一、概述該建筑的建筑面積43000平方米，建筑高度95米，由主樓、營(yíng)業(yè)廳及維修中心組成�？照{系統采用風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)系統及程控機房專(zhuān)用機組加新風(fēng)系統的空調方式。新風(fēng)系統分層分系統設置，冷熱源集中由動(dòng)力站的三臺YORK離心機組（5275KW）及三臺燃油熱水鍋爐（3000KW）供給。冷熱水系統采用一次泵變流量系統，系統壓差由差壓控制器控制，定壓采用膨脹水箱定壓方式，膨脹水箱放于主樓屋面，補水由位于動(dòng)力站的兩臺補水泵提供。日用油箱放于動(dòng)力站內，油泵位于柴油發(fā)電機的地下油泵房?jì)�。冷卻塔位于動(dòng)力站屋面，控制中心位于動(dòng)力站的集中控制室內。中央空調計算機控制系統由廣州鎧星潔凈空調系統有限公司設計施工。系統于2001年6月竣工交付使用。工程驗收時(shí)獲郵電部好評，并在建筑安裝行業(yè)質(zhì)量評比中獲得多項等獎勵。

　　系統設計采用先進(jìn)的“分散控制、集中管理”控制思想，系統各部分采用直接數字控制器（Direct Digital Controller，以下簡(jiǎn)稱(chēng)DDC）進(jìn)行現場(chǎng)控制，DDC既能脫離系統獨立運行，又能通過(guò)系統總線(xiàn)與控制中心交換信息�？刂浦行挠删W(wǎng)絡(luò )服務(wù)器及控制主機組成，與各DDC之間由網(wǎng)絡(luò )接口及RS485總線(xiàn)聯(lián)接。

　　二、設備選用　　系統控制中心的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )接口、及DDC均采用美國專(zhuān)業(yè)自控公司ASI的控制產(chǎn)品，其中ASI DDC型號為ASIC/2-7040，主要性能如下：

　　16個(gè)通用輸入，8個(gè)模擬輸出，12個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出。內部固化最佳啟停，PID循環(huán)，假日調度等多達32個(gè)控制程序。

　　ASI網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器型號為ASIC/-Net，具有4個(gè)串行通信接口，采用以太網(wǎng)卡與控制主機聯(lián)網(wǎng)。三、控制范圍及系統主要功能　　　　1. 控制范圍　�。�1）新風(fēng)系統　�。�2）冷熱源系統　�。�3）樓層水路控制系統　�。�4）程控機房專(zhuān)用機組系統2. 控制系統的主要功能　　對設備的實(shí)時(shí)控制與監視，設備的最佳啟�？刂坪凸澞苓\行，設備運行狀態(tài)的監測，事故報警及維修預報警；參數監測和顯示，異常狀態(tài)報警，能量管理功能，事件記錄及顯示功能；系統運行狀態(tài)顯示功能等等。

　　系統的能量管理和控制功能概括如下：

　　標準控制焓值控制HVAC控制時(shí)間啟動(dòng)控制最佳啟動(dòng)事件啟動(dòng)的控制最佳停止 DDC控制工作循環(huán)比例（P）

　　零能帶比例，積分（PI）

　　負荷再設比例，積分，微分（PID）

　　夜間循環(huán)自適應控制夜間清潔順序控制四、系統設計1．冷凍機、冷凍水控制系統設計：

　�。�1）冷凍機投入方式：

　　冷凍機的冷凍水電動(dòng)蝶閥開(kāi)啟-延時(shí)-冷水泵開(kāi)啟、冷卻水泵開(kāi)啟-延時(shí)-冷凍機開(kāi)啟，停止順序與上述程序相反。

　�。�2）根據冷凍水供回水溫差及冷凍水量之積計算冷負荷并作為冷凍機運行臺數的控制依據。

　�。�3）根據冷水供回水管壓差控制相應旁通閥的開(kāi)度。

　�。�4）監測冷凍機，水泵狀態(tài)與故障，運行時(shí)間記錄及測量旁通管流量，自動(dòng)均衡各臺設備的運行時(shí)間。

　　2．冷卻水控制系統設計：

　�。�1）冷卻塔與冷卻塔水管上的電動(dòng)閥，冷卻水泵對應開(kāi)啟和停止。

　�。�2）根據冷凍機運行臺數及供回水溫度控制冷卻塔的運行臺數。

　�。�3）監測冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機運行狀態(tài)與故障，運行時(shí)間記錄，自動(dòng)均衡各臺設備的運行時(shí)間。

