1、吉林建筑大學(xué)電氣信息工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共37頁(yè) 第 PAGE 58 頁(yè)第1章 緒論(xln)1.1 本課題(kt)研究意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的逐步(zhb)增長(zhǎng)，商業(yè)發(fā)展也正在加快，商業(yè)廣場(chǎng)對(duì)環(huán)境的要求也越來(lái)越高，對(duì)于空調(diào)的需求越來(lái)越大，專業(yè)的空調(diào)系統(tǒng)更是成為了商業(yè)廣場(chǎng)不可缺少的重要部分。 我國(guó)是一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家，地理、氣候條件極為復(fù)雜，擁有多樣的氣候類型。這就必須要求我們的空調(diào)系統(tǒng)具有多樣性的特點(diǎn)。如何根據(jù)不同的氣候特征選擇合適的空調(diào)形式，如何在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮不同氣候的影響及商業(yè)廣場(chǎng)環(huán)境的要求，這是我們?cè)诎l(fā)展中央空調(diào)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的問題。但是在實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)控制的同時(shí)，我們引入了組態(tài)系統(tǒng)，i

2、FIX軟件便是目前比較領(lǐng)先的一款組態(tài)軟件，在企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高、對(duì)自動(dòng)化技術(shù)要求不斷加深的環(huán)境下，iFIX是世界領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化軟件解決方案，提供了生產(chǎn)操作的過(guò)程可視化、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)控。iFIX可以幫助您精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過(guò)程，并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和企業(yè)資源管理。它能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反應(yīng)，減少原材料消耗，提高生產(chǎn)率，從而加快產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)速度，提高用戶收益。由于運(yùn)用了直觀的圖形工具，iFIX的用戶可以快速上手，簡(jiǎn)單快捷地為他們的生產(chǎn)過(guò)程創(chuàng)建高性能的過(guò)程窗口。1.2 ifix發(fā)展概況 IFIX是全球最領(lǐng)先的HMI/SCADA自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件，已有超過(guò)300，000套以上的軟件在全球運(yùn)行。世

3、界上許多最成功的制造商都依靠 GE Fanuc的iFIX軟件來(lái)全面監(jiān)控和分布管理全廠范圍的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在包括商業(yè)，冶金、電力、石油化工、制藥、生物技術(shù)、包裝、食品飲料、石油天然氣等各種工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，iFIX 獨(dú)樹一幟地集強(qiáng)大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成為任何生產(chǎn)環(huán)境下全面的HMI/SCADA解決方案。 利用iFIX各種領(lǐng)先的專利技術(shù)，可以幫助企業(yè)制定出更快、更有效的商業(yè)及生產(chǎn)決策，以使企業(yè)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)計(jì)(shj)內(nèi)容商場(chǎng)(shngchng)空調(diào)(kn dio)系統(tǒng)是一種普便可見的空調(diào)系統(tǒng)，屬于商業(yè)空調(diào)的范疇內(nèi)，主要作用是為消費(fèi)者或商場(chǎng)設(shè)備的可靠運(yùn)行提供環(huán)境溫度、濕度、潔凈度

4、保障的空調(diào)設(shè)備。如為保障電氣控制室內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)行而使用的恒溫恒濕空調(diào)機(jī)、商場(chǎng)中超市食品使用的低溫單元式空調(diào)機(jī)等等。商用空調(diào)與家用空調(diào)或工業(yè)空調(diào)在很多方面存在不同。工業(yè)空調(diào)屬于工藝性空調(diào)范疇，家用空調(diào)或民用空調(diào)屬于舒適性空調(diào)的范疇。工業(yè)空調(diào)的設(shè)計(jì)是以實(shí)現(xiàn)大面積恒溫為主要目的，室內(nèi)人員的舒適性是很重要的。本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)無(wú)具體要求，所以該系統(tǒng)為普通的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)，其包括新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)的調(diào)節(jié)，使用冷熱水盤管并通過(guò)溫度、濕度、壓力傳感器來(lái)保證生產(chǎn)車間的各項(xiàng)指標(biāo)要求，利用壓差開關(guān)、防凍開關(guān)來(lái)保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)的安全，最后用送風(fēng)機(jī)來(lái)完成送風(fēng)。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程利用Excel CARE軟件編程，編程內(nèi)容

5、包括：設(shè)備圖表、控制策略、邏輯開關(guān)及時(shí)間程序。通過(guò)以上步驟，設(shè)計(jì)出完整的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)，使該系統(tǒng)能夠更加節(jié)能且滿足工業(yè)生產(chǎn)車間的需求。1.4 空調(diào)系統(tǒng)及工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)1.4.1 空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)是指用人為的方法處理室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度的系統(tǒng)?？墒鼓承﹫?chǎng)所獲得具有一定溫度、濕度和空氣質(zhì)量的空氣，以滿足使用者及生產(chǎn)過(guò)程的要求和改善勞動(dòng)衛(wèi)生和室內(nèi)氣候條件?？照{(diào)系統(tǒng)中典型的空氣處理設(shè)備包括風(fēng)機(jī)盤管（FCU,Fan Coil Unit）、新風(fēng)機(jī)組（FAU，F(xiàn)rensh Air Handle Unit）和空調(diào)機(jī)組（AHU，Air Handling Unit）,它們的容量是根據(jù)空調(diào)房間設(shè)計(jì)

6、負(fù)荷選擇的。但在空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行中，由于房間受到內(nèi)部和外部的干擾量不斷的變化，而使室內(nèi)熱濕負(fù)荷不斷變化，因此空氣處理設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)需要對(duì)有關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，滿足生產(chǎn)和生活對(duì)空氣參數(shù)（溫度、濕度、壓力及潔凈度等）的要求?？照{(diào)系統(tǒng)按空氣處理設(shè)備的情況(qngkung)可以分為以下幾種類型：1. 集中式空調(diào)系統(tǒng)：集中式空調(diào)系統(tǒng)是指在同一空氣處理器內(nèi)對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾、冷卻（或加熱）、去濕（或加濕）等處理，然后進(jìn)行輸送和分配的空調(diào)系統(tǒng)。集中式空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是空氣處理設(shè)備和風(fēng)機(jī)等集中布置在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，對(duì)空氣進(jìn)行集中處理，通過(guò)風(fēng)管系統(tǒng)送至空調(diào)場(chǎng)所。其處理空氣量大，運(yùn)行可靠，便于管理和

7、維修(wixi)，但機(jī)房占地面積較大。集中式空調(diào)系統(tǒng)需配有集中的冷源和熱源，即冷凍站和熱交換站。2. 半集中式空調(diào)系統(tǒng)：半集中式空調(diào)系統(tǒng)又稱為混合式空調(diào)系統(tǒng)，它首先將空調(diào)房間需要的新鮮空氣進(jìn)行集中處理，然后由風(fēng)管系統(tǒng)送入房間，與空調(diào)房間內(nèi)的空氣處理裝置如誘導(dǎo)器或風(fēng)機(jī)盤管處理的回風(fēng)(hu fn)混合后再送入空調(diào)區(qū)域或房間中，從而使各空調(diào)區(qū)域或房間可根據(jù)各自的要求，獲得較為理想的空氣調(diào)節(jié)效果。這種系統(tǒng)適用于空調(diào)房間多，且各房間空氣參數(shù)要求不同的建筑物中。集中式空調(diào)系統(tǒng)和半集中式空調(diào)系統(tǒng)也可稱為中央空調(diào)系統(tǒng)。3. 分散式空調(diào)系統(tǒng)：分散式空調(diào)系統(tǒng)又稱為局部式空調(diào)系統(tǒng)或獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是將空氣處

8、理設(shè)備分散放置在各空調(diào)房間內(nèi)。常見的分體式空調(diào)器、柜機(jī)等都屬于此類。1.4.2 工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)工業(yè)空調(diào)的耗電功率一般都較大，從幾十kW到幾千kW不等，一般用3N 380V 50Hz電源。工業(yè)空調(diào)一般按每天24小時(shí)、全年運(yùn)行設(shè)計(jì)，使用在壽命在15年以上。因此，工業(yè)空調(diào)的主要組成部件如壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、電氣元件等，均采用性能和可靠性較高的知名品牌的產(chǎn)品。在制造工藝方面，工業(yè)空調(diào)一般采用全鋼鈑金結(jié)構(gòu)加面板靜電噴涂烤漆處理。具有較高的防腐耐久性。工業(yè)空調(diào)在出廠前均須做性能測(cè)試，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。運(yùn)到用戶方，還要經(jīng)歷安裝、調(diào)試等過(guò)程，調(diào)試成功后，機(jī)組才正式投入運(yùn)行。空調(diào)機(jī)組日常

