1、吉林建筑大學(xué)電氣信息工程系畢業(yè)設(shè)計（論文）共37頁 第 PAGE 58 頁第1章 緒論(xln)1.1 本課題(kt)研究意義 隨著我國經(jīng)濟的逐步(zhb)增長，商業(yè)發(fā)展也正在加快，商業(yè)廣場對環(huán)境的要求也越來越高，對于空調(diào)的需求越來越大，專業(yè)的空調(diào)系統(tǒng)更是成為了商業(yè)廣場不可缺少的重要部分。 我國是一個幅員遼闊的國家，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。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)計中充分考慮不同氣候的影響及商業(yè)廣場環(huán)境的要求，這是我們在發(fā)展中央空調(diào)時應(yīng)當(dāng)考慮的問題。但是在實現(xiàn)中央空調(diào)控制的同時，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、對自動化技術(shù)要求不斷加深的環(huán)境下，iFIX是世界領(lǐng)先的工業(yè)自動化軟件解決方案，提供了生產(chǎn)操作的過程可視化、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)品對市場的反應(yīng)速度，提高用戶收益。由于運用了直觀的圖形工具，iFIX的用戶可以快速上手，簡單快捷地為他們的生產(chǎn)過程創(chuàng)建高性能的過程窗口。1.2 ifix發(fā)展概況 IFIX是全球最領(lǐng)先的HMI/SCADA自動化監(jiān)控組態(tài)軟件，已有超過300，000套以上的軟件在全球運行。世

3、界上許多最成功的制造商都依靠 GE Fanuc的iFIX軟件來全面監(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 獨樹一幟地集強大功能、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)具有更強的競爭力。設(shè)計(shj)內(nèi)容商場(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)，主要作用是為消費者或商場設(shè)備的可靠運行提供環(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)備正常運行而使用的恒溫恒濕空調(diào)機、商場中超市食品使用的低溫單元式空調(diào)機等等。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)計是以實現(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)計的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)無具體要求，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溫度、濕度、壓力傳感器來保證生產(chǎn)車間的各項指標(biāo)要求，利用壓差開關(guān)、防凍開關(guān)來保護空調(diào)系統(tǒng)的安全，最后用送風(fēng)機來完成送風(fēng)。整個設(shè)計過程利用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)及時間程序。通過以上步驟，設(shè)計出完整的生產(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)。可使某些場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)過程的要求和改善勞動衛(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)機盤管（FCU,Fan Coil Unit）、新風(fēng)機組（FAU，F(xiàn)rensh Air Handle Unit）和空調(diào)機組（AHU，Air Handling Unit）,它們的容量是根據(jù)空調(diào)房間設(shè)計

6、負荷選擇的。但在空調(diào)的實際運行中，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)熱濕負荷不斷變化，因此空氣處理設(shè)備的自動控制系統(tǒng)需要對有關(guān)調(diào)節(jié)機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)空調(diào)負荷的變化，滿足生產(chǎn)和生活對空氣參數(shù)（溫度、濕度、壓力及潔凈度等）的要求。空調(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)對空氣進行過濾、冷卻（或加熱）、去濕（或加濕）等處理，然后進行輸送和分配的空調(diào)系統(tǒng)。集中式空調(diào)系統(tǒng)的特點是空氣處理設(shè)備和風(fēng)機等集中布置在空調(diào)機房內(nèi)，對空氣進行集中處理，通過風(fēng)管系統(tǒng)送至空調(diào)場所。其處理空氣量大，運行可靠，便于管理和

7、維修(wixi)，但機房占地面積較大。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)或獨立式空調(diào)系統(tǒng)。它的特點是將空氣處

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、全年運行設(shè)計，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、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、風(fēng)機、電機、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試，確保達到設(shè)計要求。運到用戶方，還要經(jīng)歷安裝、調(diào)試等過程，調(diào)試成功后，機組才正式投入運行。空調(diào)機組日常

