Автоматизация, диспетчеризация для гипермаркета
Нами разработан проект стадии «РД» для монтажа ввтоматизации и диспетчеризация для гипермаркета.
Настоящий проект автоматизация, диспетчеризация инженерных систем. Пояснительная записка.
Краткая характеристика объекта
Объект представляет собой гипермаркет равно высотной этажности секция второй этаж корпуса занимают офисные помещения. В офисных помещениях предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для жилой части предусмотрена вытяжная вентиляция с механическим побуждением.
Основные проектные решения АСУЗ
Настоящим проектом предусматривается создание единой комплексной системы по автоматизации, диспетчеризации инженерных систем комплекса. Проектом предусмотрено Автоматизация и диспетчеризация приточно-вытяжных систем гипермаркета, офисных помещений, вытяжных систем жилой части, системы электроснабжения жилой части, воздушно-тепловых (электрических) завес для офисных помещений.
Применяемое оборудование
На основании технического задания выданного заказчиком и требований предъявляемых к структурированным системам мониторинга и управления инженерными системами здания (ГОСТ Р 22.112-2005) проектом предусмотрено использование оборудование фирмы «Honeywell». Система Excel 500 является свободно программируемой системой управления и текущего контроля для инженерных систем здания, имеет модульное построение, что дает возможность расширять систему по мере роста требований к эксплуатации здания.
Система управления Excel 500 строится но базе контроллеров Excel 500-XEL5010 с модулями распределенных входов и выходов. Количество контроллеров системе не должно превышать 30 шт. Количество модулей распределенных входов и выходов подключаемых к контроллеру не должно превышать 16 шт. и не долее 10 шт. однотипных. Связь между контролерами и диспетчерским пунктом осуществляется при помощи линии передачи данных E-BUS кабель J-Y 2x2x0.81 длина шины не должна превышать 1200 метров.
Связь между контроллерами и модулями распределенных входов и выходов осуществляется при помощи шины Lon Works. кабель J-Y-(ST)Y 2x2x0.81 общая длина шины не должна превышать 500 метров. Для программирования контроллера или изменения параметров системы проектом предусмотрен переносной пульт оператора Х1582АН, который подключается при помощи кабеля XW582 к модулю связи контролера.
Соединение шины E-BUS с компьютером осуществляется по проекту.
Автоматизация приточно-вытяжных систем
Автоматизация приточно-вытяжных систем предназначена:
- для создания комфортных условий в офисных помещениях и в квартирах комплекса путем поддержания технологических параметров сантехнического оборудования систем;
- для дистанционного управления оборудованием;
- для диспетчеризации оборудования.
Характеристика приточно-вытяжных систем
Приточная система П1 состоит извходной секции с заслонкой наружного воздуха типа «жалюзи»;
- секции фильтра;
- секции водяного нагревателя;
- секции вентилятора с односкоростным электродвигателем, узла смешения (калорифер)
Вытяжные системы состоят из секции вентилятора с односкоростным электродвигателем.
Режимы работы приточно-вытяжных систем
Проектом предусмотрено два режима работы приточно-вытяжных систем
- местный (локальный) режим работы;
- автоматический режим работы.
- Местный (локальный) режим работы
Запуск двигателей вентиляторов и насосов осуществляется с местного щита управления в ручном режиме. Контроль работы оборудования визуальный по показаниям световой индикации на щитах управления и местных приборов.
Предусмотрена блокировка двигателя приточных вентиляторов:
- при срабатывании термостата защиты по воздуху;
- при срабатывании теплового реле;
- при размыкании термоконтактов вентилятора;
- при возникновении сигнала «ПОЖАР» в зоне предусмотрена блокировка двигателя насоса при срабатывании теплового реле.
Предусмотрена блокировка двигателя вытяжного вентилятора при с работы в он и теплового реле;
- при размыкании термоконтактов вентилятора,
- при возникновении сигнала «ПОЖАР» в зоне.
