中国航空工业第一集团公司直接控股的首家上市公司洛阳中航光电科技股份有限公司已成为国内规模最大的同时具备光、电连接器产品研制和生产能力的企业,主要产品技术性能达到国际先进水平,不仅为航空、航天、船舶、兵器、电子等军工行业配套,同时还为世界知名高科技企业进行配套,“神舟五号”、“神舟六号”以及“嫦娥一号”上都有中航光电的产品。作为一家高速发展的知名上市企业其产品、品牌的市场影响力日益提高,为了更好适应新环境下的竞争,该公司的厂房更新建设也在加快步伐,近期一批高技术、高要求的工业生产厂房都陆续开建或已经投入使用,通过产品性能和价格比拼、售后技术服务比较,在与国内外众多厂家的激烈竞争中,中控电子凭借楼宇自控产品专业制造商强大的品牌、科研实力以及完善优质的后期技术服务团队,赢得了中航光电公司的一致信赖,承担了中航光电美军标电连接器制造中心大楼的楼宇自动化系统并且目前已经出色完成了系统调试,并通过验收,已于近期开通使用,现在通过以下篇幅简单介绍一下该项目的楼宇自控系统。
1.工业厂房智能化系统简介
中航光电科技股份有限公司新建的美军标38999电连接器制造中心大楼,采用的是浙大中控的OptiSYS PCS—300楼宇自控系统,监控主要内容包括:冷源系统、热源系统、无负压设备、空调机组、新风机组等,在中航光电制造中心大楼里DDC自控系统(OptiSYS PCS—300)中主要采用了OptiVIEW上位监控软件、OptiSYS OPC接口软件、PAC314-1、DI316/308、DO308/316、AI304/308、AO304/308等多种控制模块及扩展模块对大楼中的暖通空调、冷热源机组等机电设备进行了集中监视、控制和管理,在整幢建筑中中控电子公司通过智能化的控制系统与科学化的管理方案,相结合为不同生产区域和不同区域工作人员的特殊需求创造了一个舒适、高标准的生产环境,同时也达到了工厂的物耗、能耗、人员管理的成本等降到最低,创造效益的目的。

2.监控对象介绍
2.1厂房中央空调监控
工业厂房中的中央空调在针对不同区域、不同使用对象时都要进行特殊的控制策略、逻辑的制定,如该制造中心大楼的一层某数控机床加工车间,其数控机床等设备在进行精密零件、仪器加工时对环境的温度、湿度的要求极高,同时设备使用时自身发热、产品加工时散热以及对生产、加工时环境的特殊要求、车间人员流动性大等原因都导致该层的中央空调在实现控制功能时条件非常苛刻,中控电子在通过专业的设计与现场使用人员、管理人员充分协商后,通过多次反复调试、测试、调整后制定出了一套适合、完善的控制策略、方案;二层至五层为性质各不相同的手工加工车间,在空调风管的送风口处,大量的操作台正在其下方作业,在中央空调的控制、使用功能上也需要充分考虑到室内操作人员的特殊工作要求及身体舒适度等。
中控电子公司在通过前期细致的技术方案设计、后期优秀技术调试团队配合,制定出了一套完善的技术方案、策略,通过DDC中央监控系统、装于空调机房内的现场控制器(DDC)、分布在不同区域现场的多个高精度检测元件、执行部件,完成了对中央空调系统的完美控制,现将部分控制方案简述如下:
1.通过设置粗效、中效过滤网以及风机状态等等多个压差检测开关,实时检测过滤网等设备的状态,结合中原地区空气质量特点,合理设置控制程序,及时提醒工作人员做出相应处理,减少滤网堆积灰尘,提高风道流畅度、保证送风洁净度、降低风机能耗,同时满足厂房对空气质量的严格要求;
2.通过检测空调风管内送风、回风的温湿度传感器,以及在厂房内不同位置设置的多个室内温湿度传感器的数据,通过温度数据比对、厂房环境分析、数据模拟等方式,同时结合PID功能块及技术人员的通过多次调试后测试出的合理参数设定值,制定出对供回水水管上的电动二通阀控制逻辑、策略,满足厂房内不同作业车间对温度的需求,同时满足舒适性的要求;

