基于模擬中央空調的DDC監控系統改造

摘 要：本論文主要分析了對一臺教學用模擬中央空調監控系統進行改造的過程。通過對系統進行改造，完成了對整個系統的監測、點數統計、設備選型、連接測試、系統編程、在線調試，組態界面的搭建等，實現了對空調系統的溫度、濕度、流量、壓力等的在線監測以及通過上位機對中央空調系統的起停自動控制；對冷凍水閥的PID控制等功能。

關鍵詞：模擬中央空調；DDC控制器；系統改造

1 項目概況

改造對象為一臺教學用模擬中央空調，該系統原有控制器為清華同方的產品，改造前已不能正常工作，因教學需要，需將原有的清華同方的控制系統改造為霍尼韋爾產品的控制系統，改造后將繼續應用于日常教學。

2 整體設計

模擬中央空調系統的整體改造設計完成后，主要能實現以下功能：1）實現冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、風機盤管等動力設備的先后順序啟停控制。上午8：30自動啟動空調，下午18：00自動關閉空調系統。也可以通過手動進行控制。2）實現對冷凍水供回水溫度、冷卻水供回水溫度、新風溫度、回風溫度、新風濕度、回風濕度、冷凍水供水壓力、冷卻水供水壓力、冷凍水流量等模擬輸入量的實時監測，實現對水泵、風機等的手自動、運行狀態、故障等狀態點的實時監測。

模擬中央空調監控系統原理圖，如圖1。

3）冷水閥開度的PID控制。

3 實施過程

改造過程中主要分為以下幾個階段。

對原有控制系統以及設備進行檢測，對系統的溫度傳感器、濕度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等的輸入輸出特性等進行監測。對繼電器、接觸器以及熱繼電器型號以及規格進行監測，對數字點及模擬點的數量進行統計。如圖2。

信號點共28個，其中DI點14個，狀態點6個，故障點6個，流量開關2個；DO點6個，用于啟停；AI點8個，溫度6個，濕度2個；AO點1個，用于旁通閥控制。

根據點數統計，選用與教學配套的 Excel 50控制器，規劃好DDC的控制點布置，根據 Excel 50的輸入輸出點數，一個DDC不能滿足本系統的監控，所以采用了兩個Excel 50控制器，在點數分配上，啟停控制、溫濕度、閥門開度控制相關點集中在第一個DDC上，其余的狀態點集中在第二個DDC上，有利于EBI組態系統的構建，也更加便于控制。

實施建設，實現傳感器、冷水閥、繼電器、接觸器、熱繼電器等與DDC控制器的硬件連接。

編寫程序，按照目標功能編寫程序，繪制Plant原理圖、做控制策略、開關邏輯、時間程序等。并進行在線調試。

搭建上位機組態界面。在EBI組態軟件上構建中央空調系統監控界面，并能在上位機監控整個系統的運行，如圖3。

4 結語

通過對系統進行改造，完成了對整個系統的監測、點數統計、設備選型、連接測試、系統編程、在線調試，組態界面的搭建等，實現了對空調系統的溫度、濕度、流量、壓力等的在線監測；同時實現了通過上位機對中央空調系統進行起停自動控制；對冷凍水閥的PID自動控制等功能。對同行可以起到借鑒作用。

參考文獻：

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[2] 程大章.樓宇自動化系統的控制對象-建筑設備的控制工藝[J].現代建筑電氣，2012.

[3] 方忠祥.智能建筑設備自動化系統設計與實施[M].機械工業出版社，2013.

本課題為校級課題，課題編號：2015KJ06。

作者簡介：蔡志敏（1981-），講師，碩士。