9、操作為：1. 空調(diào)機(jī)控制器的操作為當(dāng)氣溫高，室內(nèi)需要降溫時(shí)，開機(jī)后由溫度傳感器測(cè)量溫度后，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)啟動(dòng)加熱裝置，此屬正?，F(xiàn)象，延時(shí)機(jī)組進(jìn)入“加熱”運(yùn)行狀態(tài)。2. 空調(diào)機(jī)底盆的清洗(qngx)由工作人員定期(dngq)清洗，清洗(qngx)頻率為每天清洗一次底盆，以保證送出的風(fēng)清爽、干凈。3. 當(dāng)氣溫較低（冬季）或濕度較高（春季、陰雨天氣）時(shí)，會(huì)由控制策略中PID自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和濕度，直接將適宜空氣送入室內(nèi)。4. 啟停風(fēng)機(jī)按“啟?！卑粹o即可。工業(yè)空調(diào)機(jī)使用注意事項(xiàng)為：1. 設(shè)立專人管理、專人操作；2. 水源長(zhǎng)期保持干凈；3. 不任意頻密開關(guān)空調(diào)機(jī)；4. 盡量采用制冷狀態(tài)，可保持空氣干凈；5.

10、 不任意頻繁轉(zhuǎn)換環(huán)?？照{(diào)機(jī)的工作狀態(tài)；6. 每天應(yīng)清洗環(huán)?？照{(diào)機(jī)底盆；7. 每隔一個(gè)星期，清洗環(huán)?？照{(diào)機(jī)隔塵網(wǎng)一次 ( 視乎外界環(huán)境污染情況)，可保持機(jī)組的效率；每隔一個(gè)季度要清洗蒸發(fā)器一次；8. 冬季如果長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，請(qǐng)關(guān)閉水源并將底盆的水排出及清洗干凈，以免產(chǎn)生異味及蚊蟲滋生?？照{(diào)機(jī)組的使用及日常維護(hù)需要供應(yīng)方和使用方共同維護(hù)，空調(diào)機(jī)組才能保證運(yùn)行正常。第2章 空調(diào)(kn dio)系統(tǒng)控制2.1 空調(diào)系統(tǒng)(xtng)組成空調(diào)系統(tǒng)通常包括進(jìn)風(fēng)部分、空氣過(guò)濾部分、空氣的熱濕處理(chl)部分、空氣的輸送和分配部分以及冷熱源部分。1. 進(jìn)風(fēng)部分是根據(jù)人對(duì)空氣新鮮度的生理要求，空調(diào)系統(tǒng)必須有一部分空

11、氣從室外進(jìn)來(lái)，稱為新風(fēng)?？諝獾男嘛L(fēng)口和風(fēng)管等組成了進(jìn)風(fēng)部分。2. 空氣過(guò)濾部分由進(jìn)風(fēng)部分取入的新風(fēng)，必須先經(jīng)過(guò)一次預(yù)過(guò)濾，以除去顆粒較大的塵埃。一般空調(diào)系統(tǒng)都裝有預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾裝置。根據(jù)過(guò)濾的效率不同，可以分為初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器。3. 空氣的熱濕處理部分是把空氣加熱、冷卻、加濕和減濕等不同的處理和過(guò)程組合在一起，統(tǒng)稱為空調(diào)系統(tǒng)的熱濕處理部分。熱濕處理設(shè)備主要有直接接觸式和表面式兩大類型。（1）直接接觸式：與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)直接和被處理的空氣接觸，一般是將其噴淋到被處理的空氣中。噴水室、蒸汽加濕器、局部補(bǔ)充加濕裝置以及使用固體吸濕劑的設(shè)備均屬于這一類。（2）表面

12、式：與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)不和空氣直接接觸，熱濕交換式通過(guò)處理設(shè)備的表面進(jìn)行的。表面式換熱器屬于這一類。4. 空氣的輸送和分配部分是將空氣的輸送和分配是將調(diào)節(jié)好的空氣均勻地輸入和分配到房間內(nèi)，保證合適的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)。它由風(fēng)機(jī)和不同形式的管道組成。根據(jù)用途和要求的不同，有的系統(tǒng)只采用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，稱為“單風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)；有的系統(tǒng)采用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)和一臺(tái)回風(fēng)機(jī)，則稱“雙風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)采用的是“單風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)。5. 冷熱源部分是為了保證空調(diào)系統(tǒng)具有加溫和冷卻的能力，空調(diào)系統(tǒng)必須具備冷熱源。冷熱源分為自然冷熱源和人工冷熱源兩種。2.2 空調(diào)系統(tǒng)(xtng)基本設(shè)備2.2.1 風(fēng)機(jī)(fn j)盤管控制風(fēng)機(jī)

13、盤管（FCU）為半集中式空調(diào)系統(tǒng)中的末端設(shè)備，由空氣的加熱/冷卻盤管和風(fēng)機(jī)組成。其控制通常包括風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制和室內(nèi)溫度控制兩部分，即可以通過(guò)控制盤管水量、氣流旁通、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或三者的結(jié)合來(lái)控制室內(nèi)溫度。風(fēng)機(jī)盤管屬于單回路模擬儀表控制系統(tǒng)，多采用電氣式溫度控制器。其傳感器與控制器組裝(z zhun)成一個(gè)整體，可應(yīng)用在客房、寫字樓、公寓等場(chǎng)合。風(fēng)機(jī)盤管控制系統(tǒng)一般不進(jìn)入集散控制系統(tǒng)。近年來(lái)，有些產(chǎn)品有通信功能，可與集散控制系統(tǒng)的中央站通信。采用風(fēng)機(jī)盤管的空調(diào)系統(tǒng)屬于半集中式空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管分散在各個(gè)空調(diào)房間處理空氣。主要用于風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組的系統(tǒng)形式應(yīng)用十分廣泛。風(fēng)機(jī)盤管由加熱/冷卻盤管和風(fēng)機(jī)組

14、成。風(fēng)機(jī)盤管的控制包括對(duì)風(fēng)機(jī)的控制和對(duì)水側(cè)電動(dòng)閥的控制，根據(jù)工程的不同有不同的控制做法，目的都是達(dá)到對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)屬于特殊空調(diào)系統(tǒng)，由于工業(yè)生產(chǎn)的要求比較特殊，所以不能運(yùn)用一般民用建筑所采用的控制簡(jiǎn)單可靠但精度不高的位式控制，而采用PID控制方式，利用比例-積分-微分調(diào)節(jié)來(lái)完成風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)閥的控制。2.2.2 新風(fēng)閥與回風(fēng)閥控制新風(fēng)電動(dòng)閥、回風(fēng)電動(dòng)閥是運(yùn)用比例調(diào)節(jié)來(lái)控制的。通常為保證空調(diào)的節(jié)能，新風(fēng)與回風(fēng)比例設(shè)為三比七，在空調(diào)機(jī)組安裝以后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)微調(diào)試，確定新風(fēng)與回風(fēng)的閥開度。由于經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)閥會(huì)影響其壽命，所以當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)試后應(yīng)盡量減少對(duì)電動(dòng)閥開度的改

15、變。2.2.3 過(guò)濾網(wǎng)狀態(tài)顯示與報(bào)警在過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開關(guān)，監(jiān)視過(guò)濾網(wǎng)的暢通情況。當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果過(guò)濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過(guò)濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，壓差開關(guān)就會(huì)動(dòng)作。這個(gè)動(dòng)作的開關(guān)信號(hào)通過(guò)一路DI通道輸入現(xiàn)場(chǎng)控制器，控制器發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員清洗。2.2.4 防凍保護(hù)(boh)控制防凍保護(hù)的作用是防止冬季盤管凍裂，這在北方地區(qū)是十分必要的。防凍開關(guān)的控制是通過(guò)在整個(gè)新風(fēng)機(jī)組的前端的溫度傳感器（AI）對(duì)新風(fēng)溫度與設(shè)定值的比較來(lái)控制的，如果溫度的測(cè)試值小于設(shè)定值，則防凍開關(guān)動(dòng)作，并停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)(zhun dng)，關(guān)閉風(fēng)閥，使整個(gè)機(jī)組停止工作，

