Проект автоматизации систем приточной и вытяжной вентиляции

Нами разработан проект для монтажа автоматизации систем приточно-вытяжной вентиляции.

псд автоматизации для вентиляции овик

Проектирование автоматизации систем приточно-вытяжной вентиляции

Проектом предусмотрена возможность диспетчеризации данных систем.

Основные решения по автоматизации

Для решения задач автоматизации, контроля и диспетчеризации используется комплекс технических cредств фирмы "Simens", в состав которого входят программируемые контроллеры PXC для приточно-вытяжных систем, дренажных и канализационных насосных и модули расширения ТXМ1 для вытяжных систем для организации обмена информацией между контроллерами предусматривается локальная вычислительная сеть. Шкафы управления приточно-вытяжными вентсистемами и шкафы автоматики с встроенными в них контроллерами или модулями расширения, размещаются в венткамерах.

Для систем вентиляции предусматривается 2 режима управления:

  • местное управление тестирование силовыми агрегатами электродвигателями вентиляторов, насосов;
  • автоматическое и дистанционное управление вентсистемами.

Включение и отключение электродвигателей в режиме местного управления осуществляется кнопками, расположенными на шкафах управления в венткамерах. Чтобы перевести какой-либо агрегат в режим местного управления необходимо соответствующий переключатель или все переключатели на шкафах управления установить в положение "Местный". Если для приточных и вытяжных систем хотя бы один из переключателей установлен в положение "Местное", то отсекаются все режимы регулирования и действует только защита от замораживания калорифера в зимнем режиме. Режим местного управления применяется только при отладке вентсистемы и в экстренных случаях. Автоматическое управление для всех вентсистем осуществляется с контроллера.

проект с алгоритмом работы автоматики приточной системы

Систему можно запустить:

  • с помощью пульта оператора, подключаемого к любому из локальных контроллеров;
  • дистанционно из помещения диспетчерской с АРМ на антресоли.

Оператор может задать режим работы вентсистемы:

  • "Старт" и "Стоп" - включение и отключение вентсистемы вне зависимости от временного графика;
  • "Авто" - включение и отключение вентсистемы по заданной временной программе через таймер времени;

Режим "Авто" является наилучшим, так как не требует вмешательства обслуживающего персонала. Чтобы включить или отключить вентсистему в дни или время суток, не предусмотренные программой, необходимо перевести вентсистему в режим "Старт" либо "Стоп".

Все системы приточно-вытяжной вентиляции работают в двух режимах: летнем и зимнем. Переключение летнего и зимнего режимов осуществляется непосредственно из венткамер по команде оператора с контроллера или централизованно из диспетчерской.

Шкафы автоматики с контроллерами обеспечивают:

  • запуск в работу в определенном сочетании и последовательности всех агрегатов вентсистемы;
  • реализацию необходимых законов регулирования и управления, блокировочных зависимостей; контроль и регулирование температуры приточного воздуха в помещении - по температуре в вытяжном воздуховоде;
  • контроль температуры наружного воздуха устанавливаются 1 датчик на наружной стороне здания, общий для всех систем и подключенный к шкафу ШАВ;
  • контроль температуры обратного теплоносителя после калорифера 1-го подогрева;контроль температуры за калорифером 1-го подогрева;
  • контроль давления воздуха за приточным вентилятором П1 - для поддержания проектной величины давления с помощью частотного преобразователя; контроль температуры и влажности за камерой орошения и в вытяжном воздуховоде только для П5;
  • регулирование абсолютной влажности за камерой орошения только для П6;
  • контроль засорения фильтров грубой и тонкой очистки;
  • защиту калорифера от замораживания;
  • контроль состояния оборудования местное или автоматическое управление,
  • включен или отключен, авария;
  • дистанционное включение и отключение вентсистем из диспетчерской с АРМ;
  • блокировку между приточными и вытяжными системами кроме П11;
  • автоматическое резервирование приточно-вытяжных систем только для ПВ5 и резервных электродвигателей систем П3;
  • контроль концентрации СО в автостоянках по локальной сети.

Если концетрация угарного газа достигла 20мг/м и не снижается в течении 15мин., с контроллера выдается сигнал на включение соответствующих вытяжных систем В15, в случае ее отключения.

Диспетчеризация

Передачу в диспетчерскую аварийно-предупредительной и технологической информации о протекании технологических процессов. Отключение вентсистем при сигнале "Пожар " обеспечивается:

  • для вытяжной вентиляции и тепловых завес - подачей напряжения на автоматы с независимым расцепителем в распределительных панелях замыкающий контакт - см. проекты АОВ2.1 и ЭМ;
  • для приточной вентиляции и вытяжных вентиляторов отключение электродвигателя вентилятора замыкающий контакт в схему управления вентилятором - см. поект ЭМ.