9、操作為：1. 空調(diào)機控制器的操作為當(dāng)氣溫高，室內(nèi)需要降溫時，開機后由溫度傳感器測量溫度后，經(jīng)過一定的延時啟動加熱裝置，此屬正常現(xiàn)象，延時機組進入“加熱”運行狀態(tài)。2. 空調(diào)機底盆的清洗(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，會由控制策略中PID自動調(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)機按“啟?！卑粹o即可。工業(yè)空調(diào)機使用注意事項為：1. 設(shè)立專人管理、專人操作；2. 水源長期保持干凈；3. 不任意頻密開關(guān)空調(diào)機；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)機的工作狀態(tài)；6. 每天應(yīng)清洗環(huán)?？照{(diào)機底盆；7. 每隔一個星期，清洗環(huán)?？照{(diào)機隔塵網(wǎng)一次 ( 視乎外界環(huán)境污染情況)，可保持機組的效率；每隔一個季度要清洗蒸發(fā)器一次；8. 冬季如果長時間停機，請關(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。空調(diào)機組的使用及日常維護需要供應(yīng)方和使用方共同維護，空調(diào)機組才能保證運行正常。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)通常包括進風(fēng)部分、空氣過濾部分、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. 進風(fēng)部分是根據(jù)人對空氣新鮮度的生理要求，空調(diào)系統(tǒng)必須有一部分空

11、氣從室外進來，稱為新風(fēng)。空氣的新風(fēng)口和風(fēng)管等組成了進風(fēng)部分。2. 空氣過濾部分由進風(fēng)部分取入的新風(fēng)，必須先經(jīng)過一次預(yù)過濾，以除去顆粒較大的塵埃。一般空調(diào)系統(tǒng)都裝有預(yù)過濾器和主過濾器兩級過濾裝置。根據(jù)過濾的效率不同，可以分為初效過濾器、中效過濾器和高效過濾器。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：與空氣進行熱濕交換的介質(zhì)不和空氣直接接觸，熱濕交換式通過處理設(shè)備的表面進行的。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)，保證合適的溫度場和速度場。它由風(fēng)機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)只采用一臺送風(fēng)機，稱為“單風(fēng)機”系統(tǒng)；有的系統(tǒng)采用一臺送風(fēng)機和一臺回風(fēng)機，則稱“雙風(fēng)機”系統(tǒng)。本次設(shè)計采用的是“單風(fēng)機”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(fn j)盤管控制風(fēng)機

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)機組成。其控制通常包括風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制和室內(nèi)溫度控制兩部分，即可以通過控制盤管水量、氣流旁通、風(fēng)機轉(zhuǎn)速或三者的結(jié)合來控制室內(nèi)溫度。風(fēng)機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)成一個整體，可應(yīng)用在客房、寫字樓、公寓等場合。風(fēng)機盤管控制系統(tǒng)一般不進入集散控制系統(tǒng)。近年來，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)機盤管的空調(diào)系統(tǒng)屬于半集中式空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)機盤管分散在各個空調(diào)房間處理空氣。主要用于風(fēng)機盤管加新風(fēng)機組的系統(tǒng)形式應(yīng)用十分廣泛。風(fēng)機盤管由加熱/冷卻盤管和風(fēng)機組

14、成。風(fēng)機盤管的控制包括對風(fēng)機的控制和對水側(cè)電動閥的控制，根據(jù)工程的不同有不同的控制做法，目的都是達到對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。本次設(shè)計的生產(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，所以不能運用一般民用建筑所采用的控制簡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)來完成風(fēng)機盤管電動閥的控制。2.2.2 新風(fēng)閥與回風(fēng)閥控制新風(fēng)電動閥、回風(fēng)電動閥是運用比例調(diào)節(jié)來控制的。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)機組安裝以后，根據(jù)實際情況進行細微調(diào)試，確定新風(fēng)與回風(fēng)的閥開度。由于經(jīng)常轉(zhuǎn)動電動閥會影響其壽命，所以當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)試后應(yīng)盡量減少對電動閥開度的改

15、變。2.2.3 過濾網(wǎng)狀態(tài)顯示與報警在過濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開關(guān)，監(jiān)視過濾網(wǎng)的暢通情況。當(dāng)風(fēng)機運行時，如果過濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當(dāng)超過設(shè)定值時，壓差開關(guān)就會動作。這個動作的開關(guān)信號通過一路DI通道輸入現(xiàn)場控制器，控制器發(fā)出報警，提醒工作人員清洗。2.2.4 防凍保護(boh)控制防凍保護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)的控制是通過在整個新風(fēng)機組的前端的溫度傳感器（AI）對新風(fēng)溫度與設(shè)定值的比較來控制的，如果溫度的測試值小于設(shè)定值，則防凍開關(guān)動作，并停止風(fēng)機轉(zhuǎn)動(zhun dng)，關(guān)閉風(fēng)閥，使整個機組停止工作，