16、從而達(dá)到保護(hù)機(jī)組防止其凍裂的效果；如果溫度測(cè)試值超過(guò)設(shè)定值，新風(fēng)機(jī)組可以正常運(yùn)作。2.2.5 溫濕度的檢測(cè)(jin c)及控制新風(fēng)機(jī)組的入口、出口及回風(fēng)處均設(shè)有溫濕度變送器，接至現(xiàn)場(chǎng)控制器的AI輸入通道上，分別對(duì)空氣的干球溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便更好的控制冷熱水的閥開度，從而保證送風(fēng)溫度。混合風(fēng)溫濕度實(shí)測(cè)值與設(shè)定值比較，將其差值通過(guò)PID運(yùn)算，輸出模擬的0-10V信號(hào)，對(duì)冷/熱水閥開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)控制加濕閥的開度，從而維持送風(fēng)溫濕度的設(shè)定值。其中，冬季工況式熱水閥與新風(fēng)溫度成正比，夏季工況時(shí)冷水閥與新風(fēng)溫度成正比，溫度控制曲線如圖2-1所示。本次設(shè)計(jì)所用的溫度傳感器是霍尼韋爾公司生產(chǎn)的T

17、7411風(fēng)管式溫度傳感器，它適用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，能用于排風(fēng)、回風(fēng)和送風(fēng)等空氣溫度的測(cè)量，它的測(cè)量范圍是-20+80。而所用的濕度傳感器是H7011A風(fēng)管式濕度傳感器，它是一個(gè)電容式相對(duì)濕度的風(fēng)管式傳感器，它的濕度測(cè)量范圍在5-95%R.H.之間。100%熱水閥冷水閥新風(fēng)的溫度0 冬季溫度設(shè)定值夏季溫度設(shè)定值圖2-1 溫度控制曲線圖第3章 CARE軟件(run jin)3.1 CARE軟件(run jin)概述一個(gè)(y )暖通空調(diào)（HVAC）控制系統(tǒng)一般有控制器和設(shè)備組成，控制器可以是EXCEL 5000系列的控制器，設(shè)備按類型分為空調(diào)系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。常用控制系統(tǒng)是一個(gè)被控的機(jī)械設(shè)備

18、系統(tǒng)。例如一個(gè)設(shè)備可以是溫濕度控制器、鍋爐、冷凍機(jī)、也可以由鍋爐、加熱器、水泵、傳感器和其他裝置組成的變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）?；跈C(jī)械物理原理，每種裝置都有其輸入或輸出。控制器和設(shè)備通過(guò)它們的輸入或輸出連接，設(shè)備與控制器的連接方式按使用的總線類型分C-Bus或LON-Bus，設(shè)備通過(guò)運(yùn)行在控制器中的應(yīng)用程序控制（控制策略、邏輯開關(guān)、時(shí)間程序等）。例如傳感器溫度值變化，執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥到適當(dāng)?shù)奈恢脕?lái)補(bǔ)償溫度偏差。CARE控制系統(tǒng)模型為一個(gè)暖通空調(diào)控制系統(tǒng)在CARE中由一個(gè)“控制器-控制點(diǎn)-設(shè)備連接圖”模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖3-1控制器設(shè)備連接圖控制器是由CARE應(yīng)用程序提供控制的一種智能化處理的能力，在控

19、制器中可以存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)點(diǎn)的控制信息。控制器與數(shù)據(jù)點(diǎn)交換信息，控制器接受數(shù)據(jù)點(diǎn)（輸入點(diǎn)）狀態(tài)信息，經(jīng)CPU處理，輸出對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)（輸出點(diǎn)）的控制信息。設(shè)備原理圖是將設(shè)備的連接由一個(gè)表示設(shè)備的安裝和布局情況的圖表描繪的。圖3-2 設(shè)備(shbi)原理圖數(shù)據(jù)點(diǎn)在圖表的底部，箭頭表示裝備控制點(diǎn)的輸入輸出。箭頭包括顏色代碼、方向（向下是輸入，向上是輸出）和一些表示額外信息的特殊符號(hào)。設(shè)備圖表可以選擇不顯示(xinsh)元件符號(hào)，只用三角形箭頭來(lái)表示控制點(diǎn)。表3-1 數(shù)據(jù)(shj)點(diǎn)示意表點(diǎn)類型顏色三角形方向圖形圖形數(shù)字量輸入綠色向下模擬量輸入紅色向下數(shù)字量輸出藍(lán)色向上模擬量輸出紫色向上Flex 點(diǎn)淺藍(lán)向上

20、 CARE中通過(guò)是否和設(shè)備的輸入輸出點(diǎn)連接來(lái)區(qū)分物理點(diǎn)（硬件點(diǎn)）和軟件點(diǎn)（虛擬點(diǎn)）。軟件點(diǎn)用來(lái)做為軟件程序計(jì)算處理的結(jié)果?？刂泣c(diǎn)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分類，按點(diǎn)類型分模擬量和數(shù)字量等，按地址分（OaTemp表示室外空氣溫度）。在EXCEL 5000系統(tǒng)中，每個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)唯一的用戶地址。通過(guò)在設(shè)備圖表中加控制策略、邏輯開關(guān)和時(shí)間程序來(lái)控制裝置。在控制過(guò)程中，控制器和設(shè)備通過(guò)運(yùn)行在控制器中的程序運(yùn)算處理來(lái)交換數(shù)據(jù)，控制點(diǎn)數(shù)據(jù)交換根據(jù)相關(guān)的控制邏輯等來(lái)執(zhí)行?？刂破骱鸵栏降脑O(shè)備的相關(guān)信息被保存在工程中?？刂破骱驮O(shè)備(shbi)使用公用的通訊協(xié)議連接到一個(gè)通訊總線上，能夠互相通訊。CARE支持其設(shè)計(jì)者霍尼維爾的

21、C-Bus（本地LON-Bus）、開放式的LON-Bus（LonWorks）和第三方的總線類型如Meter-Bus。在CARE中，除總線類型(lixng)外，設(shè)備在總線上的物理分布通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)表示，如下(rxi)圖3-3所示。圖3-3 工程系統(tǒng)圖控制程序由CARE提供的4個(gè)主要應(yīng)用程序來(lái)設(shè)計(jì)控制程序，它們分別是設(shè)備圖表、控制策略、邏輯開關(guān)和時(shí)間程序。設(shè)備圖表是將實(shí)際的裝置在CARE中用一個(gè)圖表來(lái)表示，可以顯示裝置在設(shè)備的位置和分布順序。控制策略是在設(shè)備圖表創(chuàng)建后進(jìn)行編寫的，它是一種能使控制器智能化的管理操縱系統(tǒng)?？刂撇呗远x了一個(gè)基于觸發(fā)條件、數(shù)學(xué)計(jì)算和時(shí)間日程表等的控制回路?？刂撇呗钥梢曰?/p>

22、于模擬量和開關(guān)量。CARE軟件提供了標(biāo)準(zhǔn)的控制算法如比例-積分-微分調(diào)節(jié)（PID）、取最小值、取最大值、取平均值和排序等。邏輯(lu j)開關(guān)是除了(ch le)控制策略，對(duì)于開關(guān)量的控制如開關(guān)狀態(tài)要在圖表中編寫的邏輯開關(guān)。是基于邏輯或、邏輯與和邏輯與非的邏輯表。比如，開關(guān)邏輯可以(ky)定義回風(fēng)機(jī)在送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)一段時(shí)間后啟動(dòng)。時(shí)間程序是利用設(shè)置時(shí)間來(lái)控制設(shè)備的開關(guān)，使之與其使用時(shí)間相符。定義一個(gè)每日時(shí)間表（如周日、周末、節(jié)假日）并分配給周時(shí)間表。輸入/輸出的連接是根據(jù)使用的硬件和總線類型，利用CARE軟件，為設(shè)備與控制器提供的兩種連接方式，即輸入與輸出。端子分配（C-Bus）的意義是，如果控制

23、器和設(shè)備已經(jīng)連接在C-Bus上，控制器會(huì)有IP或者分布式I/O模塊，那么裝置的輸出/輸入相應(yīng)的控制點(diǎn)將會(huì)自動(dòng)的分配到控制器終端，可以在控制器終端看到并可以重新布局。圖3-4 端子分配圖綁定（開放式LON-Bus）是如果一個(gè)LON控制器和其他的第三方LON裝置連接到一個(gè)開放式的LON-Bus上，控制器既不使用IP也不用I/O模塊。相反地，裝置輸入/輸出對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)是沒有賦值的，那么需要通過(guò)拖、拽沒賦值的點(diǎn)到LON裝置的點(diǎn)位（稱為網(wǎng)絡(luò)變量NVs）。這個(gè)連接各個(gè)LON裝置的過(guò)程稱做綁定。圖3-5 LON控制器示意圖下載(xi zi)應(yīng)用程序到控制器是在設(shè)備(shbi)上完成原理圖、控制策略、邏輯(l

24、u j)開關(guān)和時(shí)間程序的編輯后，應(yīng)用程序文件可以編譯成控制器可識(shí)別的格式，然后這個(gè)文件可以下載到控制器并開始調(diào)試控制器。3.2 CARE軟件(run jin)特性CARE軟件提供一種圖形化編程工具，來(lái)方便的編寫能下載到EXCAL5000控制器的程序。CARE包括以下幾個(gè)(j )主要的內(nèi)容：1. C-Bus和LON-Bus網(wǎng)絡(luò)(wnglu)；2. 原理圖；3. 控制策略；4. 邏輯開關(guān)；5. 點(diǎn)屬性；6. 點(diǎn)映射文件（可選）；7. 時(shí)間程序；8. 文檔管理。支持的控制器和裝置包括：1. Excel 10/50/80/100/500/600控制器； 2Excel Smart 控制器；3. Smar

25、t I/O模塊；4. 分布式I/O模塊；5. OPS控制器；6. Excel IRC；7. Excel Elink可兼容LON協(xié)議和其他霍尼韋爾的LON裝置的線性閥門執(zhí)行器M7410G；8. 第三方的LON裝置。Excel 10 應(yīng)用軟件是使用一個(gè)Excel 10區(qū)域管理控制器作為C-Bus連接的EXCEL 5000與E-Bus連接的Excel 10控制器。為了實(shí)現(xiàn)C-Bus和E-Bus之間的點(diǎn)映射，Excel 10區(qū)域管理控制器應(yīng)具有除沒有硬件點(diǎn)外的Excel 100的所有功能。Excel 10應(yīng)用軟件包括使用VAV1（標(biāo)準(zhǔn)變風(fēng)量系統(tǒng)）的Q7750A1xxx（1000系列）和包括Q7750A

26、2xxx區(qū)域管理器的2000系列，它使用VAV2和FCU式的通訊控制器。OPS控制器（開放式點(diǎn)位服務(wù)器），也稱為OLink控制器，在CARE中能象Excel 500控制器一樣定義。外部總線系統(tǒng)信息比如來(lái)自M-Bus的信息，能夠通過(guò)子系統(tǒng)點(diǎn)位與CARE點(diǎn)位的簡(jiǎn)單映射集成到一起。第4章 HONEYWELL控制器及選擇(xunz)4.1 控制器控制器的定義(dngy)是按照預(yù)定順序改變主電路(dinl)或控制電路的接線和改變電路中電阻值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置。4.1.1 Excel 500控制器Excel 500是一個(gè)可自由編程監(jiān)控系統(tǒng)，專門用于樓宇管理的控制器。它采用最新的

27、直接數(shù)字控制（DDC）技術(shù)，其模塊化設(shè)計(jì)，尤其適用于中型建筑，如學(xué)校、酒店、辦公樓、商場(chǎng)和醫(yī)院等。Excel 500除了在供暖、通風(fēng)及空調(diào)（HVAC）控制方面的應(yīng)用外，在能源管理上也有廣泛的應(yīng)用，包括優(yōu)化啟/停，夜間凈化，最大負(fù)荷需求。一條系統(tǒng)總線最多可連接四臺(tái)中央站。Excel 500控制器具備一個(gè)LonWorks總線接口，可以容許眾多Honeywell以及其他第三方生產(chǎn)的控制器和設(shè)備能過(guò)互通使用。最多可有512個(gè)LonWorks網(wǎng)絡(luò)變量可以被映射成數(shù)據(jù)點(diǎn)。該系統(tǒng)可將調(diào)制解調(diào)器或者ISDN終端適配器連接到公共電話網(wǎng)上并進(jìn)行通訊，連接到西門子M20終端設(shè)備上可實(shí)現(xiàn)900 MHz GSM網(wǎng)絡(luò)無(wú)線

28、通訊。模塊化設(shè)計(jì)使系統(tǒng)易于擴(kuò)展，從而滿足建筑物擴(kuò)建的需要。數(shù)據(jù)點(diǎn)的用戶地址和一般的語(yǔ)言描述都存儲(chǔ)在控制器內(nèi)，因此，通過(guò)操作界面就可以實(shí)現(xiàn)本地查看而不需要中央PC機(jī)。每個(gè)Excel 500控制系統(tǒng)最多有5個(gè)機(jī)箱及16個(gè)輸入/輸出模塊，它包括128個(gè)物理點(diǎn)和256個(gè)虛擬點(diǎn)（C-BUS總線通訊），其內(nèi)部插入式I/O模塊和經(jīng)LonWorks總線分布式I/O模塊可一起使用，擁有易于控制并帶有6行顯示的LCD?？赏ㄟ^(guò)GSM進(jìn)行無(wú)線通信，且系統(tǒng)可利用Honeywell的CARE編程工具進(jìn)行編程并下載到Flash EPROM中。它的增強(qiáng)控制器功能包括報(bào)警、趨勢(shì)和全局性播送滯后、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步和固化軟件，可經(jīng)調(diào)制

29、解調(diào)器和C-BUS總線下載。表4-1 Excel 500系統(tǒng)(xtng)的模塊模塊類型描述XC5010C計(jì)算機(jī)模塊用于Excel 500（分布3式I/O模塊需要）；UL916和UL864核準(zhǔn)XC5210C大容量RAM型Excel 500XP502電源模塊XF521A/526模擬輸入模塊XF522A/527模擬輸出模塊XF523A數(shù)字輸入模塊XF524A/529數(shù)字輸出模塊XF525A三位輸出模塊（浮動(dòng)控制）Excel 500系統(tǒng)是Excel 5000控制器系列的一部分，該系統(tǒng)可自由編程并能作為獨(dú)立控制器使用，也可以經(jīng)C-BUS總線(zn xin)（9.6千波特至76.8千波特）作為一個(gè)最多接有

30、30臺(tái)控制器的網(wǎng)絡(luò)的一部分，Excel 500系統(tǒng)通過(guò)機(jī)箱內(nèi)插入的I/O模塊或二線LonWorks總線連接Honeywell分布式I/O模塊或Smart I/O模塊實(shí)現(xiàn)能源管理和控制功能。Excel 500的機(jī)箱有四個(gè)插槽用于模塊的插入（見表4-1）。該主設(shè)備由CPU模塊（XC5010C CPU），電源模塊（XP502）和兩個(gè)附加的I/O模塊以及通信模塊組成。另外，最多有四個(gè)Excel 500機(jī)箱（沒有CPU和電源模塊）能串行連接，為附加模塊提供插槽。一個(gè)(y )Excel 500系統(tǒng)最多連接16個(gè)I/O模塊（箱內(nèi)插入的模塊和分布式模塊數(shù)量總和），不可超過(guò)128個(gè)輸入輸出點(diǎn)。每一系統(tǒng)相同型號(hào)的

31、模塊最多十塊。另外，Excel 500能夠與任何LonWorks產(chǎn)品進(jìn)行通信。最多可有 512 LonWorks NV可以被映射成數(shù)據(jù)點(diǎn)。Excel 500程序的三個(gè)來(lái)源分別是：1該控制器具備永久存儲(chǔ)在EPROM中的多種標(biāo)準(zhǔn)功能程序(chngx)，用戶可以從中選擇應(yīng)用。用戶程序是匯集而成，不需要在編制更多程序。2. 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)的HAVC技術(shù)應(yīng)用，可在Windows環(huán)境下利用Honeywell的CARE編程工具按照需要自由編寫。3.利用圖形化的設(shè)計(jì)示意圖表、儀器和控制策略，可以自動(dòng)(zdng)生成用戶程序。表4-2 模塊功能型號(hào)類型數(shù)量XLF521模擬輸入模塊8路輸入（AI1-AI

