机电运行控制策略

一、Metasys系统概述

根据本项目的特点，我们选择了Metasys®系统来完成本冷机群控系统的控制功能。

Metasys®系统扩展架构除了具有传统楼宇自动化及设施管理的能力和一直提供的系统特性外，还在电子信息分布的兼容性和当今商务企业网络结构上不断增强。信息科技(IT)标准的采用和Internet的使用扩展了Metasys系统能力，超出了传统楼宇控制系统的领域。经授权进入您的网络，您可以从任意电脑使用Microsoft® IE浏览器得到设施的技术及经济性能信息。网络上的服务器和集成了所有设施系统的自动化引擎实现了整个设施管理，支持多种协议，包括标准的BACnet®, LonTalk®，和已存在的Metasys系统协议。

本工程系统结构示意图

1.1 系统特点

可完全扩展的系统

为您的建筑物，校园或整个企业建立或扩展自动化系统提供一个灵活的网络结构。

●基于任务的网络访问

无论是在建筑内的网络上还是通过Internet在世界范围内的任何地方，用户都具有显示及控制的能力。

●标准的IT协议

采用标准的IT网络技术，可以与您的企业网进行安全连接。

●报警及事件管理

提供有效的报警和事件报告至基于Web浏览器的报警控制台、寻呼和邮件，同时报告给基于服务器的SQL数据库。

●Metasys N1 和 BACnet 系统集成

保护已有投资，提供将已有系统集成或移植到允许Web的网络结构中，使用基于Web的用户界面。

●支持开放的楼宇自控系统协议

集成BACnet IP、 BACnet MS/TP设备和LONWORKS® 设备至Metasys 网络中。

●企业级集成

为企业系统进行商业分析和计划编制提供运行和历史数据。

1.2 系统组件

Metasys系统是一个完全可扩展的系统，通过系统组件组成的网络可应用于不同规模、简单或复杂的楼宇系统。

●服务器

服务器是一个可选配的软件包，用于大型的网络、大量用户同时登陆或长时间存储历史数据。有两种规模的服务器：一种为应用和数据服务器（ADS），使用Microsoft MSDE或SQL Express数据库，运行于Windows 2000或Windows XP 操作系统，用于多用户和中等规模的楼宇中；

●网络自动化引擎（NAE）

网络自动化引擎监视现场设备控制器，内嵌的站点管理通道（Site

Management Portal）用于系统导航、配置和操作。当连接到TCP/IP网络，NAE 也提供数据给其他的NAE和服务器。

所有NAE都是经过BTL（BACnet Testing Laboratories）认证的BACnet楼宇控制产品。

二、系统能力

2.1用户界面

站点管理通道（Site Management Portal）为系统管理员和操作员提供在线的用户和系统配置能力，并能够实时浏览数据。站点管理通道具有传统工作站的所有特性，包括：弹出报警窗口、导航树及多个客户自定义视图、动态的图形并可自由缩放以显示精细内容、多区域显示和帮助文件内的用户手册。

快速进入通道（Ready Access Portal）提供基于任务的焦点界面，可以定制以满足服务人员和大厦租户的需求。该界面可用于计算机平台和手持PDA。

2.2 图形选项

标准图形提供丰富的、客户化的图形视图，通过站点管理通道配置及使用。可选配的高级图形应用提供更多的动态功能。

2.3信息管理

BAS不仅是控制系统而且是设施管理的重要信息源。Metasys系统将原始数据转换为有用信息供进入网络的授权用户或商业企业系统使用。趋势、历史数据、交互日志、审计跟踪和诊断报告都可用于创建客户化报告已满足本地管理需要。

2.4标准的在线报告

包括：事件及审计查看器/报告，标准的在线/离线、报警和强制控制摘要，用户定义查询条件的全局搜索，趋势研究和趋势查看器。

2.5高级报表系统

基于Web的高级报表为可选项，提供一系列标准报表，允许用户回顾报警及趋势配置，运行摘要和详情报告监测报警及事件信息，查看离线信息，结合报警及审计信息于一个报表，和查看趋势摘要或详细报告。

2.6 Export Utility

Export Utility软件为可选项，让设施管理员能够利用BAS的历史数据建立客户报告。也可用此数据管理日常的楼宇运行情况。该软件从引擎或服务器下传历史数据如：趋势，报警和审计数据。这些数据可存储为客户分析期望的软件格式，如：Microsoft Word或Microsoft Excel。

三、设备概况

3.1冷水机组系统

1)冷水机组5台

2)冷却塔5台（变频）

3)冷冻水循环泵6台（变频）

4)冷却水循环泵6台（定频）

3.2水源热泵系统

1)水源热泵机组2台

2)冷冻水循环泵3台（变频）

3)冷却水循环泵3台（定频）

4)热交换器3台

四、设控制原则

4.1 冷水机组系统控制

4.1.1 控制依据

控制系统根据系统冷冻水的供、回水温度和制冷机组运行电流及冷媒压力、温度等参数，自动准确计算出大楼空调实际所需的冷负荷，从

而自动调整冷水机组运行工况，从而达到最佳节能的目的。

控制系统根据建筑实际运行负荷相应制定冷机运行时间段和台数与之匹配，并选择最有效率的冷机组合来满足建筑负荷要求，即实现冷机的优化运行策略。

4.1.2 设备启停分配

控制系统保证冷水机组的开停机按照以下设置条件：

备选开机条件（在需要开启一台机组时）

⏹当前停运时间最长的优先启动；

⏹累计运行时间最少的优先启动。

备选停机条件（在需要停运一台机组时）

⏹当前运行时间最长的优先停运；

⏹累计运行时间最长的优先停运。

4.1.3 设备启停控制逻辑

设备启停按照固定的顺序执行，在执行操作前，会检测前一步操作的执行情况，在确认前步动作完成后才继续执行。

开机顺序：冷却塔风机→冷却塔进出水隔离阀→冷机冷却水隔离阀

→冷却水循环泵→冷冻水隔离阀→冷冻水循环泵→冷水

机组；

关机顺序：冷水机组→延时关闭冷冻水循环泵→冷冻水隔离阀→延

时关闭冷却水循环泵→冷机冷却水隔离阀→冷却塔进出

水隔离阀→冷却塔风机。

4.1.4 设备启停台数依据

系统实时检测冷冻水的供回水温差及回水流量，计算出建筑的实时冷负荷，并据此确定需要开启的冷机数量及冷机工况。若测得回水温度范围超过预设值，则增加运行的冷机台数。

冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔开启台数与冷机开启数量相同。

4.1.5 冷却塔运行策略

冷却塔采用变频风机，系统检测冷却水的进回水支管温度，根据水温来确定风机的运行频率。在水温继续超标的情况下，系统会自动启动一台冷却塔，以保证冷却水温度符合设计要求。

系统自动分配每一台冷却塔的工作，使每台设备的累计工作时间基本均衡，以保证系统的正常运转。