雅士空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南

1、空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南1. 空調(diào)自動(dòng)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(jī)組的起?？刂坪桶踩Ｗo(hù)2） 空調(diào)房間溫度（或回風(fēng)溫度、或送風(fēng)溫度）的自動(dòng)控制3） 獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度（室內(nèi)、回風(fēng)或送風(fēng)）控制4） 區(qū)域內(nèi)多個(gè)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(fēng)量控制（變風(fēng)量或定風(fēng)量）、壓差控制（過濾器壓差、潔凈室正壓或負(fù)壓、缺風(fēng)保護(hù)等）等在以上幾種情況中，第5）類控制要求一般不會(huì)獨(dú)立提出，一般伴隨第2）4）幾種情況同時(shí)出現(xiàn)。第1）種控制要求獨(dú)立提出時(shí)，嚴(yán)格意義上不屬于

2、空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的范疇，應(yīng)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(dòng)控制類項(xiàng)目實(shí)施中，大部分按照目前的專業(yè)分工情況，對強(qiáng)弱電分柜制作和安裝，即由獨(dú)立的起動(dòng)控制柜（配電箱）負(fù)責(zé)空調(diào)機(jī)組的起?？刂坪桶踩Ｗo(hù)，弱電控制器及其相關(guān)部件則集成于另一個(gè)獨(dú)立的弱電控制柜中。在雅士的標(biāo)準(zhǔn)中，我們傾向于強(qiáng)弱電一體的集成方案，即將空調(diào)機(jī)組的起停控制單元與弱電控制單元集成于同一個(gè)控制柜中，可有效減少外部接線，提高系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)然，采用強(qiáng)弱電一體的方案時(shí)，必須消除強(qiáng)電部分對弱電部分的電磁干擾。（2）空調(diào)自動(dòng)控制設(shè)備系統(tǒng)的基本類型按照空調(diào)設(shè)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(dòng)控制設(shè)備系統(tǒng)：1）

3、 起動(dòng)控制柜（配電箱）ASP起動(dòng)控制柜內(nèi)集成了設(shè)備的供電控制回路（主回路）和保護(hù)控制回路（二次回路），其主要功能有二：手動(dòng)或自動(dòng)通斷設(shè)備的供電電源，以控制設(shè)備的起停；提供過載、欠壓、失壓、缺相、短路等多種保護(hù)功能，保證受控設(shè)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(jī)組起動(dòng)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(tái)空調(diào)機(jī)組的起?？刂坪蜏囟龋ɑ驖穸龋┑膯位芈房刂啤Ｖ悄苄涂照{(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(dòng)（水）閥及執(zhí)行器、電動(dòng)風(fēng)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(jī)組的壓縮機(jī)。3） 單機(jī)多回路空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)（SCS）我們將采用1個(gè)CPU控制（一個(gè)或多個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的）兩個(gè)以上回路的控制模式，稱為單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）。在該系統(tǒng)中，每個(gè)系統(tǒng)只有一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)（如DDC或PLC），不設(shè)分站。兩個(gè)獨(dú)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(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）。單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機(jī)（ACU）及外圍設(shè)備組成?，F(xiàn)場控制機(jī)可以是強(qiáng)弱電一體的集成式柜機(jī)，也可以是單一的弱電柜機(jī)。SCS中的外圍設(shè)備包括傳感器和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大類。4） 集散式空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)（D

5、CS或TDS）對于空調(diào)設(shè)備有集中管理要求的項(xiàng)目或空調(diào)作為BAS系統(tǒng)之子系統(tǒng)的項(xiàng)目，一般設(shè)計(jì)為集散式空調(diào)自動(dòng)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(gè)完整的集散式空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)由一個(gè)中央管理工作站（AMS）、多個(gè)現(xiàn)場控制機(jī)（ACU，也稱分站）及若干套外圍設(shè)備組成。在DCS系統(tǒng)中，各現(xiàn)場控制機(jī)（ACU，也稱分站）承擔(dān)相應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)的溫度、濕度、壓力、流量等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的控制和調(diào)節(jié)功能；中央管理工作站（AMS）承擔(dān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、控制方案指導(dǎo)、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程操控等功能。2. 空調(diào)機(jī)組起動(dòng)控制柜2.1. 規(guī)格說明根據(jù)起動(dòng)方式不同，起動(dòng)控制柜有多種類型，常用的有以下四種：a. 直