16、從而達到保護機組防止其凍裂的效果；如果溫度測試值超過設(shè)定值，新風(fēng)機組可以正常運作。2.2.5 溫濕度的檢測(jin c)及控制新風(fēng)機組的入口、出口及回風(fēng)處均設(shè)有溫濕度變送器，接至現(xiàn)場控制器的AI輸入通道上，分別對空氣的干球溫度和相對濕度進行監(jiān)測，以便更好的控制冷熱水的閥開度，從而保證送風(fēng)溫度?；旌巷L(fēng)溫濕度實測值與設(shè)定值比較，將其差值通過PID運算，輸出模擬的0-10V信號，對冷/熱水閥開度進行調(diào)節(jié)，同時控制加濕閥的開度，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)等空氣溫度的測量，它的測量范圍是-20+80。而所用的濕度傳感器是H7011A風(fēng)管式濕度傳感器，它是一個電容式相對濕度的風(fēng)管式傳感器，它的濕度測量范圍在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(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)是一個被控的機械設(shè)備

18、系統(tǒng)。例如一個設(shè)備可以是溫濕度控制器、鍋爐、冷凍機、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）。基于機械物理原理，每種裝置都有其輸入或輸出?？刂破骱驮O(shè)備通過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)備通過運行在控制器中的應(yīng)用程序控制（控制策略、邏輯開關(guān)、時間程序等）。例如傳感器溫度值變化，執(zhí)行器驅(qū)動調(diào)節(jié)閥到適當(dāng)?shù)奈恢脕硌a償溫度偏差。CARE控制系統(tǒng)模型為一個暖通空調(diào)控制系統(tǒng)在CARE中由一個“控制器-控制點-設(shè)備連接圖”模型來實現(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、制器中可以存儲程序和數(shù)據(jù)點的控制信息。控制器與數(shù)據(jù)點交換信息，控制器接受數(shù)據(jù)點（輸入點）狀態(tài)信息，經(jīng)CPU處理，輸出對數(shù)據(jù)點（輸出點）的控制信息。設(shè)備原理圖是將設(shè)備的連接由一個表示設(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)點在圖表的底部，箭頭表示裝備控制點的輸入輸出。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。設(shè)備圖表可以選擇不顯示(xinsh)元件符號，只用三角形箭頭來表示控制點。表3-1 數(shù)據(jù)(shj)點示意表點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)字量輸出藍色向上模擬量輸出紫色向上Flex 點淺藍向上

20、 CARE中通過是否和設(shè)備的輸入輸出點連接來區(qū)分物理點（硬件點）和軟件點（虛擬點）。軟件點用來做為軟件程序計算處理的結(jié)果?？刂泣c按照一定的標(biāo)準(zhǔn)來分類，按點類型分模擬量和數(shù)字量等，按地址分（OaTemp表示室外空氣溫度）。在EXCEL 5000系統(tǒng)中，每個點都對應(yīng)唯一的用戶地址。通過在設(shè)備圖表中加控制策略、邏輯開關(guān)和時間程序來控制裝置。在控制過程中，控制器和設(shè)備通過運行在控制器中的程序運算處理來交換數(shù)據(jù)，控制點數(shù)據(jù)交換根據(jù)相關(guān)的控制邏輯等來執(zhí)行。控制器和依附的設(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)議連接到一個通訊總線上，能夠互相通訊。CARE支持其設(shè)計者霍尼維爾的

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網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來表示，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個主要應(yīng)用程序來設(shè)計控制程序，它們分別是設(shè)備圖表、控制策略、邏輯開關(guān)和時間程序。設(shè)備圖表是將實際的裝置在CARE中用一個圖表來表示，可以顯示裝置在設(shè)備的位置和分布順序?？刂撇呗允窃谠O(shè)備圖表創(chuàng)建后進行編寫的，它是一種能使控制器智能化的管理操縱系統(tǒng)。控制策略定義了一個基于觸發(fā)條件、數(shù)學(xué)計算和時間日程表等的控制回路。控制策略可以基

