程師對系統(tǒng)進行調試，在指定的時間內完成調試任務，交付甲方使用。6.4 驗收方法和標準 1)：系統(tǒng)設備到現(xiàn)場后，由甲方進行開箱驗收。 2)：本公司按合同