Перечень сигналов, передаваемых на контроллер управления с силовой части щита перепад давления на вентиляторах;
- перепад давления на фильтре;
- состояние двигателей насосов;
- состояние двигателей вентиляторов;
- состояние переключателя « ручной / автомат», положение защитного выключателя вентилятора, насоса;
- скорость работы вентилятора;
- сигнал угрозы замерзания приточной системы;
- сигнал «ПОЖАР».
Световая индикация на щитах управления приточных систем
- «АВАРИЯ» (красный свет);
- «РАБОТА» (зеленый свет);
- «ФИЛЬТР» (желтый свет!;
- «ТЕРМОСТАТ» (синий свет)-
- «ПОЖАР» (красный свет);
- «СЕТЬ» (зеленый свет)
Световая индикация на щитах управления вытяжных систем:
- «АВАРИЯ» (красный свет);
- «РАБОТА» (зеленый свет);
- «ПОЖАР» (красный свет);
- «СЕТЬ» (зеленый свет)
Автоматический режим работы
Автоматический режим работы предусматривает запуск приточно-вытяжных систем вентиляции с использованием контроллера и периферийного оборудования по определенному алгоритму с автоматическим поддержанием заданных параметров.
Контролируемые параметры:
- температура наружного воздуха;
- температура обратной боды теплоносителя;
- температура приточного воздуха на выходе из системы.
Контролируемые сигналы
- перепад давления на вентиляторах;
- перепад давления на фильтрах;
- состояние двигателей вентиляторов;
- состояние двигателей насосов;
- состояние переключателя «ручной/автомат».
Аварийные сигналы, выдаваемые системой автоматизации
- авария двигателя вентилятора
- авария двигателя насоса;
- остановка приточной системы по термостату защиты по воздуху
- низкая температура обратной воды теплоносителя;
- высокая температура приточного воздуха;
- угроза замораживания калорифера.
Предаварийные сигналы, выдаваемые системой автоматизации:
- засорение фильтра приточной системы
- занижение температуры приточного воздуха
- температура наружного воздуха ниже 8 0 С градусов
Алгоритмы работы приточно-вытяжных систем в автоматическом режиме
Автоматический летний режим работы
В автоматическом летнем режиме поддержание температуры приточного воздуха не осуществляется, насосы выключены, регулирующие клапаны на трубопроводе теплоносителя не работают.
- открываются заслонки клапана наружного воздуха;
- включаются двигатели вентиляторов приточно-вытяжных систем;
- проток воздуха в системе контролируется реле перепада давления.
Автоматический зимний режим работы
В автоматическом зимнем режиме работы предусмотрено регулирование температуры приточного воздуха по показаниям датчика температуры в приточном воздуховоде с помощью регулирующего клапана на обратном трубопроводе теплоносителя;
Защита водяного калорифера от замораживания при помощи термостата защиты по воздуху и датчику температуры на обратном трубопроводе теплоносителя. Открывается регулирующий клапан на 100% на обратном трубопроводе теплоносителя;
дается задержка времени на прогрев водяного калорифера до 3 минут, после прогрева калорифера, при отсутствии блокировок по замораживанию (температура обратного теплоносителя более +30 °С, температура в приточном воздуховоде более +5 °С), подается команда с контролера на включение приточной системы, открываются заслонки клапана наружного воздуха;
Включаются двигатели вентиляторов, проток воздуха в системе контролируется реле перепада давления. Выполняется процесс регулирования температуры приточного воздуха, температура приточного воздуха на выходе для системы П1 .6.6- +18 °С.
Автоматическое переключение с летнего на зимний режимы роботы
Смена алгоритмов работы приточно-вытяжных систем с летнего на зимний режимы происходит при температуре наружного воздуха менее +15С Переход с зимнего режима на летний, выполняется при температуре наружного воздуха более +15С
Алгоритмы, отрабатываемые системой при возникновении угрозы замораживания
При температуре приточного воздуха менее +5°С
- выключаются вентиляторы системы;
- закрываются заслонки клапана наружного воздуха, регулирующий клапан на обратном трубопроводе теплоносителя открывается на 100%;
- насосы смешения продолжают работать.
