雅士空調(diào)自動控制系統(tǒng)設計指南

1、空調(diào)自動控制系統(tǒng)設計指南1. 空調(diào)自動控制系統(tǒng)及其基本類型（1）空調(diào)系統(tǒng)的控制要求空調(diào)的用戶或工藝條件不同，空調(diào)系統(tǒng)的控制要求也往往不同，但不外乎以下幾種情況：1） 空調(diào)機組的起?？刂坪桶踩Ｗo2） 空調(diào)房間溫度（或回風溫度、或送風溫度）的自動控制3） 獨立空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度（室內(nèi)、回風或送風）控制4） 區(qū)域內(nèi)多個空調(diào)系統(tǒng)的集中管理與控制（集散式控制或分布式控制）5） 其它控制要求，如風量控制（變風量或定風量）、壓差控制（過濾器壓差、潔凈室正壓或負壓、缺風保護等）等在以上幾種情況中，第5）類控制要求一般不會獨立提出，一般伴隨第2）4）幾種情況同時出現(xiàn)。第1）種控制要求獨立提出時，嚴格意義上不屬于

2、空調(diào)自動控制系統(tǒng)的范疇，應該歸于低壓配電系統(tǒng)更為貼切。在目前國內(nèi)的空調(diào)自動控制類項目實施中，大部分按照目前的專業(yè)分工情況，對強弱電分柜制作和安裝，即由獨立的起動控制柜（配電箱）負責空調(diào)機組的起停控制和安全保護，弱電控制器及其相關(guān)部件則集成于另一個獨立的弱電控制柜中。在雅士的標準中，我們傾向于強弱電一體的集成方案，即將空調(diào)機組的起?？刂茊卧c弱電控制單元集成于同一個控制柜中，可有效減少外部接線，提高系統(tǒng)的可靠性。當然，采用強弱電一體的方案時，必須消除強電部分對弱電部分的電磁干擾。（2）空調(diào)自動控制設備系統(tǒng)的基本類型按照空調(diào)設備系統(tǒng)前述的不同控制要求，就有了以下幾類典型的空調(diào)自動控制設備系統(tǒng)：1）

3、 起動控制柜（配電箱）ASP起動控制柜內(nèi)集成了設備的供電控制回路（主回路）和保護控制回路（二次回路），其主要功能有二：手動或自動通斷設備的供電電源，以控制設備的起停；提供過載、欠壓、失壓、缺相、短路等多種保護功能，保證受控設備及供電系統(tǒng)的安全。2） 智能型空調(diào)控制柜（ASCP）智能型空調(diào)控制柜是集成了空調(diào)機組起動控制單元和單回路DDC控制器的控制柜。智能型空調(diào)控制柜一般用于單臺空調(diào)機組的起?？刂坪蜏囟龋ɑ驖穸龋┑膯位芈房刂?。智能型空調(diào)控制柜必須配套必要的附件或配合其它的控制對象，才能完成其單回路控制功能。常見的配套附件有溫度傳感器、電動（水）閥及執(zhí)行器、電動風閥等；常見的其它控制對象有電加熱器

4、、電極或電熱式加濕器、單元式空調(diào)機組的壓縮機。3） 單機多回路空調(diào)自動控制系統(tǒng)（SCS）我們將采用1個CPU控制（一個或多個空調(diào)系統(tǒng)的）兩個以上回路的控制模式，稱為單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）。在該系統(tǒng)中，每個系統(tǒng)只有一臺微型計算機（如DDC或PLC），不設分站。兩個獨立的SCS系統(tǒng)中之間，沒有通訊要求。我們在工程上遇到的無中央站的恒溫恒濕控制系統(tǒng)，都屬于單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）。單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機（ACU）及外圍設備組成?，F(xiàn)場控制機可以是強弱電一體的集成式柜機，也可以是單一的弱電柜機。SCS中的外圍設備包括傳感器和電動執(zhí)行機構(gòu)兩大類。4） 集散式空調(diào)自動控制系統(tǒng)（D