На контроллеры шкафов автоматики по локальной сети передается сигнал "Пожар". Шкафы автоматики с распределенными модулями обеспечивают:

  • контроль состояния оборудования местное и автоматическое управление, включен и отключен, авария;
  • дистанционное включение и отключение вентсистем из диспетчерской;
  • автоматическое резервирование электродвигателей вытяжных систем только для В3;
  • блокировку между приточными и вытяжными системами кроме В11.

Местные показывающие приборы: термометры и манометры предусмотрены для визуального контроля параметров при наладке и эксплуатации вентсистем.

Алгоритм работы систем приточно-вытяжной вентиляции

Данный раздел пояснительной записки и схемы автоматизации являются исходными данными для создания программного обеспечения. Приточные и вытяжные вентиляторы систем оснащены приводами с переменной скоростью, управление которыми осуществляется от потребности в количестве воздуха для поддержания микроклимата в помещениях датчиками давления, устанавливаемыми в основных воздуховодах приточных систем. Скорости вытяжных вентиляторов регулируются по схеме "главный-подчиненный" в зависимости от скорости привода приточного вентилятора.

Зимний режим

Клапан на холодной воде для систем П1 полностью закрыт Прогрев системы и очередность запуска агрегатов системы. После получения команды на включение системы контроллер включает циркуляционный насос горячей воды, если он до этого не был включен по температуре наружного воздуха и открывает клапан на теплоносителе 1-го подогрева на 100%.

При значениях температуры воздуха после калорифера выше +5°С и обратного теплоносителя выше +35°C, гарантирующих исключение замораживания калорифера, запуск агрегатов вентсистемы происходит в следующей последовательности:

  • включается приточный вентилятор; открывается заслонка наружного воздуха (электрически сблокирована с приточным вентилятором);
  • с задержкой в 1минуту включается вытяжной вентилятор с последующим открытием заслонки на вытяжном воздуховоде, электрически сблокированной с вытяжным вентилятором блокировка между приточными и вытяжными системами осуществляется с помощью програмного обеспечения;
  • за 10 минут до включения приточного вентилятора включается насос камеры орошения, а отключается насос за 10минут до выключения приточного вентилятора только для приточных систем. Это позволяет на неработающих системах держать насадки камер орошения сухими и значительно уменьшает образование микробов на них.
Регулирование

После запуска вентсистем в работу клапан на теплоносителе переходит в режим поддержания температуры воздуха приточного или вытяжного. при температуре воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер; при температуре воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер. После запуска вентсистем в работу клапан на теплоносителе 1-го подогрева переходит в режим поддержания постоянной абсолютной влажности (датчик влажности размещен непосредственно за камерой орошения):

  • при влажности воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер;
  • при влажности воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер.

Клапан на теплоносителе 2-го подогорева переходит в режим поддержания постоянной температуры приточного воздуха:

  • при температуре воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер;
  • при температуре воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер.

Закон регулирования пропорционально-интегральный. При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде >50% насос камеры орошения отключается, если он до этого был включен из диспетчерской. При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде <50% насос камеры орошения включается, но только за 10 минут до включения приточно-вытяжной системы.

Защита калорифера от замораживания

Защита калорифера от замораживания осуществляется в двух режимах работы вентиляции:

  • рабочем;
  • режиме ожидания.

В зимний период как в рабочем режиме, так и в режиме ожидания при температуре наружного воздуха ниже 2°С осуществляется автоматическое слежение за температурой обратного теплоносителя и поддержание ее на безопасном уровне в зависимости от температуры воздуха за калорифером 1-го подогрева за счет регулирования положения клапана на теплоносителе, при этом насос на горячей воде работает постоянно. В рабочем режиме если температура воздуха за калорифером 1-го подогрева ниже +5°C или температура обратного теплоносителя ниже +20°С:

  • выдается тревожный сигнал угрозы замораживания калорифера оператору на шкафы управления, автоматики и в диспетчерскую;
  • открывается клапан на теплоносителе 1-го подогрева на 100 %;
  • выключаются приточный, вытяжной вентиляторы;
  • закрывается заслонка наружного воздуха;

Программа блокирует вентсистему от включения, насос на теплоносителе продолжает работать, клапан управляет температурой обратного теплоносителя, поддерживая ее на безопасном уровне (+25°С). Повторное включение вентсистемы производится вручную по команде оператора со шкафа автоматики из венткамеры или дистанционно из помещения диспетчерской с АРМ только после того, как оператор вручную с помощью клавиатуры снимет блокировку.