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)機在送風(fēng)機啟動一段時間后啟動。時間程序是利用設(shè)置時間來控制設(shè)備的開關(guān)，使之與其使用時間相符。定義一個每日時間表（如周日、周末、節(jié)假日）并分配給周時間表。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)的控制點將會自動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LON控制器和其他的第三方LON裝置連接到一個開放式的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/輸出對應(yīng)的控制點是沒有賦值的，那么需要通過拖、拽沒賦值的點到LON裝置的點位（稱為網(wǎng)絡(luò)變量NVs）。這個連接各個LON裝置的過程稱做綁定。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)和時間程序的編輯后，應(yīng)用程序文件可以編譯成控制器可識別的格式，然后這個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，來方便的編寫能下載到EXCAL5000控制器的程序。CARE包括以下幾個(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. 點屬性；6. 點映射文件（可選）；7. 時間程序；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。為了實現(xiàn)C-Bus和E-Bus之間的點映射，Excel 10區(qū)域管理控制器應(yīng)具有除沒有硬件點外的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)信息比如來自M-Bus的信息，能夠通過子系統(tǒng)點位與CARE點位的簡單映射集成到一起。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控制電動機的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。4.1.1 Excel 500控制器Excel 500是一個可自由編程監(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，尤其適用于中型建筑，如學(xué)校、酒店、辦公樓、商場和醫(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，最大負荷需求。一條系統(tǒng)總線最多可連接四臺中央站。Excel 500控制器具備一個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)備能過互通使用。最多可有512個LonWorks網(wǎng)絡(luò)變量可以被映射成數(shù)據(jù)點。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)上并進行通訊，連接到西門子M20終端設(shè)備上可實現(xiàn)900 MHz GSM網(wǎng)絡(luò)無線

28、通訊。模塊化設(shè)計使系統(tǒng)易于擴展，從而滿足建筑物擴建的需要。數(shù)據(jù)點的用戶地址和一般的語言描述都存儲在控制器內(nèi)，因此，通過操作界面就可以實現(xiàn)本地查看而不需要中央PC機。每個Excel 500控制系統(tǒng)最多有5個機箱及16個輸入/輸出模塊，它包括128個物理點和256個虛擬點（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^GSM進行無線通信，且系統(tǒng)可利用Honeywell的CARE編程工具進行編程并下載到Flash EPROM中。它的增強控制器功能包括報警、趨勢和全局性播送滯后、網(wǎng)絡(luò)時間同步和固化軟件，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計算機模塊用于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）作為一個最多接有

30、30臺控制器的網(wǎng)絡(luò)的一部分，Excel 500系統(tǒng)通過機箱內(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模塊實現(xiàn)能源管理和控制功能。Excel 500的機箱有四個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）和兩個附加的I/O模塊以及通信模塊組成。另外，最多有四個Excel 500機箱（沒有CPU和電源模塊）能串行連接，為附加模塊提供插槽。一個(y )Excel 500系統(tǒng)最多連接16個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128個輸入輸出點。每一系統(tǒng)相同型號的

31、模塊最多十塊。另外，Excel 500能夠與任何LonWorks產(chǎn)品進行通信。最多可有 512 LonWorks NV可以被映射成數(shù)據(jù)點。Excel 500程序的三個來源分別是：1該控制器具備永久存儲在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)計示意圖表、儀器和控制策略，可以自動(zdng)生成用戶程序。表4-2 模塊功能型號類型數(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轉(zhuǎn)換為輸出信號，提供給操作執(zhí)行器。每個I/O模塊插在基準(zhǔn)端子塊上面，而端子塊經(jīng)過內(nèi)置Echelon Lon母線可以與CPU進行通訊。端子塊帶有彈簧端子，很方便地同現(xiàn)場中各種傳感器和執(zhí)行器進行連接。I/O模塊可以從系統(tǒng)中拆除而不會影響其他模塊的動作。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建筑的任何戰(zhàn)略位置。這些模塊能夠?qū)膫鞲衅魃贤ㄟ^物理方式輸入的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)變量并可將網(wǎng)絡(luò)變量轉(zhuǎn)換成物理輸出信號傳送給工作的執(zhí)行器。這些輸入和輸出（通過Honeywell的LonWork的Windows插件程序進行靈活配置）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)行器的萬用輸入、數(shù)字輸入、模擬輸出和繼電器輸出中進行選擇。所有模塊輸入和輸出都有最大40Vdc和24Vac的過壓保護。附隨每個模擬輸入/輸出的額外電源輸出接線端也可用于對現(xiàn)場設(shè)備的24Vac供電。此外，單獨的輸入和輸出可以通過(tnggu)Honeywell的LonMaker Windows軟件插件進行靈活的配置。因此，四個快速數(shù)字輸入都可以用于來自干接點或集電極開路的靜態(tài)輸入或者頻率達20Hz的累計信號，而萬用輸入可用于來自特定型號的傳感器的模擬信號（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都配備有六個三位手動超馳開關(guān)。通過使用(shyng)Honeywell的軟件插件，這些開關(guān)都可以通過配置，超馳控制繼電器或模擬輸出。這些模塊還具有是個LED指示燈顯示這些個別的他們各自的輸入/輸出狀態(tài)。XFC 2D05和2D06以及3D05和3D06（長形機箱）都配備有一個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（短形機箱）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電源LED指示燈以及一個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)品進行通信。該產(chǎn)品還可以作為獨立的控制器使用。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個整體的輸入輸出并支持對等網(wǎng)絡(luò)通信；因此(ync)，如果