5、CS或TDS）對于空調(diào)設備有集中管理要求的項目或空調(diào)作為BAS系統(tǒng)之子系統(tǒng)的項目，一般設計為集散式空調(diào)自動控制系統(tǒng)（DCS或TDS），即所謂分散控制、集中管理的控制系統(tǒng)。一個完整的集散式空調(diào)自動控制系統(tǒng)由一個中央管理工作站（AMS）、多個現(xiàn)場控制機（ACU，也稱分站）及若干套外圍設備組成。在DCS系統(tǒng)中，各現(xiàn)場控制機（ACU，也稱分站）承擔相應空調(diào)系統(tǒng)的溫度、濕度、壓力、流量等實時性強的控制和調(diào)節(jié)功能；中央管理工作站（AMS）承擔系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、控制方案指導、歷史數(shù)據(jù)存儲及遠程操控等功能。2. 空調(diào)機組起動控制柜2.1. 規(guī)格說明根據(jù)起動方式不同，起動控制柜有多種類型，常用的有以下四種：a. 直

6、接起動：通過交流接觸器直接接通電源（全電壓起動）。b. 星-三角起動：電機起動時，定子繞組接為Y形，起動后在預定時間轉(zhuǎn)為形（降壓起動）。c. 軟起動：控制供電電壓按預定函數(shù)關(guān)系，從零逐漸爬升至額定電壓，在轉(zhuǎn)換為全電壓運行。d. 變頻起動：控制供電電源頻率，使之跟隨設定的積分時間加速提升，直至達到全電壓運行。起動控制柜型號的表示方法：ASP D 3.0 bb 箱式（可缺?。趻彀惭bc 柜式，落地安裝電機功率（KW）（n臺電機時為 n×P或P1+P2）起動方式D 直接起動T 星-三角降壓起動S 軟起動F 變頻起動雅士起動控制柜2.2. 功能說明起動控制柜主要有兩方面的功能，一是控制空調(diào)

7、機組的起停，二是電氣設備的安全保護。起動方式不同，其工作原理和功能設置也有所不同，表1為幾種常用起動控制柜的原理及功能比較表。表1. 幾種起動控制柜之比較直接起動星-三角起動軟起動變頻起動工作原理通過交流接觸器直接接通電源（全電壓起動）電機起動時，定子繞組接為Y形，起動后在預定時間轉(zhuǎn)為形。（降壓起動）控制供電電壓按預定函數(shù)關(guān)系，從零逐漸爬升至額定電壓，在轉(zhuǎn)換為全電壓運行。控制供電電源頻率，使之跟隨設定的積分時間加速提升，直至達到全電壓運行。功能設置² 手動起停；² 受控起停；² 運行、電源、故障指示；² 過載保護；² 消防連鎖。² 手

8、動起停；² 受控起停；² 運行、電源、故障指示；² 過載保護；² 消防連鎖。² 手動起停；² 受控起停；² 運行、電源、故障指示；² 過載保護；² 消防連鎖；² 旁路切換。² 手動設定起停；² 受控起停；² 運行、電源、故障指示；² 過流、過壓、欠壓、過載、缺相等保護² 起動及運行數(shù)據(jù)記錄。優(yōu)缺點投資省，線路簡單。起動電流為額定電流的57倍，對電源沖擊大。投資少，線路簡單。起動電流為直接起動時的1/3，可明顯減小對電源的沖擊。起動電流可在額定電流

9、25倍間調(diào)整。軟起動、軟停車，無機械沖擊。初投資較大。起動方式可靈活選擇，起動電流可調(diào)整。對電機及供電系統(tǒng)的保護好，無機械沖擊。初投資大。適用范圍P7.5Kw的小型電機111P55Kw的中小型電機27.5Kw以上，客戶指定時；可用于多負載并聯(lián)?？蛻糁付ㄊ褂没蛞蛘{(diào)速功能設置。注：1 P7.5Kw為雅士企業(yè)標準。理論上，只要電機功率不超過其供電變壓器容量的5%，都可采用直接起動方式；2 11P55Kw也是雅士企業(yè)標準。理論上，4KW以上的運轉(zhuǎn)時定子繞組為形接法的小容量電機，都可采用Y-起動方式。2.3. 設計文件起動控制柜一般應按標準產(chǎn)品設計和生產(chǎn)，其設計文件也應標準化。這些文件包括設計輸入文件、