В режиме ожидания при срабатывании термостата защиты от замораживания по воздуху снижение температуры воздуха за калорифером ниже +5°С или при снижении температуры обратного теплоносителя ниже +20°С:

  • выдается тревожный сигнал оператору на шкаф автоматики и в диспетчерскую о срабатывании защиты от замораживания; включается насос на горячей воде, если до этого он не был включен датчиком наружного воздуха;
  • открывается клапан на теплоносителе 1-го подогрева на 100 %;

Если в течение 10 минут термостат защиты от замораживания возвращается в норму и температура обратного теплоносителя превышает +35°С, программа отменяет режим защиты от замораживания и вентсистема возвращается в режим ожидания. Если в течение 10 минут термостат защиты от замораживания не возвращается в норму, то программа блокирует вентсистему от включения, насос на теплоносителе продолжает работать, клапан поддерживает температуру обратного теплоносителя равной +25°С. Разблокировать вентсистему вернуть систему в нормальное состояние возможно нажатием кнопки "Сброс аварии" командой оператора на шкафах автоматики. Значения критических температур обратного теплоносителя уточняются при наладке.

Летний режим

Клапаны на теплоносителях 1-го подогрева полностью закрыты, насосы на горячей воде отключены.

Очередность запуска агрегатов вентсистем

После получения команды на включение вентсистемы контроллер включает приточный вентилятор с последующим открытием заслонки наружного воздуха. После включения приточного вентилятора с задержкой в 1 минуту включается вытяжной вентилятор с последующим открытием заслонки выбросного воздуха. Последовательность запуска достигается программой с помощью контроллера.

Управление

Данные приточно-вытяжные системы в летнем режиме работают без регулирования температуры воздуха.

Ветсистемы приоточные.

После запуска вентсистем в работу клапан на холодной воде переходит в режим поддержания температуры воздуха (приточного или вытяжного). При температуре воздуха выше нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход холодной воды через охладитель; при температуре воздуха ниже нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход холодной воды через охладитель. Вентсистемы после запуска вентсистем в работу клапан на холодной воде переходит в режим поддержания постоянной абсолютной влажности (датчик влажности установлен за камерой орошения):

  • при влажности воздуха выше нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход холодной воды через охладитель;
  • при влажности воздуха ниже нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход холодной воды через охладитель.

Клапан на теплоносителе 2-го подогорева переходит в режим поддержания постоянной температуры приточного воздуха:

  • при температуре воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер;
  • при температуре воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер.

При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде >55% насос камеры орошения отключается, если он до этого был включен из диспетчерской. При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде <55% насос камеры орошения включается, но только через 10 минут после включения приточно-вытяжной системы. Для всех выше перечисленных вентсистем в зимний и летний режимы закон регулирования пропорционально-интегральный. Вентсистемы приточновытяжные взаиморезервируемые при выходе из строя одной системы включается другая. Электродвигатели вентиляторов П3-М1 и В3-М взаиморезервируемые при выходе из строя одного электродвигателя включается другой. Вентсистема П14 РВ1. Зимний и переходный режим

Автоматическая работа приточного вентилятора

В зимний и переходный режим при +5°С < t нар. возд. < +4°C система работает с переменным количеством рециркуляционного воздуха. После получения команды на включение вентсистемы контроллер запускает агрегаты вентсистемы в следующей последовательности:

  • включается вытяжной вентилятор;
  • открывается заслонка рециркуляционного воздуха;
  • после включения вытяжного вентилятора с задержкой в 1 минуту включается приточный вентилятор, сблокированный с вытяжным.

Последовательность запуска достигается программой с помощью контроллера. Регулирование. Приточно-вытяжныя система работает на поддержание температуры +12°С в вытяжном воздуховоде за счет переменного количества рециркуляции. при температуре воздуха выше нормы - заслонка на рециркуляции прикрывается, а заслонки и выбросного воздуха приоткрываются, увеличивая расход наружного воздуха; при температуре воздуха ниже нормы - заслонка на рециркуляции приоткрывается, а заслонки наружного и выбросного воздуха прикрываются, уменьшая расход наружного воздуха Закон регулирования пропорционально-интегральный.

Летний режим. Очередность запуска агрегатов вентсистем. В летнем режиме при температуре наружного воздуха > +25°C система работает на 100% прямотоке заслонки наружного и выбросного воздуха открыты, а рециркуляционная заслонка закрыта. После получения команды на включение вентсистемы контроллер запускает агрегаты вентсистемы в следующей последовательности:

  • включается приточный вентилятор;
  • открываются заслонки наружного и выбросного воздуха;
  • после включения приточного вентилятора с задержкой в 1 минуту включается вытяжной вентилятор, сблокированный с приточным.

