Nghiên cứu hệ thống điều khiển điều hòa thông gió cho tòa nhà trên cơ sở giải pháp BMS

Nghiên cứu hệ thống điều khiển điều hòa thông gió cho tòa nhà trên cơ sở giải pháp BMS Nghiên cứu hệ thống điều khiển điều hòa thông gió cho tòa nhà trên cơ sở giải pháp BMS Nghiên cứu hệ thống điều khiển điều hòa thông gió cho tòa nhà trên cơ sở giải pháp BMS luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

PHAN VĂN PHƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHAN VĂN PHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU HỊA THƠNG GIĨ CHO TỊA NHÀ TRÊN CƠ SỞ GIẢI PHÁP BMS LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT NGÀNH : ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA KHỐ: 2010 Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHAN VĂN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU HỊA THƠNG GIĨ CHO TÒA NHÀ TRÊN CƠ SỞ GIẢI PHÁP BMS NGÀNH : ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS-TS PHAN XUÂN MINH Hà Nội – 2012 Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Ứng dụng giải pháp APOOGE để nghiên cứu giải pháp tự động hóa tòa nhà BMS cho hệ thống HVAC tòa nhà “ kết nghiên cứu riêng tôi, không chép Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí trang wed theo danh mục tài liệu luận văn Tác giả luận văn Phan Văn Phương HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Chương Tổng quan hệ thống BMS 1.1 Khái niệm chung BMS 1.1.1 Khái niệm hệ thống BMS .9 1.1.2 Cấu hình chung cuả hệ thống BMS 12 1.2 Chức nhiệm vụ hệ thống BMS 17 1.2.1 Chức hệ thống BMS 17 1.2.2 Nhiệm vụ hệ thống BMS 19 1.3 Các hệ thống kỹ thuật điển hình BMS .20 1.3.1 Hệ thống cung cấp điện 20 1.3.2 Hệ thống chiếu sáng EIB 20 1.3.3 Hệ thống thơng gió điều hịa khơng khí (HVAC) 21 1.3.4 Hệ thống báo cháy chữa cháy 23 1.3.5 Hệ thống thang máy 24 1.3.6 Hệ thống thông tin liên lạc thông báo công cộng .25 1.3.7 Hệ thống cấp thoát nước 26 1.3.8 Hệ thống CAMERA giám sát 26 1.4 Hệ thống BMS thị trường 26 1.5 Giải pháp tự động hóa tịa nhà APPOGEE hãng SIEMENS 27 1.5.1 Giải pháp cấp quản lý BMS 28 1.5.2 Giải pháp thiết bị cấp điều khiển 34 1.5.3 Giải pháp thiết bị cấp trường: 39 1.5.4 Giải pháp mạng truyền thông 39 Chương Tổng Quan hệ thống HVAC 42 Chương Phân tích lựa chọn giải pháp thực thi 67 2.1 Khái niệm chung hệ thống HVAC giải pháp BMS 42 2.1.1 Khái niệm HVAC .42 2.1.2 Lịch sử phát triển HVAC 42 2.1.3 Nhiệm vụ hệ thống HVAC 43 2.2 Phân loại hệ thống HVAC 48 2.2.1 Hệ thống HVAC cục 48 2.2.2 Hệ thống chiller water 50 2.2.3 Hệ thống HVAC trung tâm .61 2.2.4 Hệ VRV 63 3.1 Giới thiệu tòa nhà yêu cầu toán 67 3.1.1 Giới thiệu tòa nhà 67 3.1.2 Yêu cầu đề cho hệ thống BMS-HVAC,thơng gió 67 3.2 Nguyên lý điều khiển hệ thống HVAC 68 3.2.1 Điều khiển tự động hệ thống nước cụm máy chiller,boiler: 68 3.2.2 Điều khiển xử lý khơng khí – ,AHU ,FCU 70 3.2.3 Điều khiển hệ thống thơng gió tầng hầm quạt tăng áp cầu thang 71 HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 3.3 Sơ đồ thuật toán điều khiển cấp