10、設計輸出文件和報價文件。2.3.1. 設計輸入文件作為設備設計和選型的依據(jù)，起動控制柜的設計輸入文件應至少包括：（1） 用戶的需求資料。這些資料一般包含在訂貨合同或技術(shù)附件中，其中包括：要控制的設備功率，要求的起動方式等；（2） 與起動控制柜相關(guān)的國家標準；這些標準包括：（3） 與起動控制柜有關(guān)的企業(yè)標準標準。這些標準包括：2.3.2. 設計輸出文件每一種類型的起動控制柜都有一套標準的并受控的設計輸出文件，其中包括：（韓志軍）（1） 電氣原理圖（2） 控制柜接線圖（3） 控制柜底板布置圖（4） 控制柜箱體外形圖（5） 材料明細表2.3.3. 報價文件起動控制柜的報價輸出文件應包括：（1）報價2

11、.4. 標準價格的使用方法3. 智能型空調(diào)控制柜3.1. 規(guī)格說明智能型空調(diào)控制柜是集成了空調(diào)機組起動控制單元和單回路DDC控制器的控制柜，只需配套一只溫度傳感器和一個電動執(zhí)行機構(gòu)（電動水閥或風閥等，一般作為附件），即可實現(xiàn)空調(diào)機組起?？刂萍皽囟瓤刂啤８鶕?jù)所用控制器類型不同，智能型空調(diào)控制柜分為多種類型和規(guī)格：AIU D 3.0 bb 箱式（可缺省），壁掛安裝c 柜式，落地安裝電機功率（KW）（n臺電機時為 n×P或P1+P2）起動方式D 直接起動T 星-三角降壓起動S 軟起動F 變頻起動雅士起動控制柜3.2. 功能說明3.3. 設計文件3.3.1. 設計輸入文件3.3.2. 設計輸

12、出文件3.3.3. 報價文件3.4. 標準價格的使用方法4. 單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）4.1. 系統(tǒng)構(gòu)成單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機（ACU）及外圍設備構(gòu)成?，F(xiàn)場控制機有兩種類型，一種是強弱電一體集成的4.2. 控制器選型4.3. 控制方案說明4.4. 設計文件4.4.1. 設計輸入文件4.4.2. 設計輸出文件4.4.3. 報價文件4.5. 標準報價及其使用方法5. 集散式空調(diào)自動控制系統(tǒng)（DCS）5.1. 系統(tǒng)構(gòu)成單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機（ACU）及外圍設備構(gòu)成?，F(xiàn)場控制機有兩種類型，一種是強弱電一體集成的5.2. 控制器選型5.3. 控制方案說明5.4.

13、設計文件5.4.1. 設計輸入文件5.4.2. 設計輸出文件5.4.3. 報價文件5.5. 標準報價及其使用方法6.1. 單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）1.1. 系統(tǒng)定義我們將采用1個CPU控制（一個或多個空調(diào)系統(tǒng)的）兩個以上回路的控制模式，稱為單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）。在該系統(tǒng)中，每個系統(tǒng)只有一臺微型計算機（如DDC或PLC），不設分站。兩個獨立的SCS系統(tǒng)中之間，沒有通訊要求。我們在工程上遇到的無中央站的恒溫恒濕控制系統(tǒng)，都屬于單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）。1.2. 系統(tǒng)構(gòu)成單機多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機（ACU）及外圍設備構(gòu)成。現(xiàn)場控制機有兩種類型，一種是強弱電一體集成的1.