6、接起動(dòng)：通過交流接觸器直接接通電源（全電壓起動(dòng)）。b. 星-三角起動(dòng)：電機(jī)起動(dòng)時(shí)，定子繞組接為Y形，起動(dòng)后在預(yù)定時(shí)間轉(zhuǎn)為形（降壓起動(dòng)）。c. 軟起動(dòng)：控制供電電壓按預(yù)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(yùn)行。d. 變頻起動(dòng)：控制供電電源頻率，使之跟隨設(shè)定的積分時(shí)間加速提升，直至達(dá)到全電壓運(yùn)行。起動(dòng)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(jī)功率（KW）（n臺(tái)電機(jī)時(shí)為 n×P或P1+P2）起動(dòng)方式D 直接起動(dòng)T 星-三角降壓起動(dòng)S 軟起動(dòng)F 變頻起動(dòng)雅士起動(dòng)控制柜2.2. 功能說明起動(dòng)控制柜主要有兩方面的功能，一是控制空調(diào)

7、機(jī)組的起停，二是電氣設(shè)備的安全保護(hù)。起動(dòng)方式不同，其工作原理和功能設(shè)置也有所不同，表1為幾種常用起動(dòng)控制柜的原理及功能比較表。表1. 幾種起動(dòng)控制柜之比較直接起動(dòng)星-三角起動(dòng)軟起動(dòng)變頻起動(dòng)工作原理通過交流接觸器直接接通電源（全電壓起動(dòng)）電機(jī)起動(dòng)時(shí)，定子繞組接為Y形，起動(dòng)后在預(yù)定時(shí)間轉(zhuǎn)為形。（降壓起動(dòng)）控制供電電壓按預(yù)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(yùn)行?？刂乒╇婋娫搭l率，使之跟隨設(shè)定的積分時(shí)間加速提升，直至達(dá)到全電壓運(yùn)行。功能設(shè)置² 手動(dòng)起停；² 受控起停；² 運(yùn)行、電源、故障指示；² 過載保護(hù)；² 消防連鎖。² 手

8、動(dòng)起停；² 受控起停；² 運(yùn)行、電源、故障指示；² 過載保護(hù)；² 消防連鎖。² 手動(dòng)起停；² 受控起停；² 運(yùn)行、電源、故障指示；² 過載保護(hù)；² 消防連鎖；² 旁路切換。² 手動(dòng)設(shè)定起停；² 受控起停；² 運(yùn)行、電源、故障指示；² 過流、過壓、欠壓、過載、缺相等保護(hù)² 起動(dòng)及運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄。優(yōu)缺點(diǎn)投資省，線路簡單。起動(dòng)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(dòng)電流為直接起動(dòng)時(shí)的1/3，可明顯減小對電源的沖擊。起動(dòng)電流可在額定電流

9、25倍間調(diào)整。軟起動(dòng)、軟停車，無機(jī)械沖擊。初投資較大。起動(dòng)方式可靈活選擇，起動(dòng)電流可調(diào)整。對電機(jī)及供電系統(tǒng)的保護(hù)好，無機(jī)械沖擊。初投資大。適用范圍P7.5Kw的小型電機(jī)111P55Kw的中小型電機(jī)27.5Kw以上，客戶指定時(shí)；可用于多負(fù)載并聯(lián)?？蛻糁付ㄊ褂没蛞蛘{(diào)速功能設(shè)置。注：1 P7.5Kw為雅士企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。理論上，只要電機(jī)功率不超過其供電變壓器容量的5%，都可采用直接起動(dòng)方式；2 11P55Kw也是雅士企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。理論上，4KW以上的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組為形接法的小容量電機(jī)，都可采用Y-起動(dòng)方式。2.3. 設(shè)計(jì)文件起動(dòng)控制柜一般應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，其設(shè)計(jì)文件也應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化。這些文件包括設(shè)計(jì)輸入文件、