　　3. 熱水控制系統設計：

　�。�1）根據熱水供回水溫度及流量計算熱負荷，按熱負荷確定水泵的運行臺數及熱水器的運行臺數。

　�。�2）根據旁通管兩端壓差控制旁通調節閥。

　�。�3）監控熱水器、循環(huán)泵運行狀態(tài)及故障、運行時(shí)間記錄，均衡各臺設備的運行時(shí)間。

　�。�4）熱水器的開(kāi)啟順序：打開(kāi)電動(dòng)蝶閥——運行熱水泵——熱水器運行4．補水控制系統設計：

　�。�1）根據主樓屋頂的膨脹水箱水位，控制補水泵啟停。

　�。�2）監控動(dòng)力站補水泵的運行狀態(tài)及故障，運行時(shí)間記錄，均衡各臺設備的運行時(shí)間。

　　5. 油路控制系統設計：（方法同補水控制系統）

　　6. 新風(fēng)機控制系統設計：

　�。�1）根據新風(fēng)送風(fēng)溫度控制各新風(fēng)機冷熱水電動(dòng)閥的開(kāi)度，夏季溫度升高，閥開(kāi)大，冬季溫度升高閥關(guān)小，控制采用DDC內PID循環(huán)程序。

　�。�2）新風(fēng)機關(guān)時(shí)相應電動(dòng)閥關(guān)閉。

　�。�3）冬季、夏季轉換。

　�。�4）新風(fēng)機空氣過(guò)濾器超壓差報警以請求清洗維修。

　�。�5）監測新風(fēng)機運行狀態(tài)與故障，運行時(shí)間記錄。

　　6．其它控制系統設計：

　�。�1）建筑各層各系統的送、回水溫度和流量監測。

　�。�2）對各主要設備（含程控交換機房空調機）運行狀態(tài)進(jìn)行監測和報警、記錄運行時(shí)間。

　�。�3）對機房和部份重要房間溫、濕度進(jìn)行監測并報警。

　�。�4）對程控交換機房地板內的漏水進(jìn)行監測并報警。

　　五、系統組成1. 現場(chǎng)控制器主輔樓及營(yíng)業(yè)廳、維修中心共設現場(chǎng)控制器（DDC）109臺，每臺DDC對應管理一臺新風(fēng)機，主樓部分的控制器采用ASIC/2-7040 DDC控制器，它不但管理新風(fēng)機的運行，還承擔室內外溫、濕度、樓層水路溫度，程控機房水探頭等的檢測與控制；輔樓部分及營(yíng)業(yè)廳的控制器采用ASIC/2-7000 D DC控制器，它主要管理新風(fēng)機的運行，也承擔房間溫、濕度及樓層水路溫度的監控；維修中心皆采用ASIC/2-7040 DDC控制器。冷凍站共設9臺ASIC/2-7040 DDC控制器，分別管理3臺冷凍機組，2臺冷卻塔，4臺冷水泵，4臺冷卻水泵，3臺熱水鍋爐，3臺熱水泵及2臺補水泵，2臺油泵等設備按設定程序運行。

　　2．檢測與控制點(diǎn)及監測器件的選擇檢測與控制點(diǎn)2106個(gè)，其中Di點(diǎn)1326個(gè)、Do點(diǎn)361個(gè)、Ai點(diǎn)317個(gè)、Ao點(diǎn)102個(gè)。系統使用的所有傳感器及變送器均采用KELE公司產(chǎn)品。

　　3．控制器接線(xiàn)ASIC/2型控制器輸出接線(xiàn)均采用聚氯乙烯絕緣及護套軟線(xiàn)，線(xiàn)芯截面為1.0mm2，其中模擬輸入輸出為屏蔽線(xiàn)，數字輸入輸出為非屏蔽線(xiàn)，每個(gè)輸入點(diǎn)均采用3芯（備用1芯）線(xiàn)，輸出點(diǎn)采用2-3芯線(xiàn)。

　　4．DAK-002顯示控制器DAK-002顯示控制器為便攜式的顯示器與鍵盤(pán)組合，通過(guò)與DDC的接口，可現場(chǎng)查看DDC的工作狀態(tài)、運行參數，并可修改其設定參數，強行介入其運行程序，當然這些工作都受到用戶(hù)操作權限級別的限制。本系統配置有4臺DAK-002顯示控制器。