37、遇到大型應(yīng)用場合，不同的控制器可銜接和訪問。系統(tǒng)固化軟件存儲在位于應(yīng)用模塊（插入控制器機殼內(nèi)的獨立模塊）內(nèi)的EPROM或FlashEPROM內(nèi)。通過下載Flash EPROM可輕松升級操作系統(tǒng)。Excel 50可作為一個可配置的控制器，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人機界面或外部接口將該程序最為類型代碼輸入。LonMark NV的個數(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46個LonMark NV。 Excel 50的輸入/輸出分別

38、包括八個模擬輸入通道，四個數(shù)字輸入通道，四個模擬輸出通道和六個數(shù)字輸入通道，所有輸入和輸出都受到24Vac至35Vdc之間的過電壓保護，數(shù)字輸出由可更換的熔斷器進行短路保護。4.2 模塊選擇本次設(shè)計的模塊選擇為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)的物理點類型分別為模擬量輸入六個、模擬量輸出五個、數(shù)字量輸入五個以及數(shù)字量輸出一個，其中模擬量輸入信號分別為新風(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)字量輸入信號分別為壓差開關(guān)、防凍開關(guān)、風(fēng)機壓力開關(guān)、風(fēng)機故障開關(guān)和風(fēng)機狀態(tài)開關(guān)；數(shù)字輸出信號為風(fēng)機的啟停。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，為一個工程設(shè)計和修改設(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、閥門及水泵等裝置組成。為了達到控制效果，每個片段要有必要數(shù)量的點用來控制。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)自動生成的點的類型和用戶地址。CARE庫中預(yù)先定義好的片段叫做宏，也可以更方便的使用宏來快速添加片段到原理圖，

40、或者保存創(chuàng)建的片段作為一個宏，以便在以后方便地從庫中調(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)域為在菜單欄下，顯示所選擇的所有片段的區(qū)域。原理圖由風(fēng)機、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，它們以顏色和三角形方向來區(qū)分點的類型( 向上為輸入，向下為輸出)，并且用一個符號表示額外的信息，物理點的具體描述如下表5-1所示。表5-1 物理點示意表顏色三角箭頭方向符號點類型綠色向下-數(shù)字量輸入紅色向下0模擬量輸入藍色向上-數(shù)字量輸出紫色向上0模擬量輸出硬件點類型的定義為連接到控制器的設(shè)備的實際點，輸入信號到控制器或控制器輸出指令信號到裝置。CARE中定義了四

41、種(s zhn)基本的硬件點，如果點的類型和實際(shj)裝置的類型不匹配，必須修改點類型或點屬性參數(shù)，4種基本點類型(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 基本點圖標(biāo)示意圖。雙擊三角符號，可以查看該點的類型及用戶地址。點擊一次，三角符號變黑色，表示選中該點，來修改點的用戶地址及屬性。一個控制所包含的硬件點有一個上限的，比如Excel 500 最多128個，Excel 100 最多36個，Excel 80 最多24個等。Flex 點代表一個或多個硬件點，這種點可以通過操作終端來操作或顯示關(guān)聯(lián)的硬件點以及它們的數(shù)值。F

