一、控製係統概述
本項目為東北某藥廠潔淨室空調自控係統,分為針劑廠區控製係統和原料廠區控製係統兩部分。
針劑廠區工作場所為一二層建築,共10 台空調,采用台達PLC DVP 係列12SE 主機及擴展模塊作為控製器,每台空調均配有一台安裝在控製櫃上的HMI 人機界麵作為現場端監控上位機監控空調運轉狀況,監控室內設有一台主控製電腦,由SCADA 監控係統對整個針劑廠區空調運轉狀況實施監控。
原料廠區共2 台空調,采用台達PLC DVP 係列12SE 主機及擴展模塊作為控製器,每台空調均配有一台安裝在控製櫃上的HMI 人機界麵作為現場端監控上位機監控空調運轉狀況,監控室內設有一台主控製電腦,采用台達eRemote 遠程監控軟件與現場端上位機人機界麵同步監控空調運轉狀況。此外,由台達eServer 數據存儲軟件記錄空調運轉參數,並生成電子記錄報表,方便業主進行回顧分析。
空調監控係統主要監控空調係統中的送風風速,送風/ 回風/ 房間的溫濕度,每個係統都有幾種模式:工作模式、消毒模式、係統停止,以及消毒模式下的消毒和排毒階段等。控製係統可在各種模式間轉換及運行,且按季節分為冬夏季節控製模式。
同時,監控係統將會監視新風溫度,送/ 回風溫濕度,送風風速,對超標的環境參數進行報警,並做電子記錄。對於空調箱和PLC 、變(bian)頻(pin)器(qi)等(deng)設(she)備(bei)的(de)故(gu)障(zhang),監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)也(ye)將(jiang)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong),以(yi)保(bao)證(zheng)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)有(you)效(xiao)地(di)查(zha)看(kan)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang),快(kuai)速(su)準(zhun)確(que)地(di)查(zha)詢(xun)和(he)分(fen)析(xi)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang),保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。
二、空調監控方案實現
1. 硬件配置
針劑廠區空調箱K1 、K4 、K6
針劑廠區空調箱 K2 、 K3 、 K7
針劑廠區空調箱K5
針劑廠區空調箱K8 、K9 、 K10
原料廠區空調箱K1
原料廠區空調箱K2
2. 控製係統架構
三、 控製程序
PLC 控製程序采用台達ISPSoft 軟件編輯,將控製程序分為若幹功能塊Function Block (簡稱FB ),包括季節模式FB 、消毒模式FB 、PID 運算FB 、模擬量處理FB 等
通訊設置:
模擬量處理FB
季節模式FB
消毒模式FB
四、 人機界麵( HMI )
1. 主頁麵
a) 在主頁麵中,設置溫度【溫度設定】、濕度【濕度設定】目標值,設定新風閥開度【新風閥開度設定】及送風機頻率【送風機頻率控製】,選擇冬夏模式【冬夏模式切換】,點擊【正常模式】,啟動空調。
b) 在【控製頁麵】中完成消毒時間設定後,點擊【消毒模式】按鈕,啟動消毒模式
c) 當前頁麵會顯示係統手自動狀態、送風機啟停狀態和風機啟停狀態
d) 空調運行參數(新風/ 送風/ 回風溫濕度,閥門開度… )會顯示在當前頁麵
e) 當初/ 中效濾網出現阻塞狀態時,濾網會變成紅色警戒色
f) 當閥門打開時,對應區段會有顏色變化的動畫效果,例如當一次加熱閥打開後,一次加熱段會變成紅色,示意處於加熱狀態
g) 當風機運轉時,會有轉動效果
2. 輸入密碼
a) zaiqiehuanzhikongzhiyemianshi,huidanchumimashuruduihuakuangtishiyonghushurumima,yikaiqikongzhiyemian,ruomimashurubuzhengque,zewufadakaikongzhiyemian,fangzhifeigongzuorenyuanwucaozuo。
b) 在設置【溫度設定】值、【濕度設定】值,調整【新風閥開度】、【送風機頻率控製】參can數shu時shi,會hui彈dan出chu密mi碼ma輸shu入ru對dui話hua框kuang提ti示shi用yong戶hu輸shu入ru密mi碼ma,以yi開kai啟qi控kong製zhi頁ye麵mian,若ruo密mi碼ma輸shu入ru不bu正zheng確que,則ze無wu法fa打da開kai控kong製zhi頁ye麵mian,防fang止zhi非fei工gong作zuo人ren員yuan誤wu操cao作zuo。
3. 控製頁麵
開啟控製頁麵後,可設定控製參數
a) 在消毒模式啟動前,需在控製頁麵中設置消毒時間【消毒階段設定時間】和排毒時間【排毒階段設定時間】
b) 排風機啟停模式默認為【同啟同停】,可點擊其他兩個按鈕選擇【獨立啟停】和【獨啟同停】模式
c) 當排風機啟停模式選擇為【獨立啟停】和【獨啟同停】模式時,右側的排風機啟停按鈕有效,可通過點擊【啟動】、【停止】按鈕,在當前模式下控製風機啟停
d) 設置除濕模式上下限,在環境濕度達到【濕度上限值】時迅速除濕,至【濕度下限值】時,結束迅速除濕