14、3. 控制器選型1.4. 控制方案1.5. 設計輸出文件1.6. 報價方法2. 集散式空調(diào)自動控制系統(tǒng)（DCS）2.1. 系統(tǒng)定義2.2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.3. 控制器選型2.4. 控制方案2.5. 設計輸出文件2.6. 報價方法5） 智能（溫控）型空調(diào)控制柜6） 獨立式空調(diào)自動控制系統(tǒng)（ACS）7） 集散式空調(diào)自動控制系統(tǒng)（DCS）一個完整的空調(diào)自動控制系統(tǒng)通常包括控制柜（箱）及外圍設備兩部分?？刂乒瘢ㄏ洌┯靡约煽照{(diào)機組之起動控制單元及弱電控制單元之控制器及其人機界面；外圍設備包括同一控制系統(tǒng)所需配套的傳感器、開關(guān)、電動閥門及其執(zhí)行器。及其配套服務工作1）控制柜（箱）根據(jù)功能分類，控制柜（箱）

15、可以分為：起動控制柜按照起動方式不同，常采用以下三種類型的起動控制柜：e. 直接起動：f. 星-三角起動：g. 軟起動：h. 變頻起動：變風量控制柜按控制原理不同，常采用的變風量控制柜分為以下三類：a. 變頻型變風量控制柜b. 調(diào)壓型變風量控制柜c. 節(jié)流型變風量控制柜。根據(jù)控制方式不同，以上三種變風量控制柜又可分為智能型（自主型）和標準型（手動型或被動型）。表2. 幾種智能型變風量控制柜之比較智能變頻型變風量控制柜智能調(diào)壓型變風量控制柜智能節(jié)流型變風量控制柜工作原理按溫度控制要求調(diào)節(jié)電機的供電頻率，實現(xiàn)自動變頻變風量控制按溫度控制要求調(diào)節(jié)電機工作電壓，實現(xiàn)變風量自動控制按溫度控制要求調(diào)節(jié)風閥

16、開度，實現(xiàn)變風量自動控制功能設置² 機組起停控制與保護（同變頻起動柜）² 自動變頻變風量控制² 溫度設定與指示² 機組起?？刂婆c保護（同直接起動控制柜）² 自動調(diào)壓變風量控制² 溫度設定與指示² 機組起?？刂婆c保護（同直接起動或星-三角起動柜）² 風閥開度自動調(diào)節(jié)變風量控制² 溫度設定與指示系統(tǒng)構(gòu)成² 箱體（壁掛或落地）² 變頻器² 溫度傳感器（附件）² 箱體（壁掛或落地）² 起動控制單元（直接起動或星-三角起動）² 可控硅調(diào)速器² 單

17、回路DDC控制器² 溫度傳感器（附件）² 箱體（壁掛或落地）² 起動控制單元（直接起動或星-三角起動）² 單回路DDC控制器² 溫度傳感器（附件）² 風閥執(zhí)行器（附件）優(yōu)缺點² 節(jié)能效果顯著² 工作穩(wěn)定性高² 初投資較高² 節(jié)能效果一般² 工作穩(wěn)定性較差² 初投資適中² 節(jié)能效果較差² 工作穩(wěn)定性較高² 初投資較小適用條件中小型變風量空調(diào)系統(tǒng)小型（電機功率7.5KW以下）變風量空調(diào)系統(tǒng)不建議采用表3. 幾種標準型變風量控制柜之比較變頻型變風量控制

18、柜調(diào)壓型變風量控制柜節(jié)流型變風量控制柜工作原理手動設定或按外來信號控制電機的供電頻率，實現(xiàn)風量調(diào)整或變風量控制手動設定或按外來信號調(diào)節(jié)電機工作電壓，實現(xiàn)風量控制手動設定調(diào)節(jié)風閥開度，實現(xiàn)風量調(diào)整功能設置² 機組起?？刂婆c保護（同變頻起動柜）² 手動變頻或接受外部信號進行風量調(diào)整或變風量控制² 機組起停控制與保護（同直接起動控制柜）² 手動變頻或接受外部信號進行風量調(diào)整或變風量控制² 機組起?？刂婆c保護（同直接起動或星-三角起動柜）² 手動設定調(diào)節(jié)風閥開度，實現(xiàn)風量調(diào)整系統(tǒng)構(gòu)成² 箱體（壁掛或落地）² 變頻器² 箱體（壁掛或落地）² 起動控制單元（直接起動）² 可控硅調(diào)速控制器² 箱體（壁掛或落地）² 起動控制單元（直接起動或星-三角起動）² 調(diào)節(jié)電位器² 風閥執(zhí)行器（附件）優(yōu)缺點² 節(jié)能效果顯著² 工作穩(wěn)定性高²