При температуре обратного теплоносителя менее +30 С выключаются вентиляторы системы;
- закрываются заслонки клапана наружного воздуха, регулирующий клапан на обратном трубопроводе теплоносителя открывается на 100%;
- насосы смешения продолжают работать.
Приточные системы, обслуживающие офисные помещения сблокированы с вытяжными системами, работающими на ту же зону приточная система П1 сблокирована с вытяжной системой В1
Системы, обслуживающие офисные помещения не предусмотрены для круглосуточной работы, поэтому проектом предусматривается автоматическое /по заложенной программе! или дистанционное (с рабочего места оператора! отключение систем, кроме схем защиты калорифера от замораживания.
Алгоритмы работы приточно-вытяжных систем вентиляции при пожаре
При возникновении пожара в зоне обслуживаемой системой приточной вентиляции происходит ее отключение с сохранением электропитания цепей защиты от замораживания.
Проектом предусмотрено (согласно СНиП 41-01-2003) индивидуальное отключение приточной системы П1.
Отключение вытяжных систем происходит с использованием автомата с независимым расцепителем (см. проект ЗОИ);
по сигналу «ПОЖАР».
Отключение систем при пожаре осуществляется от модуля пожарной сигнализации через модули управления с использованием Н.З. контактов (см. схему электрическую принципиальную.
Контролеры системы автоматизации, получив сигнал о возникновении пожара, отрабатывают следующий алгоритм отключается двигатель приточного вентилятора;
закрывается заслонка клапана наружного воздуха;
при работе в зимнем режиме клапан на обратном трубопроводе теплоносителя продолжает работать и поддерживать температуру обратного теплоносителя в соответствии с установкой отключается двигатель вытяжной системы.
Алгоритмы работы вытяжной системы вентиляции.
- Системы вентиляции предусмотрены для поддержания определенной температуры в машинном помещении лифтов.
- Система работает на машинное помещение лифтов секции.
Для поддержания определенной температуры в машинном помещении предусмотрено установка вытяжного вентилятора, клапана наружного воздуха, совмещенного шкафа для управления, аналогового датчика температуры.
На систему автоматизации передаются сигналы положения клапана наружного воздуха« ОТКЫТ / ЗАКРЫТ».
Температура воздуха в помещении
При повышении температуры в машинном помещении лифтов +40 °С, открывается клапан, при открытии клапана, включается вытяжной вентилятор. При восстановлении рабочей температуры вытяжной вентилятор отключается, закрывается клапан.
Контроль функционирования воздушно-тепловых завес
Воздушно-тепловые завесы 31, У2 предусмотрены разделом ОВ, размещается в вестибюле офисных помещений. Тепловые завесы управляется с выносного пульта управления (поставляется в комплекте). Контроль аварийности воздушно-тепловой завесы осуществляется по показаниям датчика температуры воздуха (Т7416А1022), установленного в вестибюле. При понижении температуры в вестибюле ниже 12 0С, происходит формирование сигнала «АВАРИЯ» на систему автоматизации, диспетчеризации инженерных систем.
Условия включения/выключения воздушно-тепловых завес определяются с учётом уставок завода-изготовителя и в соответствии с техническими паспортными данными на этапе пуско-наладочных работ.
Автоматизация диспетчеризация систем электроснабжения жилой части
В данном проекте предусмотрена диспетчеризация системы электроснабжения жилой части секции. Диспетчеризация системы электроснабжения жилой части секции предусмотрено в проекте «Автоматизация, диспетчеризация инженерных систем подземная автостоянка».