10、設(shè)計(jì)輸出文件和報(bào)價(jià)文件。2.3.1. 設(shè)計(jì)輸入文件作為設(shè)備設(shè)計(jì)和選型的依據(jù)，起動(dòng)控制柜的設(shè)計(jì)輸入文件應(yīng)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(shè)備功率，要求的起動(dòng)方式等；（2） 與起動(dòng)控制柜相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)；這些標(biāo)準(zhǔn)包括：（3） 與起動(dòng)控制柜有關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)包括：2.3.2. 設(shè)計(jì)輸出文件每一種類型的起動(dòng)控制柜都有一套標(biāo)準(zhǔn)的并受控的設(shè)計(jì)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(xì)表2.3.3. 報(bào)價(jià)文件起動(dòng)控制柜的報(bào)價(jià)輸出文件應(yīng)包括：（1）報(bào)價(jià)2

11、.4. 標(biāo)準(zhǔn)價(jià)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(jī)組起動(dòng)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(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)水閥或風(fēng)閥等，一般作為附件），即可實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組起停控制及溫度控制。根據(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?。趻彀惭bc 柜式，落地安裝電機(jī)功率（KW）（n臺(tái)電機(jī)時(shí)為 n×P或P1+P2）起動(dòng)方式D 直接起動(dòng)T 星-三角降壓起動(dòng)S 軟起動(dòng)F 變頻起動(dòng)雅士起動(dòng)控制柜3.2. 功能說明3.3. 設(shè)計(jì)文件3.3.1. 設(shè)計(jì)輸入文件3.3.2. 設(shè)計(jì)輸

12、出文件3.3.3. 報(bào)價(jià)文件3.4. 標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格的使用方法4. 單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）4.1. 系統(tǒng)構(gòu)成單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機(jī)（ACU）及外圍設(shè)備構(gòu)成?，F(xiàn)場控制機(jī)有兩種類型，一種是強(qiáng)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(shè)計(jì)文件4.4.1. 設(shè)計(jì)輸入文件4.4.2. 設(shè)計(jì)輸出文件4.4.3. 報(bào)價(jià)文件4.5. 標(biāo)準(zhǔn)報(bào)價(jià)及其使用方法5. 集散式空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)（DCS）5.1. 系統(tǒng)構(gòu)成單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機(jī)（ACU）及外圍設(shè)備構(gòu)成?，F(xiàn)場控制機(jī)有兩種類型，一種是強(qiáng)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(shè)計(jì)文件5.4.1. 設(shè)計(jì)輸入文件5.4.2. 設(shè)計(jì)輸出文件5.4.3. 報(bào)價(jià)文件5.5. 標(biāo)準(zhǔn)報(bào)價(jià)及其使用方法6.1. 單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）1.1. 系統(tǒng)定義我們將采用1個(gè)CPU控制（一個(gè)或多個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的）兩個(gè)以上回路的控制模式，稱為單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）。在該系統(tǒng)中，每個(gè)系統(tǒng)只有一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)（如DDC或PLC），不設(shè)分站。兩個(gè)獨(dú)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(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）。1.2. 系統(tǒng)構(gòu)成單機(jī)多回路控制系統(tǒng)（SCS）由現(xiàn)場控制機(jī)（ACU）及外圍設(shè)備構(gòu)成。現(xiàn)場控制機(jī)有兩種類型，一種是強(qiáng)弱電一體集成的1.