　　5. 控制器與變送器供電控制器與變送器的電源均由現場(chǎng)控制器箱內供電器獲得，供電器根據中國市電制式及控制器與變送器的要求選配。六、DDC主要控制程序設計1. 電力分配需求控制系統有電力需求控制功能，通過(guò)軟件的設定，可在峰值電力需求出現前，按照先定的原則順序切斷設備，使高峰時(shí)的電力負荷限制在控制范圍內。

　　2. 假日調度對于節假日及特殊日期，能提供全年的日期和時(shí)間調度表，中斷系統的標準處理過(guò)程，以滿(mǎn)足系統對各種非標準控制的要求。這一過(guò)程和控制要求的實(shí)現是事先通過(guò)一名有一定權限的管理人員利用DAK-002顯示控制器對現場(chǎng)DDC配置進(jìn)行調整來(lái)完成的�！　　　�3. 時(shí)間/事件程序監控點(diǎn)報警或監控狀態(tài)必須改變時(shí)，可以發(fā)出監控命令，并開(kāi)啟標準的或用戶(hù)的DDC程序。

　　時(shí)制自動(dòng)轉換：操作人員可以預先設定某月某日某時(shí)起到某月某日某時(shí)止，系統時(shí)鐘向前或向后調整幾個(gè)小時(shí)而成為新的時(shí)制，以便更好地利用日光節能。時(shí)間轉換及調整均自動(dòng)進(jìn)行，無(wú)需人工干預。

　　4. 最佳啟動(dòng)在工作時(shí)間開(kāi)始前，先啟動(dòng)空調系統，以便先行改變工作區內溫度，令其到工作時(shí)間時(shí)室內環(huán)境進(jìn)入舒適（或要求）范圍內，程序按一定的時(shí)間間隔不停地采樣溫度計算到達設定的舒適極限所需的時(shí)間，以此確定最佳啟動(dòng)時(shí)間。

　　5. 最佳停止在工作結束前的某一時(shí)間切斷系統，這一時(shí)間既不能太早，也不能太遲，太早了就難以保證環(huán)境的舒適水平，太遲則達不到節能的目的。這一最佳停止時(shí)間的計算以及控制均由系統自動(dòng)完成。

　　6. PID和自適應控制軟件提供的DDC運算程序包括比例，積分，微分和自適應控制，標準DDC程序庫的運算程序能夠讀取傳感器的值，也能對監控點(diǎn)發(fā)控制指令，完成HVAC控制，程序可以執行完整的PID運算，也可以完成只有P或PI的部分PID運算，使之與各種過(guò)程要求相符合，達到最佳控制的目的，自適應控制運算可對系統控制參數進(jìn)行自動(dòng)調整，以便在無(wú)人干預時(shí)對環(huán)境的變化作出響應，這些經(jīng)過(guò)驗證的PID和自適應控制運算，保證了系統的運行滿(mǎn)足工藝要求。

　　7. 夜間吹洗在用冷季節，夜間開(kāi)啟新風(fēng)機組利用室外的涼爽空氣，通過(guò)吹洗程序，可以作到設備節能運行，清晨時(shí)利用涼爽空氣吹洗大樓，可使大樓預冷，從而降低啟動(dòng)設備的負荷。

　　8. 零能帶有冷卻和加熱兩個(gè)設定點(diǎn)，形成一個(gè)既不用冷也不用熱的區域，可以用最小的能耗使溫度維持在舒適范圍內。

　　9. 負荷再設對于多區空調系統，可通過(guò)再設冷卻或加熱設定值，以正好滿(mǎn)足最大負荷區的要求。

　　10. 工作循環(huán)按一定的原則交錯設備的工作間歇狀態(tài)，減少設備的工作時(shí)間，達到節能的目的，設備的間歇時(shí)間不宜太長(cháng)或過(guò)短；太長(cháng)會(huì )影響環(huán)境的舒適水平，過(guò)短會(huì )影響設備的安全運行。

　　11. 運行時(shí)間對所有設備的監控包括統計其運行時(shí)間（啟停時(shí)間、循環(huán)次數），當機械的使用達到一定程度將產(chǎn)生一個(gè)報表，如果設備的使用超出了預定的運行時(shí)間極限，將發(fā)出報警。

　　總之，該控制系統可為大樓的管理者解決下述問(wèn)題：

　�。�1）能源管理（2）設施管理（3）維護管理（4）能耗計費（5）與現有制冷機、熱水器、程控機房專(zhuān)用空調機、大型風(fēng)機盤(pán)管聯(lián)網(wǎng)。

　�。�6）與其它子系統通過(guò)專(zhuān)用接口聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現信息共享。