Системой автоматизации электроснабжения жилой части корпуса осуществляется
- контроль снижения/повышения напряжения в сети;
- контроль амплитудной симметрии сетевого напряжения (перекос фаз);
- контроль нарушения последовательности фаз, контроль пропадания (обрыва фаз);
- контроль срабатывания АВР в злектрощитовой;
- управление освещением вестибюля 1-го этажа;
- управление освещением лифтовых холлов;
- управление освещением промежуточных лестничных клеток и эвакуационных выходов;
- управление эвакуационным освещением этажных балконов, управление эвакуационным освещением тамбуров входов, дома, управление питанием заградительных огней;
- управление архитектурным освещением здания.
Для осуществления параметров контроля напряжения на электрических вводах в злектрощитовой жилой части предусматривается реле напряжения, перекоса и последовательности фаз РНПП-311.
Реле РНПП-311 учтено разделом ЗОМ.
Управление освещением осуществляется путем подачи управляющих сигналов с контроллера в схему управления освещением. Проектом предусматривается дистанционное управление (оператором с рабочего места! и автоматическое (по заранее заложенной программе).
Состав и структура проектируемой системы
В состав системы автоматизации, диспетчеризации инженерных систем входят четыре контроллера Excel 500-XCL5010 (SC01, SC02, SC03 и SC04!, которые размещаются в щитах управления
- ЩУ-П1- контроллер SC01;
- ЩУ - контроллер SC02;
- ЩУ-В24 - контроллер SC03;
- ЩУ-В - контроллер SC04.
Контроллеры объединяются информационной линией C-BUS (как показано на структурной схеме (см. лист 2 страница 22). По информационной линии LonWorks, с помощью коммуникационного модуля XSL511, контроллеры объединяют модули распределённых входов/выходов, модули ввода/вывода, установленных в щитах управления на этажах с вентиляционными установками (см. схему структурную)
Шина LON прокладывается кольцом. В каждом кольце LON требуется установить согласующее устройство шины для обеспечения свободной топологии. Заказной номер модуля согласования. Щиты управления размещаются в помещениях приточно-вытяжных систем (см. схему расположения оборудования венткамерах).
Выбранное оборудование по тепловыделениям не превышает расчетных значений по теплопотерям щита. Принудительная вентиляция не требуется. Модули распределённых входов/выходов, модули ввода/вывода. На модули сводятся кабельные линии идущие от секций приточно- вытяжных систем, для облегчения подключения кабелей, идущих от периферийного оборудования, используется клеммные блоки с пружинными зажимами и контактами. К периферийному оборудованию относятся.
- датчики температуры в вентиляционных коробах LF20;
- датчик температуры на обратном теплоносителе VF20A;
- датчик температуры в помещении - Т7416А1022;
- датчики перепада давления на вентиляторе и фильтре - DPS400/1000);
- термостат угрозы замораживания - Т6961А1023;
- привод клапана наружного воздуха LF230/-S
- привод регулирующего клапана на обратном теплоносителе.
Клеммный блок XSL513 предназначен для работы с модулями распределённых входов XFL521B, XFL523B. для модуля распределённых выходов XFL524B применяется клеммный блок XSL514. Модуль аналоговых входов XFL521B. Имеет 8 входных аналоговых каналов, которые используются для подключения датчиков температуры с аналоговыми выходами LF20, VF20A, Т7416А1022
Модуль дискретных входов XFL523B
Имеет 12 Входных дискретных каналов используются для подключения датчиков перепада давления на вентиляторах DPS400, о также, для сбора аварийных сигналов, сигналов режима работы и состояния секций приточно-вытяжных систем.
Модуль дискретных выходов XFL524B:
Модуль обеспечивает подключение к 6-ти изолированным, переключающим контактам, цепей питания магнитных пускателей электроприводов вентиляторов приточно-вытяжных систем.
Модуль вводо-вывода Excel Smart I/O XFE3A0600T
Модуль включает в себя как аналоговые входы/выходы, так и дискретные входы/выходы. Предназначен для сбора сигналов от периферийных устройств и управления исполнительными устройствами вентиляторов и клапанов наружного воздуха.
Модули устанавливаются на DJN-рейку в щитах управления (см. схему компоновки щитов управления).