42、lex點類型包括Pulse_2、 Multistage和DO_Feedback_DI三種。加入、插入或刪除片段的目的是通過這個步驟來創(chuàng)建或修改一個設(shè)備原理圖。通常按照從左到右的原則來安排片段順序。比如一個熱水系統(tǒng)，先加入一個鍋爐，然后是熱水循環(huán)泵，其次是泵的故障信號和手自動信號。根據(jù)設(shè)計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。如果在設(shè)計原理圖時經(jīng)常要用到某些片段及其組件，可以把它保存為宏。宏是一個指定了組件如傳感器、狀態(tài)點等的片段。當(dāng)使用時不必像選擇一個片段那樣經(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，在使用時快速調(diào)出加入到原理圖中，每個宏都有一個唯一的個性化的名字。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)檢測圖，主要功能為檢測新風(fēng)的溫度及濕度，并將檢測結(jié)果輸入到上位機，以便于后面對新風(fēng)進行處理。圖中前一部分為新風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)閥，為了達到節(jié)能的目的，新風(fēng)與回風(fēng)有一定的比例，這個比例通常會設(shè)定為新風(fēng)比回風(fēng)是三比七，在空調(diào)機組安裝完成后，對新風(fēng)和回風(fēng)風(fēng)閥進行調(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。后一部分為溫度及濕度傳感器，把新風(fēng)的

44、溫、濕度傳感器信號輸入到DDC系統(tǒng)控制器，進行回風(fēng)及新風(fēng)焓值計算，按新風(fēng)和回風(fēng)焓值比例來控制回風(fēng)閥的開度，也是為了更好的達到節(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)檢測圖下圖5-3表示的是兩個安全開關(guān)，第一個開關(guān)是一個壓差開關(guān)，它的作用是過濾新風(fēng)，在過濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開關(guān)，監(jiān)視過濾網(wǎng)的暢通情況。當(dāng)風(fēng)機(fn j)運行時，如果過濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當(dāng)超過設(shè)定值時，壓差開關(guān)就會閉合。這個閉合的開關(guān)信號通過一路DI輸入現(xiàn)場控制器，控制器發(fā)出報警，提醒工作人員清洗。第二個開關(guān)是一個防凍開關(guān)，防凍保護的作用是防止冬季盤管凍

45、裂。防凍開關(guān)的控制是通過在整個新風(fēng)機(fn j)組的前端的溫度傳感器（AI）對新風(fēng)溫度與設(shè)定值的比較來控制的，如果溫度的測試值小于設(shè)定值，則防凍開關(guān)開啟，并停止風(fēng)機轉(zhuǎn)動，關(guān)閉風(fēng)閥，使整個機組停止工作，從而達到保護機組防止其凍裂的效果；如果溫度測試值超過設(shè)定值，新風(fēng)機組可以正常運作。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整個(zhngg)新風(fēng)機組前端的溫濕度傳感器來控制的，系統(tǒng)通過前端溫濕度傳感器的測量值通過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)及檢測裝置，圖中前一部分為一個送風(fēng)風(fēng)機。風(fēng)機的作用是通過對室內(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)機有五個物理點，其中一個為數(shù)字量輸出點，三個為數(shù)字量輸入點。數(shù)字量輸出點的功能是控制風(fēng)機的啟停，三個數(shù)字量輸入點的功能分別是故障的檢測、風(fēng)機壓力差信號和風(fēng)機的狀態(tài)。后面(hu mian)一部分是溫度、濕度傳感器，通過這組傳感器來監(jiān)控通過送風(fēng)風(fēng)機送出的風(fēng)的各項指標(biāo)，將檢測信號傳送到DDC控制器，使室內(nèi)溫濕度及風(fēng)速都達到最適合的狀態(tài)。圖5-5 送風(fēng)及檢測(jin c)裝置圖 下圖5-6所示為回風(fēng)(hu fn)檢測裝置圖，圖中溫度、濕度傳感器是為了檢測回風(fēng)的各項數(shù)值

47、，通過檢測的數(shù)值來了解室內(nèi)溫度，從而調(diào)節(jié)加熱、制冷或加濕閥的開度，達到節(jié)能減排的作用。圖5-6 回風(fēng)檢測(jin c)裝置圖 下圖5-7是上面各部分的合成，也是此次設(shè)計的整體設(shè)備原理圖，接下來通過該圖來設(shè)計控制策略、開關(guān)邏輯和時間(shjin)程序，從而完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。圖5-7 整體(zhngt)設(shè)備原理圖第6章 控制策略設(shè)計(shj)6.1 CARE軟件(run jin)控制策略設(shè)備(shbi)的控制策略是設(shè)計環(huán)境監(jiān)視、調(diào)整設(shè)備運行的控制回路，使控制器具有一定的智能化來控制環(huán)境參數(shù)在一個舒適的水平。 例如當(dāng)房間溫度低于希望的溫度設(shè)定時，系統(tǒng)通過編好的控制策略如PID調(diào)節(jié)來調(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。每個設(shè)備可以有不止一個控制回路。每個控制器最多有128個控制圖標(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128個。每個控制器最多可以有40個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40個?？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。每個控制圖標(biāo)都有一個I/O對話框來定義輸入和輸出（可以是硬件點、軟件點或是其它