Последовательность запуска достигается программой с помощью контроллера. Регулирование. Приточно-вытяжныя система в летнем режиме работает без регулирования температуры воздуха.

Тепловые завесы

Системы работают в автоматическом режиме в объеме комплектной поставки фирмы "FRIKO". Отопительные агрегаты А201,А202. Системы работают в автоматическом режиме в объеме комплектной поставки фирмы "EVROHEAT".

Возможные неисправности и ошибки

Нарушение нормальной работы приточных или вытяжных вентиляторов (возможный обрыв ремня или любую помеху в циркуляции воздуха) регистрируют датчики перепада давления.

Считается, что авария на вентиляторе произошла, если через 10 сек после получения команды на включение вентилятора или в процессе его работы в течение 10 секунд нет ответа от магнитного пускателя. Также, если через 1 минуту после получения команды на включение вентилятора или в процессе его работы в течение 1 минуты нет перепада давления. В этом случае команда на включение вентилятора снимается, выдается аварийный сигнал на шкаф автоматики и в диспетчерчкую о неисправности системы, а также сообщение, что точка "Сброс аварии" переведена в ручной режим управления.

Нарушение нормальной работы насосов на теплоносителе и камере воздухоохлаждения считается, что авария на насосе произошла, если через 10 сек после получения команды на включение насоса или в процессе его работы в течение 10 секунд нет ответа от магнитного пускателя.

В этом случае команда на включение насоса снимается, выдается аварийный сигнал на шкаф автоматики и в диспетчерскую о неисправности системы, а также сообщение, что точка "Сброс аварии" переведена в ручной режим управления. Положение заслонки наружного воздуха контролируется конечными выключателями. Если через 4 минуты после получения команды на открытие заслонки нет сигнала от конечного

выключателя, говорящего об ее 100% открытии, выдается аваийный сигнал на шкаф автоматики и в диспетчерскую о неисправности системы, а также сообщение, что точка "Сброс аварии" переведена в ручной режим управления. Если ток потребления электродвигателей какого-либо вентилятора или насоса (тепловое реле) превысит допустимое значение или срабатывает встроенный термоконтакт защиты электродвигателя, то вентилятор или насос автоматически отключаются. При этом команда на включение вентилятора или насоса, снимается, выдается аваийный сигнал на шкаф автоматики и в диспетчерскую о неисправности системы, а также сообщение, что точка "Сброс аварии" переведена в ручной режим управления. В случае любой из вышеуказанных неисправностей запуск вентсистемы невозможен до ее устра- нения, только после этого возможно разблокировать вентсистему командой оператора со шкафа или дистанционно из диспетчерской.

Сигнализация работы вентсистем

При подключении к контроллеру переносного пульта оператора с каждой системы может быть получена следующая информация:

  • состояние приточного и вытяжного вентиляторов: включен и отключен на основании состояния контакта магнитного пускателя вентилятора;
  • норма - на основании контакта магнитного пускателя и сигнала с частотного преобразователя о нормальной работе;
  • авария - на основании сигнала с частотного преобразователя, состояния контакта реле тепловой защиты или сигнала от датчика перепада давления.

Состояние насоса :

  • включен и отключен - на основании состояния контакта магнитного пускателя насоса;
  • норма - на основании контакта магнитного пускателя;
  • авария - на основании состояния контакта реле тепловой защиты двигателя насоса;

Состояние воздушного фильтра:

  • чистый и грязный - на основании состояния контакта датчика перепада давления на фильтре;
  • температура приточного, вытяжного воздуха;
  • температура обратного теплоносителя;
  • температура наружного воздуха общая для всех систем;
  • давление воздуха за приточным вентилятором для систем приточных вентустановок;
  • угроза "замораживания" калорифера;
  • абсолютная влажность за камерой орошения только для приточных систем;
  • относительная влажность вытяжного воздуха только для систем механической приточной вентиляции;
  • положение заслонок наружного, приточного и выбросного воздуха;
  • положение заслонок наружного, выбросного и рециркуляционного воздуха (по управляющему сигналу - только для системы П14 РВ1);
  • положение переключателя "Мест."О"Авт." ("Мест."О"Дист.");
  • концентрация СО в автостоянках.

Сигнализация работы дренажных и канализационных насосных. На экран переносного пульта, подключаемого к контроллеру шкафа автоматики ШАВ, расположенного в венткамере, выводится сигнал "Авария" от дренажных ДН и канализационных КН насосных.