江森机房群控课件.ppt

1、Package Automation Solution Chiller冷水机房群控系统Johnson Controls2Contentsn 群控介绍n 控制基础n PAS-C的内容n PAS-C的功能n PAS-C的特点-群控目的-控制要求-监控内容Johnson Controls3群控介绍群控介绍群控目的n 自动控制，节省人力 自动判断建筑负荷需求，按需开启冷水机组；自动维持稳定的水系统压力；自动选择并投入备用设备；n 保护设备，延长寿命 按特定顺序开启设备，保证设备安全运行；自动完成设备的轮换使用；Johnson Controls4群控介绍群控介绍控制要求n 压差旁通控制 空调机组作为末端

2、，并联在供回水间；每台空调机组按照需求调节水阀开度；末端水阀的开度变化，造成总流量变化，影响了水系统压差；对末端来讲，需要稳定的压差；对冷冻水循环泵来讲，定速泵不能超负荷；因此设计旁通阀，根据压差随时调节旁通开度；稳定水系统压差的同时保护水泵；分水器集水器M变流量定流量BACKJohnson Controls5群控介绍群控介绍控制要求n 负荷计算 建筑物的实际负荷按照如下公式计算得出 冷负荷=(冷冻水回水温度-冷冻水供水温度)*冷冻水总管流量*1.19 冷负荷的设定值按照当时运行的冷水机组台数决定 比较实际负荷与设定值，并当持续判断有效时，决定加减冷水机组；台数负荷上限负荷下限11台冷机全负荷

3、的90%1台冷机全负荷的40%22台冷机全负荷的90%2台冷机全负荷的40%33台冷机全负荷的90%3台冷机全负荷的40%44台冷机全负荷的90%4台冷机全负荷的40%BACKJohnson Controls6群控介绍群控介绍控制要求n 顺序启停设备 为保护冷水机组，应确认冷冻水和冷却水充分流动；为保护循环水泵，应确认管路上的水阀已开启；当决定开启一台冷机时，应按照一定的延时间隔，顺序开启设备：冷却塔蝶阀 冷却水蝶阀 阀位反馈确认 冷却泵 冷却塔可用 冷冻水蝶阀 阀位反馈确认 冷冻泵 冷水机组水流确认 启动机组 当决定关闭一台冷机时，应按照上述反向顺序关闭设备；BACKJohnson Cont

4、rols7群控介绍群控介绍控制要求n 自动投入备用设备 当正在运行或准备运行的机组或水泵发生故障时；自动停止与其串联的其他设备；自动进入设备轮换程序投入其他设备；n 设备轮换使用 累计设备的运行时间；先启动累计运行时间最短的设备；先停止累计时间最长的设备；BACKJohnson Controls8群控介绍群控介绍控制要求n 冷却塔风扇控制 当决定增加一台冷水机组投入工作时，会相应增加一台冷却水泵，并打开一座冷却塔的进水蝶阀，但其风扇并不根据此逻辑开启；此时冷却塔处于可用状态，直至冷却水回水温度高于32时；开启累计时间最短的风扇，保证冷水机组在较高效率下工作；BACKJohnson Contro

5、ls9群控介绍群控介绍监控内容n 冷水机组 状态、故障、启停、内部参数n 冷却塔风扇 状态、故障、手自动状态、启停n 冷冻冷却水循环泵 状态、故障、手自动状态、启停n 水管路参数 温度、压力、流量、水流状态、蝶阀、旁通阀Johnson Controls10Contentsn 群控介绍n 控制基础n PAS-C的内容n PAS-C的功能n PAS-C的特点-传感器-执行机构-控制器-通讯网络-软件及接口Johnson Controls11控制基础控制基础传感器n 将物理量的变化转换为电信号，传递给控制器；n 针对不同的被测对象，包括不同类型、原理、介质和精度的传感器；n 电信号主要分为模拟量信号

6、和数字量信号，一般使用国际工业标准信号；n PAS-C目前所采用的传感器包括：水管温度传感器，模拟量，Pt1000标准信号 水管压力传感器，模拟量，0-10V标准信号 电磁水流量计，模拟量，4-20mA标准信号Johnson Controls12控制基础控制基础执行机构n 根据控制器输出的电信号，改变调节对象的物理状态；n 针对不同的调节对象，包括不同类型、工作方式的执行机构；n 以阀门为例，可拆分为阀体和驱动器，驱动器接受电信号改变阀门开度；n 电信号主要分为模拟量信号和数字量信号，一般使用国际工业标准信号；n PAS-C需要控制的执行机构包括：电动蝶阀，数字量，220V继电器输出 电动旁通

