通过采用AIFCS现场总线实现化纤厂房中央空调控制系统的设计

概述

对于化纤生产来说，Q/A空调系统是影响品质的关键因素，智能控制系统是由中央管理站、各种AI显示控制仪表及各类传感器、执行机构组成的，完成多种控制及管理功能的网络系统。它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。

一、监控系统结构简介

1、提供中央整体机电设备情况显示屏监察，对机电设备故障能作出即时察觉及分析。

2、通过AIFCS现场总线型计算机多串口网络监控系统充分控制厂房，减少因网络故障而影响运作，达到智能分散管理效果。

3、AI显示控制仪表完全独立操作，完善了手动/自动开关控制，包括所需的控制器及阀门。使用方便、节能降耗、减少故障率。

二、空调监控系统要求为

·温度控制。

·湿度控制。

·新风、回风、排风的控制。

·制冷器的防冻监控。

·过滤器压差的状态监测。

·风机的状态及故障报警。

·空调机组的状态及故障报警。

三、温湿度、通风、回风、排风的自动调节原理

四、仪表选型、参数表、调试方式

（1）侧吹风压力、温度、湿度控制子站

AI-808FXL2L2S4增强型智能调节器 ，4～20mA输出控制调节。

调节器测量室内风压与设定风压相比较，控制送风变频器，使其偏差为允许范围。

调试方式：手动自整定

手动自整定方法是先用手动方式调节，等手动调节基本稳定后，再在手动状态下启动自整定，这样仪表的输出值将限制在当前手动值＋10%及－10%的范围而不是OPL及OPH定义的范围，从而避免了生产现场不允许的变频器大幅度变化现象。

模块X电流输出4～20mA、模块L2开关量报警输出、模块S4通讯口

在使用过程中AI调节器 结合PID调节、自学习及模糊控制技术，实现了手动自整定。由于自整定执行时采用位式调节，其输出将定位在由参数OPL及OPH定义的位置。在一些输出不允许大幅度变化的场合，如某些执行器变频器、调节阀的场合，常规的自整定并不适宜。

（2）新风、排风、回风开度控制

AI-808DXL2S4增强型智能调节器，4～20mA输出控制调节。

调节器测量阀门反馈值与设定阀门开度相比较，去控制风门开度。

调试方式：用出厂初始值，无需自整定，阀门缓慢开启。

（3）温度、湿度、露点、风压、过滤差压、设备电流量、电压量测量

显示报警仪，测量温度PT100、4～20mA标准无源信号。

AI-706MEJ1J1J1S、AI-706MEJ4J4J4S 六路显示报警仪。

（4）设备运行状态监测、控制和故障、报警采集

输入AI-301E5I5I5I5I5I5S 输出AI-301E5L5L5L5L5L5S

DI/DO开关量输入/输出控制，最多10个I/O点

上位机指令开关量控制电机启/停及采集状态/故障反馈。

·送风机运行状态排风机运行状态监测、控制和故障报警。

·回风机运行状态监测、控制和故障报警。

·喷淋水泵、冷却水泵、冷却塔风机运行状态监测、控制和故障报警。

·空调机组运行状态监测、控制和故障报警。

五、系统功能及界面软件设计与实现

在上位监控微机上显示中央空调的整个工作状态，如工艺流程图、动画构件、空气流动块、过程参数、安纽设置。

根据检测点的数量每50台用一个串口设备通讯，开关量单独通讯，提供通讯速度。

（1）显示：运行画面显示、变频启动、管道内气体流动、室内温度、室外温度、湿度、送风温度、阀门开度、变频器频率、水泵运行状态。

（2）操作：用户可对调节器参数设置；手动、自动、程序表起动、暂停、停止；用户可用鼠标点击安纽开关，手动－起－停送风、水泵。

（3）报警：变频器、温度、湿度、风压发生异常报警时，相应的显示会发生闪烁及声音报警点击消除；同时选择各类报警并记录报表；提供打印功能。

（4）曲线：实时曲线；可供查询各时间段历史曲线；提供打印功能。

（5）三曲线：历史曲线提供PV、SV、MV、三曲线运行图表提供打印功能。

（6）备忘录：在历史曲线画面可输入50个字文字备忘录，提供打印功能。

（7）报表：提供1～15分钟；30分钟；60分钟；班报表；日报表，提供打印功能。

（8）数据分析：提供每个测量单位的每5秒数据报表记录，可查询事故原因并显示、可绘制负荷曲线，并显示、打印运行报表，根据报表的数据分析系统运行工况。

六、系统运行结果

中央空调长时间投入运转，在中央空调系统中的大量的水泵、风机，用电量占空调总用电量的30%~40%，采用智能调节器控制温度，实现了变频节能技术对空调循环水系统的水泵（冷冻、冷却）进行节能控制，节能率通常在20%~50%之间，提高设备效率。

该系统在化纤厂房内安装调试投入运行，并通过验收。系统投入运行一年来，性能稳定、可靠。系统采用总线式的分布结构，设立现场控制器，所有检测设备及电机均直接在各自的现场控制器上，并由总线连接构成系统，降低了系统成本，并且现场施工也变得极为简单。受到客户的好评。

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