Пульт оператора
Пульт оператора ХБ82АН необходим для доступа к донным приточно-вытяжных систем и их отображения на жидкокристаллическом дисплее. Пульт оператора соединяется с модулем связи на контроллере XCL5010 через последовательный порт с помощью кабеля XW582 (5м.)
Объемы управления и диспетчеризации.
Сетевые сигналы контроллеров Excel 500-XCL5010.
Прокладка кабельных и прободных информационных линий
Вертикальная проводка кабельных линий
Вертикальная проводка между перекрытиями этажей осуществляется в отверстиях слаботочных стояков жилой и офисной части в стальной трубе диаметром Дн 32мм. Кабели, прокладываемые в нише слаботочного стояка, должны быть закреплены, и содержать маркировочные бирки. Конструкции, на которые укладывают кабели, должны иметь исполнение, исключающее возможность механического повреждения оболочек кабелей.
Устройство слаботочных стояков учтено разделом СКС (см. схему устройство стояков жилой и офисной части).
Горизонтальная проводка кабельных линий
Горизонтальная проводка в подземной автостоянке выполняется открыто на лотках. Лотки учтены разделом. Горизонтальная проводка по этажом вне помещений с вентиляционными установками выполняется в трубах ПВХ, не поддерживающих горение, диаметром Дн32мм. Проводка силового кабеля 220 (380BJ выполняется в отдельных трубах ПВХ. Трубная проводка вне венткамер по этажам офисной и жилой части учтена разделом.
Проводка кабельных линий в помещениях венткамер необходимо выполнить на перфорированных лотках из оцинкованной стали, системы «55 Combitech», IР 20,. Лоток необходимо проложить на расстоянии не менее 200мм от верхнего перекрытия, и не менее 500мм. от секций венткоробов. Для осуществления раздельной прокладки силовых и контрольных кабельных линий, согласно ПУЗ, в лотках используется сплошная стальная перегородка.
Крепление лотка осуществляется к потолку, с помощью специализированных консолей. Кабели, прокладываемые на лотке, должны быть закреплены при помощи стяжек. Проводка кабельных линий от лотка до датчиков и оборудования, электродвигателей вентиляторов и насосов, выполняется в гофрированных трубах ПВХ Дн 20 мм. креплением к потолку и стенам клипсами (держателями).
Монтаж оборудования и кадильных линий
Маркировка кабельных линий
Провода и кабели, прокладываемые на лотках и в трубах, должны иметь маркировку на ответвлениях, в начале и конце лотков, труб, а также в местах подключения их к электрооборудованию (электроустановкам). Маркировка выполняется нанесением номеров или наименований на внешнюю изоляцию проводов и кабелей, а также с помощью установки бирок в местах изменения направления трассы, с обеих сторон проходов через междуэтажные перекрытия, стены и перегородки. Бирки изготавливаются из пластмассы, стали или алюминия.
Общие требования к монтажу оборудования
Монтаж систем автоматизации должен производиться согласно СНиП 3.05.07-85 и «Правилам устройства электроустановок» ПУЗ, в соответствии с рабочей документацией, с учетом требований предприятий-изготовителей приборов, средств автоматизации, предусмотренных техническими условиями и инструкциями по эксплуатации этого оборудования.
До начала выполнения монтажных работ системы автоматизации должны быть выполнены требования пункта 2 «Подготовка к производству монтажных работ», СНиП 3.05.07-85, изучена рабочая документация.