7、阀，模拟量，0-10V标准信号Johnson Controls13控制基础控制基础控制器n 将传感器传来的电信号，转换为可处理的数据；n 将经过处理的数据，转换为电信号输出给执行机构；n 具有CPU和内存，能够进行基本运算，独立实施设备监控功能；n 具有通讯功能，能够将本身的数据传递给其他控制器和管理软件；A/D转换模拟输入A/D转换模拟输出CPU 处理器数字输入隔离电路隔离电路数字输出物理量变化传感器执行机构Johnson Controls14控制基础控制基础通讯网络n 现场网络 被控设备分散于楼宇内各处，现场网络用于连接这些现场控制器；所有控制器的数据通过网络，向中央控制器或系统软件提交；

8、中央控制器或系统软件，统筹网络中所有数据，完成复杂的逻辑关联；n 管理网络 通常为以太网；用于发布用户操作界面；用于和其他系统的软件通讯；Johnson Controls15控制基础控制基础软件及接口n 完成与现场网络的通讯，收集所有的现场数据；n 完成系统的复杂逻辑关联，统筹庞大的设备群；n 处理并转化现场数据，变为容易理解的图表，方便操作人员管理；n 提供动态图形和易于使用的人机界面，并将之发布在网络中；n 利用数据库技术，协助用户维护管理设备；n 自动将系统中的异常情况，发送到指定处，如打印机或eMail；n 与其他系统通讯，相互共享信息；Johnson Controls16Conten

9、tsn 群控介绍n 控制基础n PAS-C的内容n PAS-C的功能n PAS-C的特点-Package目前所定义的范围-Package目前所包含的设备-Package的安装前提和调试量-Package的保用范围Johnson Controls17PAS-C的内容的内容Package目前所定义的范围n 采用定速一次水泵的系统 串联式-机组与水泵一对一串联 并联式-水泵并联，具有备用投入n 2台、3台或4台相同冷量的水冷式冷水机组n 针对机型：可读取内部参数的YK,YR,YS OptiView系列 不读取内部参数的任意机型Johnson Controls18PAS-C的内容的内容Package目

10、前所包含的设备n 专用中央控制盘n 专用现场控制盘n 水管温度传感器n 水管压力传感器n 电磁流量计n 冷水机组通讯卡（仅用于YK,YR,YS OptiView系列）n 数据备份软件（选项）Johnson Controls19PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备T2水管温度传感器水管温度传感器ModulatingBypass ValveV1T1T3T4Ethernet/IP&BACnetWeb界面与楼控集成与楼控集成专用现场控制盘（冷塔控制盘）专用现场控制盘（冷机控制盘）专用中央控制盘P1P2水管温度传感器水管温度传感器水管压力传感器水管压力传感器电磁流量计控制室控制室制冷站机

11、房制冷站机房冷却塔层冷却塔层Johnson Controls20PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用中央控制盘 中央控制盘是整个冷水机组群控系统的大脑，用于数据运算和系统管理；该盘箱内的核心硬件是网络控制引擎NAE；NAE是内嵌有Windows、制冷站管理软件和Web服务器软件的智能硬件；中央控制盘内的其他附件包括变压器和保护开关；控制盘通过以太网与计算机连接，通过双绞屏蔽线与专用现场控制盘连接；TMJohnson Controls21PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用中央控制盘 外观图；内部设计图；DP-A35102-A20-00变压器开关及

12、过流保护网络控制器过线槽背板Johnson Controls22PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用中央控制盘 网络控制引擎NAE技术规格；32位CPU处理器：192 MHz Renesas SH4 7760 RISC Processor 内存容量：128 MB Flash Rom 用于操作系统运行 128 MB SDRAM 用于动态数据存储 操作系统：Microsoft Windows CE Embedded 接口：1个RJ45以太网口，用于连接网络 1个双绞屏蔽线接口，用于连接专用现场控制盘 1个9针RS-232-C型串行接口，用于连接打印机 1个9针RS-232-

13、C型串行接口，可以连接Modem 1个USB标准串行接口，可以连接Modem 认证：UL,FCC,CE,BTLRS232RJ45USB双绞屏蔽线Johnson Controls23PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用中央控制盘 网络控制引擎NAE所提供的Web界面；Johnson Controls24PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用现场控制盘 现场控制盘与机电设备电气柜、传感器和阀门执行器连接，用于监控设备；设计有两类现场控制盘，从而适应制冷站机电设备的分布特点；冷机控制盘（7款型号）冷塔控制盘（3款型号）专用中央控制盘冷机控制盘冷塔控制盘J