32、8）XLF522模擬輸出模塊8路輸出（AO1-AO8）XLF523數(shù)字輸入模塊12路輸入（DI1-DI12）XLF524數(shù)字輸出模塊6路隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)XFL521、522、523和524模塊是數(shù)字量和模擬量I/O模塊，在一座樓宇中，安裝在帶有策略性的位置。作為EX-CEL5000系統(tǒng)的組成部分，這些模塊把傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)，提供給操作執(zhí)行器。每個(gè)I/O模塊插在基準(zhǔn)端子塊上面，而端子塊經(jīng)過(guò)內(nèi)置Echelon Lon母線可以與CPU進(jìn)行通訊。端子塊帶有彈簧端子，很方便地同現(xiàn)場(chǎng)中各種傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行連接。I/O模塊可以從系統(tǒng)中拆除而不會(huì)影響其他模塊的動(dòng)作。這種模塊和端子塊安裝在DIN導(dǎo)軌上，極

33、為方便。4.1.2 Excel SmartI/O模塊Excel Smart I/O模塊為可聯(lián)合的LonMark裝置，并且能夠因此而用于所有開放式LonWorks環(huán)境。它們具備與各種軟件配置的數(shù)字和模擬輸入輸出口并適合安裝于整個(gè)建筑的任何戰(zhàn)略位置。這些模塊能夠?qū)膫鞲衅魃贤ㄟ^(guò)物理方式輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)變量并可將網(wǎng)絡(luò)變量轉(zhuǎn)換成物理輸出信號(hào)傳送給工作的執(zhí)行器。這些輸入和輸出（通過(guò)Honeywell的LonWork的Windows插件程序進(jìn)行靈活配置）的不同混合使得Excel Smart I/O能夠完美地適應(yīng)大范圍智能分布式應(yīng)用?？梢詮腅xcel Smart I/O產(chǎn)品的十種具備不同分類并用于連接大

34、范圍類型的傳感器和執(zhí)行器的萬(wàn)用輸入、數(shù)字輸入、模擬輸出和繼電器輸出中進(jìn)行選擇。所有模塊輸入和輸出都有最大40Vdc和24Vac的過(guò)壓保護(hù)。附隨每個(gè)模擬輸入/輸出的額外電源輸出接線端也可用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的24Vac供電。此外，單獨(dú)的輸入和輸出可以通過(guò)(tnggu)Honeywell的LonMaker Windows軟件插件進(jìn)行靈活的配置。因此，四個(gè)快速數(shù)字輸入都可以用于來(lái)自干接點(diǎn)或集電極開路的靜態(tài)輸入或者頻率達(dá)20Hz的累計(jì)信號(hào)，而萬(wàn)用輸入可用于來(lái)自特定型號(hào)的傳感器的模擬信號(hào)（取決于類型）或者用于變壓輸入或慢速數(shù)字輸入（最大頻率等于0.25Hz）。XFC 2D05和2D06以及XFC3D04、3D

35、05和3D06都配備有六個(gè)三位手動(dòng)超馳開關(guān)。通過(guò)使用(shyng)Honeywell的軟件插件，這些開關(guān)都可以通過(guò)配置，超馳控制繼電器或模擬輸出。這些模塊還具有是個(gè)LED指示燈顯示這些個(gè)別的他們各自的輸入/輸出狀態(tài)。XFC 2D05和2D06以及3D05和3D06（長(zhǎng)形機(jī)箱）都配備有一個(gè)使它們的電壓控制在230Vac（+10%/-15%），后備功耗（為所有輸出關(guān)閉(gunb)，所有輸入開放，所有LED指示燈除了電源LED指示燈以外都熄滅）小于10VA的變壓器；所有其它型號(hào)（短形機(jī)箱）都需要24Vac（20%）；在這種情況下，后備功耗小于5VA。所有模塊都配置有一個(gè)電源LED指示燈以及一個(gè)Lon

36、Works服務(wù)按鈕和相應(yīng)的服務(wù)指示燈。所有模塊都配套附有匹配的接線端保護(hù)蓋和旋轉(zhuǎn)標(biāo)簽夾持器。4.1.3 Excel 50控制器Excel 50控制器內(nèi)設(shè)有通信能力可作為房間或區(qū)域控制器而集成到霍尼韋爾EXCEL 5000系統(tǒng)或開放式LonWorks網(wǎng)絡(luò)上與Excel 10控制器或第三方產(chǎn)品進(jìn)行通信。該產(chǎn)品還可以作為獨(dú)立的控制器使用。典型的應(yīng)用區(qū)域包括供暖系統(tǒng)、區(qū)域供暖系統(tǒng)以及飯店、商店、辦公室和小型的政府(zhngf)機(jī)構(gòu)大樓的空調(diào)設(shè)備。依照LonMark互操作性指南V3.0，Excel 50支持標(biāo)準(zhǔn)的LonMark網(wǎng)絡(luò)變量。它可提供22個(gè)整體的輸入輸出并支持對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信；因此(ync)，如果

37、遇到大型應(yīng)用場(chǎng)合，不同的控制器可銜接和訪問。系統(tǒng)固化軟件存儲(chǔ)在位于應(yīng)用模塊（插入控制器機(jī)殼內(nèi)的獨(dú)立模塊）內(nèi)的EPROM或FlashEPROM內(nèi)。通過(guò)下載Flash EPROM可輕松升級(jí)操作系統(tǒng)。Excel 50可作為一個(gè)可配置的控制器，備有適用于每組應(yīng)用的不同應(yīng)用程序模塊。在此情況下，利用Lizard程序選擇器可選擇專用程序然后通過(guò)人機(jī)界面或外部接口將該程序最為類型代碼輸入。LonMark NV的個(gè)數(shù)（通常為60）是有所選的程序所判定(pndng)的；也可作為自由編程的控制器，具有利用霍尼韋爾CARE編程工具編寫的程序模塊以及最多達(dá)46個(gè)LonMark NV。 Excel 50的輸入/輸出分別

38、包括八個(gè)模擬輸入通道，四個(gè)數(shù)字輸入通道，四個(gè)模擬輸出通道和六個(gè)數(shù)字輸入通道，所有輸入和輸出都受到24Vac至35Vdc之間的過(guò)電壓保護(hù)，數(shù)字輸出由可更換的熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。4.2 模塊選擇本次設(shè)計(jì)的模塊選擇為Excel 500控制器，它具有模擬量輸入通道八路、模擬量輸出通道八路、數(shù)字量輸入通道12路和數(shù)字量輸出通道六路。而本空調(diào)系統(tǒng)的物理點(diǎn)類型分別為模擬量輸入六個(gè)、模擬量輸出五個(gè)、數(shù)字量輸入五個(gè)以及數(shù)字量輸出一個(gè)，其中模擬量輸入信號(hào)分別為新風(fēng)的溫度傳感器、新風(fēng)的濕度傳感器、回風(fēng)的溫度傳感器、回風(fēng)的濕度傳感器、送風(fēng)的溫度傳感器和送風(fēng)的濕度傳感器；模擬量輸出信號(hào)分別為新風(fēng)閥、回風(fēng)閥、熱水閥、冷水

39、閥及加濕閥；數(shù)字量輸入信號(hào)分別為壓差開關(guān)、防凍開關(guān)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)、風(fēng)機(jī)故障開關(guān)和風(fēng)機(jī)狀態(tài)開關(guān)；數(shù)字輸出信號(hào)為風(fēng)機(jī)的啟停。第5章 設(shè)備(shbi)原理圖5.1 繪制目的(md)及原理圖定義設(shè)備(shbi)原理圖定義了設(shè)備中使用的裝置以及它們之間的連接方式，為一個(gè)工程設(shè)計(jì)和修改設(shè)備原理圖。原理圖是將諸如鍋爐、加熱器、水泵等片段的適當(dāng)組合，片段由傳感器、狀態(tài)點(diǎn)、閥門及水泵等裝置組成。為了達(dá)到控制效果，每個(gè)片段要有必要數(shù)量的點(diǎn)用來(lái)控制。在原理圖的工作區(qū)，可以加入或插入片段、刪除片段以及修改系統(tǒng)自動(dòng)生成的點(diǎn)的類型和用戶地址。CARE庫(kù)中預(yù)先定義好的片段叫做宏，也可以更方便的使用宏來(lái)快速添加片段到原理圖，