e) 在手動狀態時,【新風閥手動控製 關閉/ 開啟】按鈕會出現,此時,通過點擊此按鈕控製新風閥開關,新風閥開度全開100% 或全關0%
控製頁麵右側為空調控製PID 參數—— 【一次熱水閥PID 控製參數】、【二次熱水閥PID 控製參數】、【表冷器PID 控製參數】、【加濕器PID 控製參數】
4. 切換至校正頁麵
在控製頁麵左上角有一隱藏區域,點擊後,輸入密碼,切換至【校正頁麵】
5. 校正頁麵
在【校正頁麵】中,可輸入校正值,以校正新風溫度等參數
報警頁麵
a) 故障報警
【排風機故障】—— 排風機存在故障
【變頻器故障】—— 變頻器存在故障
【送風機壓差】—— 當送風機異常時,則送風機兩側無壓差,會產生報警
【風機接觸器故障】—— 風機接觸器存在故障
【初效濾網】—— 初效濾網阻塞
【中校濾網】—— 中校濾網阻塞
【防凍開關】—— 新風溫度過低,防凍開關動作
b) 溫濕度異常報警
設定溫濕度上下限,當環境溫濕度超出限值,即產生報警【過高】、【過低】
c) 當PLC 模擬量模塊出現異常時,對應異常指示燈會由綠色變紅,以警戒當前異常狀態
d) 點擊【故障指示燈顯示說明】黃色標識,進入【故障指示燈顯示說明頁】
e) 【報警複位】—— 對部分報警進行複位
6. 故障指示燈顯示說明
故障指示燈顯示當前故障燈號,在下部查詢當前故障,以確定當前PLC 模擬量模塊異常狀況
五、 上位機監控係統( SCADA )
1. 登陸頁麵說明:
設有管理員、操作員及係統管理員三種登陸身份,輸入正確的密碼即可進入監控畫麵。主畫麵如下:
說明:
a) 此畫麵為主畫麵—— 樓層畫麵1F 、2F ,按照現場CAD 圖紙建模,與現場建築結構及空調箱位置高度一致;
b) 點擊空調箱上方的數字就可以進入該空調監控畫麵;
c) 當有故障報警時,空調箱會閃爍紅色以提示監控者查看當前警情
2. PLC 控製器升位圖畫麵
說明:
a) 此畫麵為PLC 升位圖畫麵,顯示整個監控係統架構;
b) 畫麵上PLC 型號及擴展模塊個數與現場完全一致;
c) 當某一空調有故障報警產生,其對應的PLC 控製器將變為紅色或黃色報警,以顯示不同程度的警情;
d) 當PLC 與上位機軟件監控係統間的通訊中斷時,該PLC 會變暗,以提醒維護人員查看設備連接狀況
3. 空調監控畫麵
說明:
與人機界麵控製功能相似,此畫麵為空調監控畫麵,可直觀地查看並設定溫濕度、風速、風機頻率,選擇工作模式、季節模式、排風機啟停模式,啟停風機,設定PID 參數、閥門開度、除濕上下限、消排毒時間…
a) 根據空調的運轉狀況,加熱、表冷、加濕段的蒸汽、水閥開度都會表現出顏色變化的動態效果
b) 風機扇葉也會根據實際轉台呈現出轉動的動畫效果
c) 初效濾網、中效濾網阻塞時,會以紅色警戒色提醒操作人員處理,風機異常會有WARNING 紅色字樣提示操作人員切換至報警記錄窗中查看
4. 報警畫麵
說明:
a) 此頁為報警畫麵,可在報警記錄窗中查看當前報警,及曆史報警記錄
b) 報警記錄窗中的報警信息默認為紅色字顯示,綠色字代表已解除的警情,報警時間和恢複時間都會被記錄,報警值與恢複值、警情處理人員的信息也會被記錄下來
c) 報警記錄窗右側為溫濕度報警限值設定窗
5. 報表畫麵(實時報表和曆史報表)
實時報表
說明:
報表查詢畫麵,可查詢當前空調運轉參數的實時報表,也可以通過設定查詢時間段,查詢曆史數據報表,並進行保存、打印、頁麵設定等操作
6. 趨勢曲線畫麵(實時趨勢曲線和曆史趨勢曲線)
l 實時趨勢曲線
實時趨勢曲線畫麵,可動態添加、刪除、隱藏變量曲線,對不同變量的變化趨勢進行比較分析
l 曆史趨勢曲線
lishiqushiquxianhuamianzhong,keduibianliangdelishibianhuaqushi,fenshifenduandejinxingzhakan,zaiqushiquxianxianshikuangxiabuweiquxianshuzhikuang,dangquyangyoubiaodianjiquxianshi,huihuoqudangqianbianliangzhi,tongshibianliangdezuida、最小、平均值在數值框中也有體現
7. 事件記錄畫麵
說明:
l 事件記錄畫麵中,普通用戶可以進行密碼修改的相關操作,管理員可對用戶進行添加、刪除和密碼管理操作;此外,所有成員的登陸、操作信息會被記錄下來,有利於管理者對空調控係統的管理
六、 結束語
台達HVAC 解決方案配合SCADA 監控係統的生動展示,使得整體方案無論在功能操作還是畫麵展示效果方麵都得到了客戶的認可。
作者簡介:
孫健 , 男,出生於1990 年nian,畢bi業ye於yu蘭lan州zhou交jiao通tong大da學xue,通tong信xin工gong程cheng專zhuan業ye。現xian任ren台tai達da集ji團tuan機ji電dian事shi業ye群qun應ying用yong技ji術shu中zhong心xin係xi統tong整zheng合he部bu專zhuan案an工gong程cheng師shi,從cong事shi工gong業ye自zi動dong化hua產chan品pin方fang案an整zheng合he與yu係xi統tong開kai發fa。
蘇長春 , 男,出生於1985 年,吉林師範大學,電子聲像專業。現任台達集團-- 中達電通股份有限公司機電事業部應用工程師,從事工業自動化產品方案整合與係統開發,具有多年從事台達工業自動化產品經驗及HVAC ,試驗機、汽車等行業經驗。