3.通过检测空调风管内送风、回风的温湿度传感器,以及在厂房内不同位置设置的多个室内温湿度传感器的数据,通过湿度数据比对、厂房环境分析、数据模拟等方式,同时结合PID功能块及技术人员的通过多次调试后测试出的合理参数设定值,制定出对蒸汽加湿阀控制逻辑、策略,满足厂房内不同作业车间对湿度的需求,同时满足舒适性的要求,并且在加湿阀启停方面,防止机组内部潮湿腐蚀机组壳体材料,以及由于潮湿而滋生细菌等因素,程序中也特别设置提前关闭蒸汽加湿阀、延时关闭机组等程序,做到设计科学、管理合理。
4.通过远程控制空调机组的电气控制柜,实现对空调机组的远程、定时、按需等控制功能,并且结合对排风机的控制,实现空调过渡季节的功能,在一般情况下也可根据空气质量、实际需求等,单独实现排风机启停的控制,另外考虑到制造中心大楼有较多不同生产区域及加工流程顾其需求也大相径庭,特别在部分密集操作台区域,操作人员的工作区域上部送风口的分布非常密集,顾中控电子在设计以及细化时与设计院、甲方等多方协商,在部分区域增加了空调风机变频器,减小了空调风口吹风的强度,同时结合空调二通水阀执行器PID调节、风机频率调节、预制热或制冷等方式满足车间内温湿度的需求,达到中央空调舒适、智能、节能的目的;
5.通过对新风阀、回风阀、排风阀门开度的调节,实现空调节能、舒适、智能等控制,比如在过渡季节采用新风阀、排风阀全开的全通风模式;冬季气温较高时进行新风引入;夏季气温较低时进行新风引入等多种预设控制程序,对空调风阀进行控制,并且程序中还有手动设定、调节等功能,管理员可以根据实际情况进行操作;
6.通过防冻开关对中央空调的冷热水盘管进行低温报警保护,在温度接近冰点是及时进行相关联动控制,打开二通调节阀、启动循环水泵等措施,避免冻裂风机盘管减少无谓的损失。OptiSYS PCS—300楼宇自控系统通过上述的策略应用于中央空调控制中,实现工厂中央空调的智能、科学、节能的控制及统筹管理,同时系统还设计有管理人员自行设定的管理模式,通过设置管理员不同的调节权限,结合实际情况、厂房内特殊情况等进行及时、准确、人性化的控制。
2.2厂房附属用房及办公用房新风系统
制造中心大楼中除去五层厂房外,还包含部分办公用房和附属用房。这些楼层的温度控制,则是通过新风机组对新风进行简单的加热或者制冷处理,而室内温度的精确控制是通过风机盘管温控器实现的,新风机适时地进行新风补给,改善封闭大楼中的空气质量。
中控电子的PCS-300楼控系统首先通过预设程序或者人工设定方式,启动新风系统,通过控制新风阀执行器打开新风阀门;通过控制新风风机电气控制柜,在检测无故障时远程启动风机引入室外新鲜空气;新风进入机组时通过过滤网进行除尘,同时楼控系统设有压差报警开关,及时提醒工作人员进行清理维护工作;新风通过新风机组的盘管,自控系统通过预设程序控制打开二通水阀,对引入的室内的空气进行加热或制冷处理,最后将合适的新鲜空气注入各个房间内。楼控系统通过通讯接口可以远程设定各个房间内的风机盘管温控器的工作要求,或者现场使用人员也可以在本地进行自由调节,同时系统通过通讯总线对分布在不同现场温控器的状态进行远程集中监控。
2.3冷冻水系统监控
2. 3.1 工厂的冷源系统由冷冻机组、冷冻水泵、冷却塔、冷却水泵、膨胀水箱、压差旁通等组成,由中央监控系统通过OptiSYS OPC接口软件与冷水机组实现实时通讯,监视设备的工作状态,并同时配以机房内的现场控制器(DDC)实现以下控制:

1.按照控制模块内部预先编写的系统的群控逻辑程序,或者通过管理人员在监控软件上自行设定的控制方案进行系统智能化的控制,冷水系统通过OptiSYS OPC通讯接口软件,配合现场输出控制模块,实现冷冻机组及各相关设备(冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、电动蝶阀)的联锁控制,同时也通过模块检测设备的运行、故障等状态。
2.根据现场模块、传感器检测出供/回水温差、压力差、流量等,计算出合理的设备(冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵等)启停的台数,节约能源。例如通过检测供回水温差、流量等数据计算出实际负荷量,从而控制冷水机组、冷冻水循环泵等设备启用数量;通过检测冷却水温度与设计温度之差,选择开启冷却水循环泵、冷却塔的台数,并且在启动系统时通过对设备的启停时间进行比较分析,合理安排设备的工作时间,延长设备使用寿命。
3.通过装于冷冻机房内的现场控制器及现场检测元件,检测冷冻水系统供/回水总管的压差,通过模块控制相对应的旁通阀的开度,以维持合适的压差,保证空调系统的正常工作。
2.4热交换、无负压系统
在该厂房中使用的部分机电设备(如热交换系统、无负压系统等)由于特殊要求、设备管理部门不同,楼宇自控系统在进行系统集成时对部分设备通过OptiSYS OPC接口软件以通讯方式, 对其状态、故障等数据进行远程、实时的读取、记录保存,并且对特殊要求的数据、参数进行实时的报警、查询、提示。
2.4其他设备及功能介绍
该厂房大楼由于面积较大,同时人员分布分散等原因,中控电子公司在设计、实施时为提高业主在使用楼控系统时的便捷程度,在一至五层厂房中,利用各层CPU模块的串口通讯功能,在各层厂房中安装了,用于厂房内温度、湿度实时滚动显示的LDE显示屏,并且管理人员还可以通过上位机监控软件进行通知发布、时间显示、上下班提醒等实用功能。厂房大楼中的各项机电设备、装置等的实时、历史数据相比较普通民用大楼更为重要,所以中控电子的PCS-300楼控系统,在进行系统监控同时也将建立了功能较全面的实时数据库系统、历史数据库系统,满足管理人员的实时查询管理、历史数据分析等各方面的要求。

楼宇自控系统面对的是建筑物内所有的机电设备,楼宇自控系统通过计算机技术、自动化技术、通讯技术,同时结合科学的管理方式、管理策略,使楼宇中机电设备在安全可靠的前提下科学、合理、有序地完成各自工作,并达到节约能源,提高设备使用寿命的目的。中控电子公司凭借多年的楼宇自动化产品开发经验和在大量重点工程中应用案例,通过优质、可靠的产品和完善、专业的售后技术服务在中国智能建筑领域发挥出愈来愈明显的作用,也为实现国家“十一五”计划在节能减排和持续发展中提出的战略目标做出不懈的努力!
浙江中控电子技术有限公司
智能建筑产品事业部
朱健