40、或者保存創(chuàng)建的片段作為一個(gè)宏，以便在以后方便地從庫(kù)中調(diào)出使用。5.2 原理圖區(qū)域5.2.1 原理圖區(qū)域原理圖區(qū)域?yàn)樵诓藛螜谙拢@示所選擇的所有片段的區(qū)域。原理圖由風(fēng)機(jī)、傳感器、風(fēng)閥等片段（裝置）構(gòu)成。在原理圖的底部三角箭頭表示數(shù)據(jù)點(diǎn)，它們以顏色和三角形方向來(lái)區(qū)分點(diǎn)的類型( 向上為輸入，向下為輸出)，并且用一個(gè)符號(hào)表示額外的信息，物理點(diǎn)的具體描述如下表5-1所示。表5-1 物理點(diǎn)示意表顏色三角箭頭方向符號(hào)點(diǎn)類型綠色向下-數(shù)字量輸入紅色向下0模擬量輸入藍(lán)色向上-數(shù)字量輸出紫色向上0模擬量輸出硬件點(diǎn)類型的定義為連接到控制器的設(shè)備的實(shí)際點(diǎn)，輸入信號(hào)到控制器或控制器輸出指令信號(hào)到裝置。CARE中定義了四

41、種(s zhn)基本的硬件點(diǎn)，如果點(diǎn)的類型和實(shí)際(shj)裝置的類型不匹配，必須修改點(diǎn)類型或點(diǎn)屬性參數(shù)，4種基本點(diǎn)類型(lixng)圖標(biāo)如下圖5-1所示。開關(guān)量輸入（DI）開關(guān)量輸出（DO）模擬量輸入（AI）模擬量輸出（AO）圖5-1 基本點(diǎn)圖標(biāo)示意圖。雙擊三角符號(hào)，可以查看該點(diǎn)的類型及用戶地址。點(diǎn)擊一次，三角符號(hào)變黑色，表示選中該點(diǎn)，來(lái)修改點(diǎn)的用戶地址及屬性。一個(gè)控制所包含的硬件點(diǎn)有一個(gè)上限的，比如Excel 500 最多128個(gè)，Excel 100 最多36個(gè)，Excel 80 最多24個(gè)等。Flex 點(diǎn)代表一個(gè)或多個(gè)硬件點(diǎn)，這種點(diǎn)可以通過(guò)操作終端來(lái)操作或顯示關(guān)聯(lián)的硬件點(diǎn)以及它們的數(shù)值。F

42、lex點(diǎn)類型包括Pulse_2、 Multistage和DO_Feedback_DI三種。加入、插入或刪除片段的目的是通過(guò)這個(gè)步驟來(lái)創(chuàng)建或修改一個(gè)設(shè)備原理圖。通常按照從左到右的原則來(lái)安排片段順序。比如一個(gè)熱水系統(tǒng)，先加入一個(gè)鍋爐，然后是熱水循環(huán)泵，其次是泵的故障信號(hào)和手自動(dòng)信號(hào)。根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的片段，注意結(jié)合控制要求選擇片段中相應(yīng)的控制點(diǎn)。如果在設(shè)計(jì)原理圖時(shí)經(jīng)常要用到某些片段及其組件，可以把它保存為宏。宏是一個(gè)指定了組件如傳感器、狀態(tài)點(diǎn)等的片段。當(dāng)使用時(shí)不必像選擇一個(gè)片段那樣經(jīng)多次選擇而是直接調(diào)出。比如將a single-speed supply fan with no volume c

43、ontrol and auxiliary contact status定義為宏，可以方便的命名，在使用時(shí)快速調(diào)出加入到原理圖中，每個(gè)宏都有一個(gè)唯一的個(gè)性化的名字。5.2.2 原理圖繪制思想 如下圖5-2所示為一段新風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)的風(fēng)閥及新風(fēng)檢測(cè)圖，主要功能為檢測(cè)新風(fēng)的溫度及濕度，并將檢測(cè)結(jié)果輸入到上位機(jī)，以便于后面對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理。圖中前一部分為新風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)閥，為了達(dá)到節(jié)能的目的，新風(fēng)與回風(fēng)有一定的比例，這個(gè)比例通常會(huì)設(shè)定為新風(fēng)比回風(fēng)是三比七，在空調(diào)機(jī)組安裝完成后，對(duì)新風(fēng)和回風(fēng)風(fēng)閥進(jìn)行調(diào)試，設(shè)置到合適位置后為了保證風(fēng)閥的壽命，在之后的使用中盡量減少風(fēng)閥的轉(zhuǎn)動(dòng)。后一部分為溫度及濕度傳感器，把新風(fēng)的

44、溫、濕度傳感器信號(hào)輸入到DDC系統(tǒng)控制器，進(jìn)行回風(fēng)及新風(fēng)焓值計(jì)算，按新風(fēng)和回風(fēng)焓值比例來(lái)控制回風(fēng)閥的開度，也是為了更好的達(dá)到節(jié)能的效果。圖5-2 新風(fēng)(xn fn)、回風(fēng)和排風(fēng)風(fēng)閥及新風(fēng)檢測(cè)圖下圖5-3表示的是兩個(gè)安全開關(guān)，第一個(gè)開關(guān)是一個(gè)壓差開關(guān)，它的作用是過(guò)濾新風(fēng)，在過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開關(guān)，監(jiān)視過(guò)濾網(wǎng)的暢通情況。當(dāng)風(fēng)機(jī)(fn j)運(yùn)行時(shí)，如果過(guò)濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過(guò)濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，壓差開關(guān)就會(huì)閉合。這個(gè)閉合的開關(guān)信號(hào)通過(guò)一路DI輸入現(xiàn)場(chǎng)控制器，控制器發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員清洗。第二個(gè)開關(guān)是一個(gè)防凍開關(guān)，防凍保護(hù)的作用是防止冬季盤管凍

45、裂。防凍開關(guān)的控制是通過(guò)在整個(gè)新風(fēng)機(jī)(fn j)組的前端的溫度傳感器（AI）對(duì)新風(fēng)溫度與設(shè)定值的比較來(lái)控制的，如果溫度的測(cè)試值小于設(shè)定值，則防凍開關(guān)開啟，并停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉風(fēng)閥，使整個(gè)機(jī)組停止工作，從而達(dá)到保護(hù)機(jī)組防止其凍裂的效果；如果溫度測(cè)試值超過(guò)設(shè)定值，新風(fēng)機(jī)組可以正常運(yùn)作。圖5-3 安全(nqun)開關(guān)原理圖 下圖5-4表示的是一組加熱、制冷和加濕裝置，這套裝置是保證新風(fēng)的溫度濕度的裝置，溫濕度的控制是通過(guò)整個(gè)(zhngg)新風(fēng)機(jī)組前端的溫濕度傳感器來(lái)控制的，系統(tǒng)通過(guò)前端溫濕度傳感器的測(cè)量值通過(guò)PID調(diào)節(jié)控制加熱、制冷和加濕的閥門開度。圖5-4 加熱(ji r)、制冷、加濕調(diào)節(jié)控制圖

46、下圖5-5為一組送風(fēng)及檢測(cè)裝置，圖中前一部分為一個(gè)送風(fēng)風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的作用是通過(guò)對(duì)室內(nèi)外空氣的處理，可以保證室內(nèi)空氣常換常新，清新自然。該風(fēng)機(jī)有五個(gè)物理點(diǎn)，其中一個(gè)為數(shù)字量輸出點(diǎn)，三個(gè)為數(shù)字量輸入點(diǎn)。數(shù)字量輸出點(diǎn)的功能是控制風(fēng)機(jī)的啟停，三個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)的功能分別是故障的檢測(cè)、風(fēng)機(jī)壓力差信號(hào)和風(fēng)機(jī)的狀態(tài)。后面(hu mian)一部分是溫度、濕度傳感器，通過(guò)這組傳感器來(lái)監(jiān)控通過(guò)送風(fēng)風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)的各項(xiàng)指標(biāo)，將檢測(cè)信號(hào)傳送到DDC控制器，使室內(nèi)溫濕度及風(fēng)速都達(dá)到最適合的狀態(tài)。圖5-5 送風(fēng)及檢測(cè)(jin c)裝置圖 下圖5-6所示為回風(fēng)(hu fn)檢測(cè)裝置圖，圖中溫度、濕度傳感器是為了檢測(cè)回風(fēng)的各項(xiàng)數(shù)值