　�。�7）保證室內環(huán)境的最佳舒適度。

　　七、系統具體監控內容1．冷凍站、冷熱水系統監控：

　　檢測：

　�。�1）制冷機組運行狀態(tài)信號、故障信號。

　�。�2）制冷機組隔離閥狀態(tài)。

　�。�3）制冷機組冷水送、回水水流開(kāi)關(guān)狀態(tài)溫度。

　�。�4）通過(guò)YORK接口與ASI DDC接口聯(lián)接，將制冷機組的信號納入計算機控制系統。

　�。�5）冷水泵、冷卻水泵運行狀態(tài)，故障信號。

　�。�6）冷水總送、回水管溫度。

　�。�7）冷水旁通管壓差。

　�。�8）冷卻水總送、回水管溫度。

　�。�9）冷卻塔風(fēng)機運行狀態(tài)，故障信號。

　�。�10）冷卻水隔離閥狀態(tài)。

　�。�11）熱水泵運行狀態(tài)、故障信號。

　�。�12）熱水總送、回水管溫度、回水流量。

　�。�13）熱水旁通管壓差。

　�。�14）熱水隔離閥狀態(tài)。

　�。�15）補給水泵運行狀態(tài)，故障信號。

　�。�16）熱水鍋爐運行狀態(tài)，故障信號。

　�。�17）補給水轉換閥狀態(tài)。

　�。�18）冷熱水送回水轉換閥狀態(tài)。

　�。�19）膨脹水箱液位狀態(tài)。

　�。�20）油泵運行狀態(tài)、故障信號。

　�。�21）油箱液位狀態(tài)。

　　時(shí)序控制：

　�。�1）程序控制循環(huán)水泵、補給水泵、油泵、冷卻塔風(fēng)機、冷水機給、熱水鍋爐啟/停。

　�。�2）各種隔離閥、轉換閥開(kāi)關(guān)。

　�。�3）冷、熱水旁通管閥門(mén)的開(kāi)度。

　�。�4）根據負荷要求控制機組運行數量。

　�。�5）均衡各臺設備運行時(shí)間。

　　報警：

　�。�1）參數超限報警。

　�。�2）設備故障報警。

　　顯示及打�。�

　�。�1）設備運行參數、狀態(tài)。

　�。�2）設備報警信號。

　�。�3）系統動(dòng)態(tài)流程圖。

　　2. 新風(fēng)系統監控檢測：

　�。�1）室內外溫、濕度信號。

　�。�2）送新風(fēng)溫度信號。

　�。�3）過(guò)濾器堵塞報警信號。

　�。�4）水溫調節閥閥位信號。

　　控制：

　�。�1）根據軟件程序控制空調機組啟/停。

　�。�2）熱氣送新風(fēng)溫度控制水溫調節閥開(kāi)度。

　�。�3）當消防聯(lián)動(dòng)信號送來(lái)時(shí)，停止風(fēng)機運行。

　�。�4）根據室外溫度濕度進(jìn)工況轉換。

　　報警：

　�。�1）風(fēng)機故障信號報警。

　�。�2）過(guò)濾器堵塞信號報警。

　�。�3）溫度超限報警。

　　顯示及打�。�

　�。�1）空調機組參數、狀態(tài)。

　�。�2）機組報警信號。

　�。�3）設定值、閥位值。

　�。�4）系統動(dòng)態(tài)流程圖。

　　3. 程控機房空調機組檢測：

　�。�1）機組運行狀態(tài)信號。

　�。�2）地板下漏水檢測報警信號。

　　控制：根據軟件程序控制空調機組啟/停。

　　報警：

　�。�1）機組故障報警。

　�。�2）地板下漏水報警。

　　顯示及打�。�

　�。�1）空調機組參數、狀態(tài)。

　�。�2）機組報警信號。

　�。�3）系統動(dòng)態(tài)流程圖。

　　4. 樓層水路系統檢測：樓層回水溫度顯示及打�。�

　�。�1）溫度參數。

　�。�2）系統動(dòng)態(tài)流程圖。

　　該系統自2001年6月竣工以后，已穩定運行二年，其“分散控制，集中管理”的運行方式，使其在個(gè)別DDC，或其它設備損壞時(shí)整個(gè)系統依然安全運行，甚至在控制中心出故障時(shí)，各現場(chǎng)DDC仍能正常工作，保證了整個(gè)系統的可靠工作。故該系統的確不失為中央空調計算機控制系統較為合理的一個(gè)系統，并由于其開(kāi)放性設計使其擴展變得簡(jiǎn)單、方便。