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)置對話框，用來定義實現(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兩個以上的模擬點輸入求和減法DIF兩個以上的模擬點輸入求差PIDPIDPID控制器選通開關(guān)SWI根據(jù)一個數(shù)字量，選通不同的控制回路數(shù)據(jù)傳遞IDT將值從一個控制圖標(biāo)傳遞到其它圖標(biāo)或點6.2 控制策略設(shè)計(shj)此次設(shè)計的生產(chǎn)車間空調(diào)系統(tǒng)是一個無特殊要求的空調(diào)系統(tǒng)，主要設(shè)計其的加熱、制冷(zhlng)和加濕的比例調(diào)節(jié)，通過PID調(diào)節(jié)及一些聯(lián)動設(shè)計出車間空調(diào)系統(tǒng)的控制策略。下圖6-1為一個加熱、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)。因為加熱和制冷的PID調(diào)節(jié)輸入均為溫度傳感器所測量到的溫度，所以運用數(shù)據(jù)傳遞圖標(biāo)將一個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量值的差值控制的，給定值由下面的偽點也就是內(nèi)部軟件店進行控制。但是在制冷方面，如果只利用一個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。考慮到加熱和制冷的聯(lián)動問題，要考慮空調(diào)機組的狀態(tài)，所以還要運用選通開關(guān)來與壓差開關(guān)聯(lián)動，

51、保證空調(diào)機組過濾網(wǎng)未堵塞，與防凍開關(guān)聯(lián)動以保證送風(fēng)溫度不會導(dǎo)致導(dǎo)管凍裂等問題，與風(fēng)機壓力開關(guān)聯(lián)動來確保風(fēng)機為堵塞，與風(fēng)機故障開關(guān)聯(lián)動來確保風(fēng)機未發(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)動的設(shè)備(shbi)物理點相連，用X2連接其他圖標(biāo)表示當(dāng)XD1為開啟可以聯(lián)動，X3輸入0表示當(dāng)XD1為0時不能聯(lián)動Y正常與閥的物理點相連，但當(dāng)有幾個選通開關(guān)時，Y需要與下一個要聯(lián)動的圖標(biāo)的X2連接。當(dāng)上述條件均符合時，加熱或制冷閥開始動作。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)機壓力開關(guān)和風(fēng)機故障開關(guān)進

52、行聯(lián)動。當(dāng)條件滿足時，PID對加濕裝置進行調(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7.1 CARE軟件開關(guān)(kigun)邏輯開關(guān)邏輯為實現(xiàn)點的數(shù)字邏輯（布爾）控制提供一個易于(yy)使用的Excel邏輯表的方法，減少了到現(xiàn)場開關(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，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)過編程的信號傳給輸出點。對單段的一個控制器來說，可以有多個開關(guān)邏輯表并行工作（“或”功能）。異或表防止軟件給一個輸出點傳送超過一個“真”條件。也可以設(shè)定一個開或關(guān)的時間延遲，例如在送風(fēng)機啟動30秒