14、3. 控制器選型1.4. 控制方案1.5. 設(shè)計(jì)輸出文件1.6. 報(bào)價(jià)方法2. 集散式空調(diào)自動(dòng)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(shè)計(jì)輸出文件2.6. 報(bào)價(jià)方法5） 智能（溫控）型空調(diào)控制柜6） 獨(dú)立式空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)（ACS）7） 集散式空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)（DCS）一個(gè)完整的空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)通常包括控制柜（箱）及外圍設(shè)備兩部分。控制柜（箱）用以集成空調(diào)機(jī)組之起動(dòng)控制單元及弱電控制單元之控制器及其人機(jī)界面；外圍設(shè)備包括同一控制系統(tǒng)所需配套的傳感器、開關(guān)、電動(dòng)閥門及其執(zhí)行器。及其配套服務(wù)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(dòng)控制柜按照起動(dòng)方式不同，常采用以下三種類型的起動(dòng)控制柜：e. 直接起動(dòng)：f. 星-三角起動(dòng)：g. 軟起動(dòng)：h. 變頻起動(dòng)：變風(fēng)量控制柜按控制原理不同，常采用的變風(fēng)量控制柜分為以下三類：a. 變頻型變風(fēng)量控制柜b. 調(diào)壓型變風(fēng)量控制柜c. 節(jié)流型變風(fēng)量控制柜。根據(jù)控制方式不同，以上三種變風(fēng)量控制柜又可分為智能型（自主型）和標(biāo)準(zhǔn)型（手動(dòng)型或被動(dòng)型）。表2. 幾種智能型變風(fēng)量控制柜之比較智能變頻型變風(fēng)量控制柜智能調(diào)壓型變風(fēng)量控制柜智能節(jié)流型變風(fēng)量控制柜工作原理按溫度控制要求調(diào)節(jié)電機(jī)的供電頻率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻變風(fēng)量控制按溫度控制要求調(diào)節(jié)電機(jī)工作電壓，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量自動(dòng)控制按溫度控制要求調(diào)節(jié)風(fēng)閥

16、開度，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量自動(dòng)控制功能設(shè)置² 機(jī)組起停控制與保護(hù)（同變頻起動(dòng)柜）² 自動(dòng)變頻變風(fēng)量控制² 溫度設(shè)定與指示² 機(jī)組起?？刂婆c保護(hù)（同直接起動(dòng)控制柜）² 自動(dòng)調(diào)壓變風(fēng)量控制² 溫度設(shè)定與指示² 機(jī)組起停控制與保護(hù)（同直接起動(dòng)或星-三角起動(dòng)柜）² 風(fēng)閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié)變風(fēng)量控制² 溫度設(shè)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(dòng)控制單元（直接起動(dòng)或星-三角起動(dòng)）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(dòng)控制單元（直接起動(dòng)或星-三角起動(dòng)）² 單回路DDC控制器² 溫度傳感器（附件）² 風(fēng)閥執(zhí)行器（附件）優(yōu)缺點(diǎn)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(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)小型（電機(jī)功率7.5KW以下）變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)不建議采用表3. 幾種標(biāo)準(zhǔn)型變風(fēng)量控制柜之比較變頻型變風(fēng)量控制

18、柜調(diào)壓型變風(fēng)量控制柜節(jié)流型變風(fēng)量控制柜工作原理手動(dòng)設(shè)定或按外來信號控制電機(jī)的供電頻率，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)整或變風(fēng)量控制手動(dòng)設(shè)定或按外來信號調(diào)節(jié)電機(jī)工作電壓，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量控制手動(dòng)設(shè)定調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)整功能設(shè)置² 機(jī)組起?？刂婆c保護(hù)（同變頻起動(dòng)柜）² 手動(dòng)變頻或接受外部信號進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整或變風(fēng)量控制² 機(jī)組起停控制與保護(hù)（同直接起動(dòng)控制柜）² 手動(dòng)變頻或接受外部信號進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整或變風(fēng)量控制² 機(jī)組起?？刂婆c保護(hù)（同直接起動(dòng)或星-三角起動(dòng)柜）² 手動(dòng)設(shè)定調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)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(dòng)控制單元（直接起動(dòng)）² 可控硅調(diào)速控制器² 箱體（壁掛或落地）² 起動(dòng)控制單元（直接起動(dòng)或星-三角起動(dòng)）² 調(diào)節(jié)電位器² 風(fēng)閥執(zhí)行器（附件）優(yōu)缺點(diǎn)² 節(jié)能效果顯著² 工作穩(wěn)定性高²