14、ohnson Controls25PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用现场控制盘 现场控制盘内的主要组件为数字控制器和输入输出扩展模块；输入输出点的类型分为4类：数字量输入DI点，用于接驳水泵和冷却塔电气柜中无源触点信号，以及电动蝶阀的阀位反馈，从而监视这些设备的运行状态、故障报警和手自动状态；模拟量输入AI点，用于接驳水管温度传感器、水管压力变送器和电磁流量计的电信号；数字量输出DO点，经过继电器隔离，可以通断水泵和冷却塔电气柜中的220V启动电源，以及电动蝶阀的开关；模拟量输出AO点，通过0-10V的电信号，控制冷冻水旁通阀调节开度；Johnson Controls

15、26PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用现场控制盘 外观图；内部设计图；示例1：DP-CH7000-E20-00示例2：DP-CT3000-C20-00电源模块区背板 控制器及模块区接线端子排过线槽继电器模块区Johnson Controls27PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用现场控制盘 电源区：1个220VAC/24VAC变压器，供应控制器和扩展模块1个220VAC/24VDC变压器，供应压力变送器和电磁流量计电源开关和电流断路器电动蝶阀供电接线座 控制器及模块区：每个型号的盘箱内，都具有不同组合的输入输出模块 继电器输出区：带有手动开关的

16、10A继电器模块组 接线端子排：所有端子上均用容易识别的颜色和文字标示出 浅灰色喷漆箱，厚1.5mm，防护等级IP54Johnson Controls28PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 专用现场控制盘类型型号输入输出容量尺寸mm重量kgDIDOAIAO冷机控制盘DP-CH1000-E20-0016682 1000 x 800 x 200 60DP-CH2000-E20-00281082 1000 x 800 x 200 60DP-CH3000-E20-0024682 1000 x 800 x 200 60DP-CH4000-E20-00321482 1000 x 800

17、 x 200 60DP-CH5000-E20-00441882 1000 x 800 x 200 70DP-CH6000-E20-00361882 1000 x 800 x 200 60DP-CH7000-E20-00482282 1000 x 800 x 200 70冷塔控制盘DP-CT1000-C20-00124 700 x 500 x 200 35DP-CT2000-D20-00168 800 x 600 x 200 40DP-CT3000-D20-002012 800 x 600 x 200 40Johnson Controls29PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n

18、 水管温度传感器 冷冻水供/回水总管 冷却水供/回水总管 根据不同管径选择不同长度的探针TE-632AM-1TE-6322M-1探头长度152 mm（6英寸）203 mm（8英寸）测量范围-46 至 104-46 至 104测量精度21下为0.4121下为0.41感温元件1000铂电阻1000铂电阻材料探头：不锈钢支架：黄铜外壳：镀锌钢探头：不锈钢支架：黄铜外壳：镀锌钢套管黄铜 WZ-1000-5不锈钢 WZ-1000-2Johnson Controls30PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 水管压力变送器 冷冻水供/回水主管路电源24VDC，引自冷机控制盘测量范围0至30

19、00 Kpa（0至30 Bar）测量精度全量程 0.25%输出信号0-10VDC工作温度-40 至 125材料17-4 PHTM 不锈钢安装1/4 SAE 外螺纹连接Johnson Controls31PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 电磁流量计 冷冻水供水主管路 根据不同管径选择不同的长度电源24VDC测量范围0.3至8 m/s测量精度流速大于1 m/s时，测量值2%流速小于1 m/s时，测量值3%工作环境环境温度：-25 至 60介质温度：-25 至 150管路压力：25Mpa输出信号4-20mA防护等级IP66材料壳体：带环氧树脂涂层的铝传感器：带陶瓷隔离和氟化橡胶

20、密封圈的不锈钢电极：铂Johnson Controls32PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 冷水机组通讯卡 支持YK,YR,YS OptiView 系列的冷水机组 能够直接接驳专用中央控制盘，并将上述冷水机组的22项内部参数共享 允许系统监视机组数据、发出命令和修改设定值专用中央控制盘冷机控制盘冷塔控制盘冷水机组Johnson Controls33PAS-C的内容的内容Package目前所包含的设备n 数据备份软件（选项）能够将储存于中央控制盘硬件中的PAS-C管理数据导出至工作站中；该软件可以在后台运行，设置为定期自动备份 导出为标准的数据表格式，以供客户自定义分析报表