Перечень общих требований к монтажу средств автоматики
- Монтаж оборудования производится, после установки технологического оборудования, всех секций вентиляционного канала;
- приборы должны крепиться штатными крепёжными элементами. Крепёжные детали не должны иметь сорванных резьб;
- щиты управления устанавливаются, после окончания всех строительных и отделочных работ, сооружения проемов для ввода кабеля и труб, кабельных каналов и закладных устройств;
- в местах прохода труб через строительные конструкции перекрытия, зазоры следует заделывать легко удаляемой массой, из несгораемого материала, места установки устройств должны быть выбраны согласно требованиям технической документации производителя- изготовителя, быть удобными для их обслуживания с соблюдением правил охраны труда;
- места установки датчиков и приборов не должны влиять на точность измерений и на технологический процесс;
- метод крепления датчика должен по возможности обеспечить быстрый съём и замену, вводы электрических проводок в щиты управления осуществляются снизу через резиновые уплотнения;
- В местах присоединения жил проводов и кабелей следует предусматривать запас провода или кабеля, обеспечивающий возможность повторного присоединения, в зависимости от конструкции ввода/вывода подключаемого устройство, медные жилы проводов и кобелей должны оконцовываться наконечником, с помощью инструмента для обжимки наконечников
Оказанные общие требования конкретизируются для устройств, приборов, датчиков, от их конструктивного исполнения, условий окружающей среды и особенностей технологического процесса. К монтажу и обслуживанию системы допускаются лица прошедшие инструктаж по технике безопасности в строительстве (СНиП 111-(-80) Прохождение инструктажа отмечается в журнале.
Электромонтажные работы в действующих установках производить только после снятия напряжения. Пуско-наладочные роботы производить в соответствии с общими правилами СНиП 3.05.07-85 и приложением №1 «Порядок производства пусконаладочных работ» СНиП 3.05.05-8
Электропитание устройств системы автоматизации, диспетчеризации инженерных систем
Электропитание контроллера Excel 500-XCL5010, модуля Excel и коммуникационного модуля XSL511 выполняется в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЗ), требованиями завода-изготовителя, от трансформаторов ERT6/6 переменным напряжением -2(В, подключенными через источник бесперебойного питания K/N-825ES к сети переменного напряжения -220В (см. схему электрическую принципиальную).
Для каждого контроллера применяется отдельный трансформатор ERT6. К трансформатору запрещается подключать другие нагрузки. Электропитание модулей распределённых входов/выходов XFL521B, XFL523B, XFL52(B выполняется от клемм электропитания -2(В на коммуникационном модуле XSL511
Заземление и защитные меры злектробезопасности
Защитное заземление (зануление) необходимо выполнить в соответствии с (ПУЭ), СНиП 3.05.06.85 "Электротехническое устройство", требованиями ГОСТ 12.1.30-81 и технической документацией заводов изготовителей комплектующих изделий Защитному заземлению (занулению) подлежат бее металлические конструкции устройств и злектроустановок, лотки и корпуса щитов управления. Соединения и присоединения заземляющих и защитных проводников должны соответствовать требованию ГОСТ 10(3(-82 «Соединения контактные электрические», должны быть надежными и обеспечивать непрерывность цепи Необходимо обеспечить защиту соединений от коррозии и механических повреждений
В целях электробезопасности выполнить уравнивание потенциалов. Техника безопасности при выполнении монтажно-наладочных работ и дальнейшей эксплуатации системы Автоматизации, диспетчеризации инженерных систем При выполнении монтажно-наладочных, следует руководствоваться «Правилам устройства электроустановок» ПУЗ, «Техникой безопасности в строительстве» (СНиП 111-4-801 «Электротехнические устройства» (СНиП 3.05.07-851 требованием «Инструкции по технике безопасности при монтаже и наладке прибор об контроля и средств Автоматизации» (ВСН 329-781 К монтажу допускается персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности, и ознакомление с рабочей документацией.
Регламентные работы по техническому обслуживанию и планово-предупредительному ремонту (ТО и ППР) аппаратуры системы диспетчеризации, должны осуществляться в соответствии с годовым планом-графиком, составляемым с учетом документации заводов изготовителей и сроками проведения ремонтных работ, персоналом диспетчерской службы и аварийной бригадой. В аварийную бригаду в зависимости от объёма обслуживаемого оборудования включаются электромонтеры, электромеханики, техники по лифтам.
Техническое обслуживание аппаратуры осуществляется в объёме, определённом технической документацией. Проверку работоспособности систем производят в соответствии с действующими нормативными документами, и подтверждается актам