47、，通過(guò)檢測(cè)的數(shù)值來(lái)了解室內(nèi)溫度，從而調(diào)節(jié)加熱、制冷或加濕閥的開度，達(dá)到節(jié)能減排的作用。圖5-6 回風(fēng)檢測(cè)(jin c)裝置圖 下圖5-7是上面各部分的合成，也是此次設(shè)計(jì)的整體設(shè)備原理圖，接下來(lái)通過(guò)該圖來(lái)設(shè)計(jì)控制策略、開關(guān)邏輯和時(shí)間(shjin)程序，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。圖5-7 整體(zhngt)設(shè)備原理圖第6章 控制策略設(shè)計(jì)(shj)6.1 CARE軟件(run jin)控制策略設(shè)備(shbi)的控制策略是設(shè)計(jì)環(huán)境監(jiān)視、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行的控制回路，使控制器具有一定的智能化來(lái)控制環(huán)境參數(shù)在一個(gè)舒適的水平。 例如當(dāng)房間溫度低于希望的溫度設(shè)定時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)編好的控制策略如PID調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)冷水或熱水閥

48、門的開度，維持溫度在設(shè)定值?？刂苹芈酚梢惶住翱刂茍D標(biāo)”組成，這些控制圖標(biāo)提供了預(yù)先編好的功能和算法，用以實(shí)現(xiàn)期望的控制目的。系統(tǒng)提供的控制圖標(biāo)中包括PID調(diào)節(jié)功能，最大、最小值功能等。每個(gè)設(shè)備可以有不止一個(gè)控制回路。每個(gè)控制器最多有128個(gè)控制圖標(biāo)，即控制器下所有的設(shè)備中使用的控制圖標(biāo)不能超過(guò)128個(gè)。每個(gè)控制器最多可以有40個(gè)PID控制圖標(biāo),即該控制器下所有的設(shè)備中使用的PID控制不能超過(guò)40個(gè)?？刂茍D標(biāo)提供了軟件預(yù)先編好的功能和算法，如下表6-1所示。利用這些標(biāo)準(zhǔn)的控制功能可以在設(shè)備原理圖基礎(chǔ)上快速建立控制策略。每個(gè)控制圖標(biāo)都有一個(gè)I/O對(duì)話框來(lái)定義輸入和輸出（可以是硬件點(diǎn)、軟件點(diǎn)或是其它

49、的控制圖標(biāo)的I/O），有些控制圖標(biāo)還有內(nèi)部參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，用來(lái)定義實(shí)現(xiàn)控制圖標(biāo)功能所需的參數(shù)。表6-1 控制圖標(biāo)功能表控制圖標(biāo)功能名圖標(biāo)名功能描述加法ADD兩個(gè)以上的模擬點(diǎn)輸入求和減法DIF兩個(gè)以上的模擬點(diǎn)輸入求差PIDPIDPID控制器選通開關(guān)SWI根據(jù)一個(gè)數(shù)字量，選通不同的控制回路數(shù)據(jù)傳遞IDT將值從一個(gè)控制圖標(biāo)傳遞到其它圖標(biāo)或點(diǎn)6.2 控制策略設(shè)計(jì)(shj)此次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)特殊要求的空調(diào)系統(tǒng)，主要設(shè)計(jì)其的加熱、制冷(zhlng)和加濕的比例調(diào)節(jié)，通過(guò)PID調(diào)節(jié)及一些聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)出車間空調(diào)系統(tǒng)的控制策略。下圖6-1為一個(gè)加熱、制冷控制策略圖，這組回路用到的圖標(biāo)有PID調(diào)節(jié)圖標(biāo)

50、、數(shù)據(jù)傳遞圖標(biāo)、選通開關(guān)圖標(biāo)和減法圖標(biāo)。因?yàn)榧訜岷椭评涞腜ID調(diào)節(jié)輸入均為溫度傳感器所測(cè)量到的溫度，所以運(yùn)用數(shù)據(jù)傳遞圖標(biāo)將一個(gè)傳感器溫度分別傳遞到加熱部分的PID圖標(biāo)和制冷部分的PID圖標(biāo)。由于閥的開度是由給定值與測(cè)量值的差值控制的，給定值由下面的偽點(diǎn)也就是內(nèi)部軟件店進(jìn)行控制。但是在制冷方面，如果只利用一個(gè)PID圖標(biāo)控制閥開度，那么就與正常的邏輯是反的，所以要加一個(gè)減法圖標(biāo)，把PID圖標(biāo)的Y與它的X2相連，在X1處設(shè)定為100，達(dá)到100與PID的Y相減作為最后的閥開度，而加熱控制可以用PID圖標(biāo)直接控制?？紤]到加熱和制冷的聯(lián)動(dòng)問題，要考慮空調(diào)機(jī)組的狀態(tài)，所以還要運(yùn)用選通開關(guān)來(lái)與壓差開關(guān)聯(lián)動(dòng)，

51、保證空調(diào)機(jī)組過(guò)濾網(wǎng)未堵塞，與防凍開關(guān)聯(lián)動(dòng)以保證送風(fēng)溫度不會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管凍裂等問題，與風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)聯(lián)動(dòng)來(lái)確保風(fēng)機(jī)為堵塞，與風(fēng)機(jī)故障開關(guān)聯(lián)動(dòng)來(lái)確保風(fēng)機(jī)未發(fā)生故障。選通開關(guān)的輸入分別是XD1、X2和X3，它的輸出為Y，XDI與需要聯(lián)動(dòng)的設(shè)備(shbi)物理點(diǎn)相連，用X2連接其他圖標(biāo)表示當(dāng)XD1為開啟可以聯(lián)動(dòng)，X3輸入0表示當(dāng)XD1為0時(shí)不能聯(lián)動(dòng)Y正常與閥的物理點(diǎn)相連，但當(dāng)有幾個(gè)選通開關(guān)時(shí)，Y需要與下一個(gè)要聯(lián)動(dòng)的圖標(biāo)的X2連接。當(dāng)上述條件均符合時(shí)，加熱或制冷閥開始動(dòng)作。下圖6-2為加濕控制策略圖，加濕閥的控制與上圖加熱控制基本相同。同樣利用PID調(diào)節(jié)，需要與壓差開關(guān)、防凍開關(guān)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)和風(fēng)機(jī)故障開關(guān)進(jìn)

52、行聯(lián)動(dòng)。當(dāng)條件滿足時(shí)，PID對(duì)加濕裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖6-1 加熱(ji r)制冷控制策略圖圖6-2加濕控制策略圖第7章 開關(guān)(kigun)邏輯的設(shè)計(jì)7.1 CARE軟件開關(guān)(kigun)邏輯開關(guān)邏輯為實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的數(shù)字邏輯（布爾）控制提供一個(gè)易于(yy)使用的Excel邏輯表的方法，減少了到現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)設(shè)備的硬件接線。開關(guān)表規(guī)定了Excel控制器相關(guān)的輸出點(diǎn)，決定開關(guān)狀態(tài)以及輸入條件。若開關(guān)條件滿足，控制器就把經(jīng)過(guò)編程的信號(hào)傳給輸出點(diǎn)。對(duì)單段的一個(gè)控制器來(lái)說(shuō)，可以有多個(gè)開關(guān)邏輯表并行工作（“或”功能）。異或表防止軟件給一個(gè)輸出點(diǎn)傳送超過(guò)一個(gè)“真”條件。也可以設(shè)定一個(gè)開或關(guān)的時(shí)間延遲，例如在送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)30秒

53、后，開關(guān)邏輯啟動(dòng)回風(fēng)機(jī)。開關(guān)邏輯必須基于一個(gè)已經(jīng)建好的設(shè)備原理圖之上。 開關(guān)邏輯比控制策略有更高的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)開關(guān)邏輯進(jìn)行控制的時(shí)候，控制策略則不能使用。只有當(dāng)開關(guān)邏輯釋放了這個(gè)點(diǎn)后，控制策略才起作用。開關(guān)邏輯通常和控制策略結(jié)合使用。7.2 開關(guān)邏輯的設(shè)計(jì)開關(guān)表包括行和列，每一行代表一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)輸出情況，包括用戶地址、值和切換狀態(tài)。表中的第一行表示需要的輸出結(jié)果。如下圖7-1的輸出結(jié)果圖，表示滿足下面的開關(guān)表?xiàng)l件后延遲2秒啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。圖7-1 風(fēng)機(jī)輸出結(jié)果圖結(jié)果行的點(diǎn)必須是一個(gè)輸出點(diǎn)、虛擬點(diǎn)或標(biāo)志位點(diǎn)。對(duì)于數(shù)字點(diǎn)輸出，結(jié)果可以是1或0，對(duì)應(yīng)數(shù)字量輸出的兩個(gè)狀態(tài)；對(duì)于模擬量輸出，結(jié)果是一個(gè)值。比如