21、 Microsoft Access(.mdb)Microsoft Excel(.xls)Extensible Markup Language(.xml)Hypertext Markup Language(.htm)Tab Delimited Text Files(.txt)Comma Separated Value Files(.csv)Johnson Controls34PAS-C的内容的内容Package的安装前提和调试量n 传感器的安装：应在水管路接通后，粘贴保温材料前，系统打压试水前n 专用现场控制盘：应在机电设备强电盘于现场完成安装及手动调试后n 专用中央控制盘：应在冷站控制室的土建

22、和装饰工程完成后n 线槽铺设：应在传感器和控制盘完成安装或确定位置后n 系统调试前：应确认设备接线和接地是否正确Johnson Controls35PAS-C的内容的内容Package的安装前提和调试量n 设备通电，确认所有控制盘内工厂预制的程序是否有效；n 测试专用现场控制盘与专用中央控制盘之间的通讯；n 测试每个监控点，是否能正确显示和控制；n 根据现场情况修改的系统参数：温度设定点，压差设定点，负荷上下限设定值，启停延时时间n 测试冷机的顺序启停和相关设备的逻辑联动；n 设定报警和事件的发送方式；n 设定趋势记录；n 设定用户访问权限；Johnson Controls36Contents

23、n 群控介绍n 控制基础n PAS-C的内容n PAS-C的功能n PAS-C的特点-软件界面-系统管理-控制策略Johnson Controls37PAS-C的功能的功能软件界面n PAS-C系统为B/S结构，采用Web浏览的人机界面，不需要安装专用软件；n PAS-C在工厂内已经编辑好动态图形界面，并下载至专用中央控制盘中；n 调试人员具有高级权限，通过该Web界面，进行设定参数等工作；n 用户根据需要可配置不同权限的操作者，通过该Web界面进行监控管理；Johnson Controls38Johnson Controls39PAS-C的功能的功能软件界面n 用户界面为具有高分辨率的彩色图

24、像；n Web客户端通过XML获取实时的动态数据，传递SVG格式的矢量动态图形；n 采用动态图形和易于理解的符号表示被监视的内容，例如表现风扇和泵的状态的旋转动作，以便用户可以迅速检查、识别异常情况；n 操作者使用鼠标点击即可发出命令、设定系统参数和强制设备启停等；Johnson Controls40PAS-C的功能的功能软件界面n 群控主界面n 冷冻侧界面n 机组界面Johnson Controls41PAS-C的功能的功能系统管理n 事件管理 包括设备本身的报警和用户操作的记录；可以区分信息显示的优先次序，用户也可以自行定义报警功能；事件观察程序，可按时间顺序、报警类型、报警优先级等显示和

25、筛选事件；可以根据报警的级别和类别，将这些事件和消息发送到打印机、电子邮箱或其它应用管理服务器中；审计跟踪程序，所有用户的活动和操作均被记录在安全日志中；Johnson Controls42Johnson Controls43PAS-C的功能的功能系统管理n 趋势分析 可以设定按照一定的时间周期记录现场的数据；采用表格或图形的形式，将以上数据在趋势分析工具的视图中显示出来；帮助用户分析系统潜在的隐患和能源消耗状况等；n 汇总报告 系统能够将任何模拟量、特殊事件的发生次数和设备运行时间进行累计；将以上数据提供给维护及服务程序，使用户更容易预测系统可能存在的问题；Johnson Controls4

26、4Johnson Controls45PAS-C的功能的功能系统管理n 时间计划表 允许用户定义设备运行的日期和时间，例如制冷站启动和停止的时间点；可以按周为循环单位，并排除假日或特定的日历日来安排时间表；n 安全设置 系统安全通过要求输入用户名和密码来鉴别试图连入系统的用户；有效用户可在该账户相应的授权范围内访问系统；这种授权范围是通过设备分类、动作设定和时间表三方面共同作用的；可对个人进行设定，亦可对从用户组统一设定；Johnson Controls46Johnson Controls47Johnson Controls48PAS-C的功能的功能控制策略n PAS-C要对整个制冷站内的设备