53、后，開關(guān)邏輯啟動回風(fēng)機。開關(guān)邏輯必須基于一個已經(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。當(dāng)開關(guān)邏輯進行控制的時候，控制策略則不能使用。只有當(dāng)開關(guān)邏輯釋放了這個點后，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)計開關(guān)表包括行和列，每一行代表一個點或者一個輸出情況，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)表條件后延遲2秒啟動風(fēng)機。圖7-1 風(fēng)機輸出結(jié)果圖結(jié)果行的點必須是一個輸出點、虛擬點或標(biāo)志位點。對于數(shù)字點輸出，結(jié)果可以是1或0，對應(yīng)數(shù)字量輸出的兩個狀態(tài)；對于模擬量輸出，結(jié)果是一個值。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)表時延時兩秒后將水閥開到100%。圖7-2 熱水閥輸出結(jié)果圖直接點擊輸出點的三角符號或者調(diào)出一個虛擬點或標(biāo)志位點，可以創(chuàng)建第一行?；蛘邚膸炖锢镎{(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實現(xiàn)結(jié)果行命令。只有這些條件都為真時才能給結(jié)果行輸出命令。直接點擊輸入、輸出點的三角符號或者調(diào)出一個虛擬點或標(biāo)志位點，可以在后繼行中加入該點的制約條件，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、對應(yīng)的狀態(tài)。通常定義0為關(guān)閉，1為啟動。一個數(shù)字點在開關(guān)表中占一行，模擬點占兩行。模擬點的第一行包括用戶地址和比較符號（如大于等于），第二行包括設(shè)定值和死區(qū)。最后一列兩種點都是開關(guān)狀態(tài)。一個開關(guān)表最多可以包含11個數(shù)字量或5個模擬量制約條件。開關(guān)表只能伸展到窗口的最下方。開關(guān)表中可以數(shù)字點條件和模擬點條件混合(hnh)使用。在開關(guān)中可以使用或邏輯。或邏輯表示(biosh)只要有一個條件是真，CARE軟件就能給結(jié)果行發(fā)出命令。對一個輸出結(jié)果，最多可以定義10個或邏輯?？紤]到工程實際中，比如多臺設(shè)備同時啟動會對電力提出很高的要求，我們可以設(shè)計一些時間延遲程序，讓設(shè)備依次啟動。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，表示延遲一段時間執(zhí)行開關(guān)表輸出結(jié)果。加在條件行中，表示該點要維持設(shè)定狀態(tài)一段時間后該條件才有效。參考上面例子中對開關(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)計的風(fēng)機開關(guān)邏輯，圖中第一行為(xngwi)風(fēng)機的輸出結(jié)果行，表示當(dāng)滿足下面條件時，過三十秒鐘延遲后開啟風(fēng)機。結(jié)果行后都為開關(guān)邏輯中的條件行，該風(fēng)機啟動有兩個可能啟動的方式。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)機壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機故障報警為1狀態(tài)且當(dāng)回風(fēng)溫度

57、檢測到大于等于25攝氏度（偏差為2）時風(fēng)機啟動。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)機壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機故障報警為1狀態(tài)且回風(fēng)溫度檢測到小于20攝氏度（偏差為2）時風(fēng)機仍應(yīng)啟動。風(fēng)機開關(guān)邏輯考慮到實際應(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)機經(jīng)過30秒延遲后開啟。圖7-5 風(fēng)機(fn j)開關(guān)邏輯圖下圖7-6為該設(shè)計的熱水閥開度開關(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，過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)機壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機故障報警為1狀態(tài)且當(dāng)回

58、風(fēng)溫度檢測到小于等于18攝氏度（偏差為2），并且上述條件全部滿足時風(fēng)機啟動。熱水閥開關(guān)邏輯同樣有延時，它的與延時為3秒，條件全部滿足后延時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，過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)機壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機故障報警為1狀態(tài)且當(dāng)回風(fēng)溫度檢測到大于等于34攝氏度（偏差為2），并且上述條件全部滿足時風(fēng)機啟動。熱水(r shu)閥開關(guān)邏輯也有延時，它的與延時為3秒，條件全部滿足后延時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)計的加濕閥開度開關(guān)(kigun)邏輯圖的兩級開關(guān)邏輯，圖中第一行為加濕閥的輸出結(jié)果行。加濕閥設(shè)有兩級開關(guān)邏輯。第一級開關(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)機壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機故障報警為1狀態(tài)且回風(fēng)濕度檢測大于等于50%（偏差為2%）時，將加濕閥開度開到0%，也就是關(guān)閉加濕閥。加濕閥的與延時為3秒，條件滿足后過10秒鐘加濕閥動作。第二級開關(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)機壓力開關(guān)為1狀態(tài)、風(fēng)機故障報警為1狀態(tài)且回風(fēng)濕度檢測小于等于30%（偏差為2%）時，將加濕閥開

60、度開到50%。它的與延時仍為3秒，條件滿足后過10秒鐘加濕閥動作b。a圖b圖圖7-8 加濕閥開度開關(guān)(kigun)邏輯圖在實際應(yīng)用中，風(fēng)閥通常不與其他設(shè)備聯(lián)動，在設(shè)備安裝后，將風(fēng)閥進行調(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，但要保證風(fēng)閥在風(fēng)機開啟前打開，否則會導(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 時間(shjin)程序的設(shè)計8.1 CARE軟件時間(shjin)程序結(jié)合實際使用情況，創(chuàng)建一個(y )時間程序，提高設(shè)備使用效率。一個控制器最多有20個時間程序。時間程序是與開關(guān)邏輯、控制策略相結(jié)合的，因而為控制器提供了按時間表做出決策的能力。時