54、閥門開度可以是0到100的值，如下圖7-2的熱水閥輸出結(jié)果圖表示滿足開關(guān)表時(shí)延時(shí)兩秒后將水閥開到100%。圖7-2 熱水閥輸出結(jié)果圖直接點(diǎn)擊輸出點(diǎn)的三角符號(hào)或者調(diào)出一個(gè)虛擬點(diǎn)或標(biāo)志位點(diǎn)，可以創(chuàng)建第一行?；蛘邚膸?kù)里里調(diào)出保存為宏的開關(guān)邏輯表指派到設(shè)備上。表中結(jié)果行以下的各行定義了實(shí)現(xiàn)輸出結(jié)果所需的條件。CARE軟件規(guī)定后繼行必須使用與邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)果行命令。只有這些條件都為真時(shí)才能給結(jié)果行輸出命令。直接點(diǎn)擊輸入、輸出點(diǎn)的三角符號(hào)或者調(diào)出一個(gè)虛擬點(diǎn)或標(biāo)志位點(diǎn)，可以在后繼行中加入該點(diǎn)的制約條件，也可以使用數(shù)學(xué)公式功能。在真值表中的“1”和“0”有特定的含義?？梢栽谖谋揪庉嬈髦凶约憾x(dngy)0和1

55、對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。通常定義0為關(guān)閉，1為啟動(dòng)。一個(gè)數(shù)字點(diǎn)在開關(guān)表中占一行，模擬點(diǎn)占兩行。模擬點(diǎn)的第一行包括用戶地址和比較符號(hào)（如大于等于），第二行包括設(shè)定值和死區(qū)。最后一列兩種點(diǎn)都是開關(guān)狀態(tài)。一個(gè)開關(guān)表最多可以包含11個(gè)數(shù)字量或5個(gè)模擬量制約條件。開關(guān)表只能伸展到窗口的最下方。開關(guān)表中可以數(shù)字點(diǎn)條件和模擬點(diǎn)條件混合(hnh)使用。在開關(guān)中可以使用或邏輯?；蜻壿嫳硎?biosh)只要有一個(gè)條件是真，CARE軟件就能給結(jié)果行發(fā)出命令。對(duì)一個(gè)輸出結(jié)果，最多可以定義10個(gè)或邏輯?？紤]到工程實(shí)際中，比如多臺(tái)設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)會(huì)對(duì)電力提出很高的要求，我們可以設(shè)計(jì)一些時(shí)間延遲程序，讓設(shè)備依次啟動(dòng)。延遲程序包括開延遲、關(guān)

56、延遲以及周期性延遲。圖7-3、7-4分別為開延遲示意圖和關(guān)延遲示意圖。時(shí)間延遲可以加在結(jié)果行，也可以加在條件行中，表示不同的含義。加在結(jié)果行中，表示延遲一段時(shí)間執(zhí)行開關(guān)表輸出結(jié)果。加在條件行中，表示該點(diǎn)要維持設(shè)定狀態(tài)一段時(shí)間后該條件才有效。參考上面例子中對(duì)開關(guān)表的分析。圖7-3 開延遲示意圖圖7-4 關(guān)延遲示意圖下圖7-5為該設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)開關(guān)邏輯，圖中第一行為(xngwi)風(fēng)機(jī)的輸出結(jié)果行，表示當(dāng)滿足下面條件時(shí)，過(guò)三十秒鐘延遲后開啟風(fēng)機(jī)。結(jié)果行后都為開關(guān)邏輯中的條件行，該風(fēng)機(jī)啟動(dòng)有兩個(gè)可能啟動(dòng)的方式。一種為壓差開關(guān)為1狀態(tài)、防凍開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警為1狀態(tài)且當(dāng)回風(fēng)溫度

57、檢測(cè)到大于等于25攝氏度（偏差為2）時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。另一種為壓差開關(guān)為1狀態(tài)、防凍開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警為1狀態(tài)且回風(fēng)溫度檢測(cè)到小于20攝氏度（偏差為2）時(shí)風(fēng)機(jī)仍應(yīng)啟動(dòng)。風(fēng)機(jī)開關(guān)邏輯考慮到實(shí)際應(yīng)用中的電力要求問題，所以均有設(shè)有延遲，與延遲均為十秒鐘，而且(r qi)下面條件行均滿足后，風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)30秒延遲后開啟。圖7-5 風(fēng)機(jī)(fn j)開關(guān)邏輯圖下圖7-6為該設(shè)計(jì)的熱水閥開度開關(guān)邏輯圖，圖中第一行為熱水閥的輸出結(jié)果行，表示當(dāng)滿足下面條件時(shí)，過(guò)10秒鐘延遲后開啟熱水閥。結(jié)果行的條件行分別表示壓差開關(guān)為1狀態(tài)、防凍開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警為1狀態(tài)且當(dāng)回

58、風(fēng)溫度檢測(cè)到小于等于18攝氏度（偏差為2），并且上述條件全部滿足時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。熱水閥開關(guān)邏輯同樣有延時(shí)，它的與延時(shí)為3秒，條件全部滿足后延時(shí)10秒鐘后將熱水閥開度開到100%。圖7-6 熱水閥開度開關(guān)邏輯圖下圖7-7為該設(shè)計(jì)的冷水閥開度開關(guān)邏輯圖，圖中第一行為冷水閥的輸出結(jié)果行，表示當(dāng)滿足下面條件時(shí)，過(guò)10秒鐘延遲后開啟冷水閥。結(jié)果行的條件行分別表示壓差開關(guān)為1狀態(tài)、防凍開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警為1狀態(tài)且當(dāng)回風(fēng)溫度檢測(cè)到大于等于34攝氏度（偏差為2），并且上述條件全部滿足時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。熱水(r shu)閥開關(guān)邏輯也有延時(shí)，它的與延時(shí)為3秒，條件全部滿足后延時(shí)10秒鐘后將冷水

59、閥開度開到100%。圖7-7 冷水(lngshu)閥開度開關(guān)邏輯圖下圖7-8中a圖和b圖表示為該設(shè)計(jì)的加濕閥開度開關(guān)(kigun)邏輯圖的兩級(jí)開關(guān)邏輯，圖中第一行為加濕閥的輸出結(jié)果行。加濕閥設(shè)有兩級(jí)開關(guān)邏輯。第一級(jí)開關(guān)邏輯為，當(dāng)壓差開關(guān)為1狀態(tài)、防凍開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警為1狀態(tài)且回風(fēng)濕度檢測(cè)大于等于50%（偏差為2%）時(shí)，將加濕閥開度開到0%，也就是關(guān)閉加濕閥。加濕閥的與延時(shí)為3秒，條件滿足后過(guò)10秒鐘加濕閥動(dòng)作。第二級(jí)開關(guān)邏輯為，當(dāng)壓差開關(guān)為1狀態(tài)、防凍開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警為1狀態(tài)且回風(fēng)濕度檢測(cè)小于等于30%（偏差為2%）時(shí)，將加濕閥開

60、度開到50%。它的與延時(shí)仍為3秒，條件滿足后過(guò)10秒鐘加濕閥動(dòng)作b。a圖b圖圖7-8 加濕閥開度開關(guān)(kigun)邏輯圖在實(shí)際應(yīng)用中，風(fēng)閥通常不與其他設(shè)備聯(lián)動(dòng)，在設(shè)備安裝后，將風(fēng)閥進(jìn)行調(diào)試，一般應(yīng)用的比例為新風(fēng)比回風(fēng)為三比七，調(diào)試后風(fēng)閥不再(b zi)變動(dòng)，但要保證風(fēng)閥在風(fēng)機(jī)開啟前打開，否則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)導(dǎo)管爆裂，回風(fēng)導(dǎo)管被吸癟，后果比較嚴(yán)重。第8章 時(shí)間(shjin)程序的設(shè)計(jì)8.1 CARE軟件時(shí)間(shjin)程序結(jié)合實(shí)際使用情況，創(chuàng)建一個(gè)(y )時(shí)間程序，提高設(shè)備使用效率。一個(gè)控制器最多有20個(gè)時(shí)間程序。時(shí)間程序是與開關(guān)邏輯、控制策略相結(jié)合的，因而為控制器提供了按時(shí)間表做出決策的能力。時(shí)