27、进行集中监控，令它们能够协同操作，从而达到自动化运行和统一的管理；n 所有控制逻辑和策略均被储存在中央控制盘的硬件内 负荷计算及台数控制 压差旁通调节 设备顺序启停 冷却塔风扇控制 设备轮换使用及自动备用投入Johnson Controls49PAS-C的功能的功能控制策略n 对于York冷水机组的Yk,YR,YS OptiView系列，除常规控制功能外。今后PAS-C会开发并提供更先进的能源优化策略冷冻水出水温度设定值压缩机出口温度电流设定值油压差冷冻水出水温度油温度冷冻水回水温度累计运行时间冷却水出水温度启动次数冷却水回水温度面板启停开关电流百分比冷冻水水流状态蒸发器压力安全保护性停机冷凝

28、器压力周期性停机蒸发器饱和温度警告冷凝器饱和温度通讯状态-冷冻水出水温度再设：-参考冷机效率选择台数：Johnson Controls50Contentsn 群控介绍n 控制基础n PAS-C的内容n PAS-C的功能n PAS-C的特点-结合HVAC与Control -与BAS联网-无人值守 -整体设计，专项设计-Web访问 -成本最优化，可靠性强-能源效率 -责任统一，整体服务Johnson Controls51PAS-C的特点的特点结合HVAC与Controln 组合世界上最优秀的冷水机组和控制系统；York百年制造经验+Johnson百年自控及服务经验n 整合双方的技术资源，提供一体化

29、的解决方案，充分发挥制冷站能源效率；对York机组具有最大的兼容能力；YK,YR,YS OptiView系列机组可以直接与控制系统共享其内部数据；控制系统能够将上述参数运用于整体控制中，提供优化的策略；针对不同形式的冷源系统，都有相应的控制策略内置在硬件中成套提供；n HVAC+Control=产品供应+设施管理+维护服务+节能改造；Johnson Controls52PAS-C的特点的特点无人值守n 专用的控制盘能够在现场独立完成制冷站的群控功能，代替日常人工操作；n 使用任何一台工作站、笔记本或PDA，都可通过Web对系统进行管理；n 可以设定将报警信息通过SMTP协议发送到eMail服务

30、器上；n 可通过VPN连接，拨入江森自控的集中服务专用网，实现远程维护和诊断；Johnson Controls53PAS-C的特点的特点Web访问n 专用中央控制盘中内置了Web服务器的软件功能；n 无需架设专门的工作站，无需安装专门的软件，通过Web界面进行访问；n 提供动态图形化的中文界面，对系统进行导航、配置、操作和管理；n 采用了密码授权的安全保护技术，用户在Web界面下键入用户名和密码，系统通过判断账户的权限范围，提供相应管理范围；n 支持最多4个用户同时监控管理，实现不同控制室的协同工作；Johnson Controls54PAS-C的特点的特点能源效率n PAS-C使York机组

31、的参数能够参与到系统控制中，并分享其本身的逻辑需求，使控制策略不仅仅依靠建筑物能耗需求这个外部条件，更结合了冷水机组本身的能效状态，从而最大地节省冷源系统的整体能耗；Johnson Controls55PAS-C的特点的特点与BAS联网n 继承了Metasys系统的开放特性；n 通过以太网络轻松接入其他系统；n 面向楼宇自动化领域，支持标准的BACnet/IP开放协议；n 面向信息技术领域，支持XML格式的Web Service；n 可导出数据库，为其他应用服务器传递信息；Johnson Controls56PAS-C的特点的特点整体设计，专项设计n 设计开发专用的硬件设备，便于调试、维护和日

32、常管理；专用现场控制盘，一体化出厂，无需现场组装 电源模块区，为变送器配置专用供电，为电动蝶阀配置专用供电；继电器模块区，采用具有手动开关的集成式继电器，体积小便于调试；IP54机箱，适用于制冷站和冷却塔层的工作环境；专用中央控制盘，内置控制策略和管理程序n 采用测量范围及测量精度最合适的专业传感元件；n 为制冷站的自动控制和能源管理所定制的软件系统；n 出厂前经过严格的测试与检验，给用户以最好的质量保证；Johnson Controls57PAS-C的特点的特点成本最优化，可靠性强n 专项设计的控制盘；n 专项设计的软件平台；n 冷水机组与控制系统的无缝连接；n 厂内整体的软硬件联合测试；Johnson Controls58PAS-C的特点的特点责任统一，整体服务n 江森自控为客户提供从冷水机组到群控系统的全部设备；n 单一来源完成整个系统的设计、采购、技术支持和维护服务；n 避免分开供应时可能发生的衔接问题、操作冲突和责任不明确等现象；n 整个冷源系统的机电设施维护服务和节能改造；