trường .71 3.3.1 Điều khiển hệ thống Chiller-Cooling tower 71 3.3.2 Điều khiển AHU 76 3.3.3 Điều khiển FCU 78 3.3.4 Điều khiển VAV 79 3.3.5 Điều khiển hệ thống thơng gió tầng hầm 80 3.3.6 Điều khiển hệ thống quạt tăng áp cầu thang .81 3.4 Chọn phương án thiết bị hệ thống BMS –HVAC 82 3.4.1 Hệ thống máy chủ giám sát điều khiển 82 3.4.2 Hệ thống mạng 82 3.4.3 Các thiết bị điều khiển (Controler) 83 3.4.4 Các thiết bị cảm biến .84 3.5 Thiết kế tủ điều khiển hệ thống BMS .90 3.5.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 90 3.5.2 Tủ điều khiển hệ thống Chiller 92 3.5.3 Tủ điều khiển hệ thống Collingtower .93 3.5.4 Tủ điều khiển hệ thống AHU 95 3.5.5 Tủ điều khiển hệ thống FCU 97 3.5.6 Tủ điều khiển hệ thống quạt thơng gió hầm .98 3.5.7 Tủ điều khiển hệ thống quạt thơng gió mái 100 3.5.8 Tủ điều khiển hệ thống quạt tăng áp cầu thang 101 3.6 Tích hợp hệ thống 102 3.6.1 Cấu hình khởi tạo thiết bị 102 3.6.2 Giao diện điều khiển giám sát hệ thống .105 Kết luận 109 Tài liệu tham khảo 110 HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học DANH MỤC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT AHU – Air Hand Unit AI – Analog Input AO - Analog Output Ala – Arlam BAS – Building Automation System BLN - Building Level Network BMS –Building Management System DCS – Distributed Control System DDC – Digital Direct Control DI - Digital Input DO - Digital Output EIB - European Intallation Bus FCU – Fan Coil Unit FLN - Field Lever Network HVAC – Heating Ventilation and Air Conditioning IP – Internet Protocol LAN – Local Area Network MNL – Management Level Network PAU - Primary Airhanding Unit SCADA – Supervision Control And Data Acquisition Sche - Schedule TEC - Terminal Equipment Controller VAV – Variable Air Volume VSD – Variable Speed Device VRV - Variable Refrigerant Volume HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ tự động tịa nhà thơng minh 10 Hình 1.2 Sơ đồ kiến trúc hệ thống 12 Hình 1.3 Cấu hình phần cứng hệ thống BMS 13 Hình 1.4 Cấu trúc hệ thống mạng điều khiển hệ thống tịa nhà BMS 27 Hình 1.5 Thiết lập User acount 30 Hình 1.6 Phân quyền theo chức 30 Hình 1.7 Cửa sổ Alarm Status .31 Hình 1.8 Cửa sổ Schedule 31 Hình 1.9 Cửa sổ report builder 32 Hình 1.10 Cửa sổ report viewer .32 Hình 1.11 Cửa sổ graphic 32 Hình 1.12 Cửa sổ System Profile 33 Hình 1.13 Bộ điều khiển MBC 34 Hình 1.14 Bộ điều khiển MEC 35 Hình 1.15 Bộ điều khiển PXC 36 36 Hình 1.16 Sơ đồ PXC 36 38 Hình 1.17 Nguyên lý mạng MLN 39 Hình 2.1 Bộ sưởi ấm trung tâm 43 Hình 2.2 Bộ xử lý khơng khí AHU 45 Hình 2.3 Cấu tạo máy điều hịa khơng khí kiểu rời .49 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa water chiller 50 Hình 2.5 Hệ thống Chiller 51 Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý AHU 55 Hình 2.10 Bộ điều khiển AHU dùng DDC 59 Hinh 2.11 Cấu tạo Cooling Tower 59 Hinh 2.12 Nguyên lý hoạt động Cooling Tower .60 Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà dạng tủ 62 Hình 2.14 Hệ thống VRV 63 Hình 2.15 Sơ đồ ngun lý hệ thống điều hịa VRV .64 Hình 3.1 Sơ đồ đường nước làm mát nóng 69 Hình 3.2 Ngun lý tuần hồn khơng khí lạnh 70 Hình 3.3 Nguyên lý tuần hồn gió hầm 71 Hình 3.4 Sơ đồ điều khiển hệ thống Chiller-Cooling Tower 72 Hình 3.5 Sơ đồ điều khiển hệ thống Chiller 72 Hình 3.6 Sơ đồ điều khiển hệ thống-Cooling Tower .74 Hình 3.7 Sơ đồ điều khiển hệ thống AHU .76 Hình 3.8 Sơ đồ điều khiển hệ thống FCU .78 Hình 3.9 Sơ đồ điều khiển van VAV 79 Hình 3.10 Sơ đồ điều khiển hệ thống quạt thơng gió hầm 80 Hình 3.11 Sơ đồ điều khiển hệ thống quạt tăng áp cầu thang 81 Hình 3.12 Bộ điều khiển TEC cho FCU 83 Hình 3.13 Bộ điều khiển VAV Box .84 Hình 3.14 Cảm biến áp suất QBE2002-P40 84 Hình 3.15 Cảm biến chênh áp đường nước QBE61.3-DP5 85 Hình 3.16 Cảm biến nhiệt độ nước QAE 2164.015 .85 Hình 3.17 Cảm biến lưu lượng nước MAG5100w 86 HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Hình 3.17 Cảm biến chênh lệch áp đường ống gió QBM65.1-5 86 Hình 3.18 Cảm biến nhiệt độ đường ống QAM2161.40 .87 Hình 3.19 Cảm biến nhiệt độ khơng khí ngồi trời QAC3161 .88 Hình 3.20 Cảm biến khói DBZ1197A 88 Hình 3.21 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm phòng QFA 3160 89 Hình 3.22 Cảm biến khí CO Model TP1-M 89 Hình 3.23 Cảm biến khí CO2 QPM2102 .90 Hình 3.24 Sơ đồ nguyên lý hệ thống BMS .91 Hình 3.25 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển máy lạnh bơm nước lạnh 93 Hình 3.26 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển collingtower bơm nước giải nhiệt 95 Hình 3.27 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển AHU .96 Hình 3.28 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển FCU 97 Hình 3.29 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt thơng gió tầng hầm .99 Hình 3.30 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt thong gió tầng mái .101 Hình 3.31 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt tăng áp cầu thang .102 Hình 3.31 System Profile .103 Hình 3.32 Khởi tạo điểm (point) 104 Hình 3.33 Giao diện đồ họa tịa nhà Grand Plaza .105 Hình 3.34 Giao diện giám sát hệ thống HVAC 105 Hình 3.35 Giao diện giám sát hệ thống Chiller 105 Hình 3.36 Giao diện giám sát hệ thống Cooling Tower 106 Hình 3.37 Giao diện giám sát hệ thống Boiler 106 Hình 3.38 Giao diện giám sát hệ thống AHU 107 Hình 3.39 Giao diện giám sát FCU 107 Hình 3.40 Giao diện giám sát VAV 108 Hình 3.41 Giao diện điều khiển giám sát quạt thông gió hầm 108 HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học MỞ ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển nhanh chóng với khơng khí hội nhập kinh tế quốc tế Việt Nam nay, tiến bước dài đạt thành cơng kết tương đối khích lệ nhiều lĩnh vực kinh tế khác Một thành cơng quy mơ thị hóa với hàng loạt cơng trình kiến trúc đồ sộ mọc lên để tô đẹp thêm cho thành công phát triển kinh tế Việt Nam Đi với cơng trình xây dựng u cầu quản lý sử dụng chúng cho hiệu tiện nghi nhất, đặc biệt với tòa nhà cao tầng sử dụng làm văn phòng cho thuê Với yêu cầu với thành tựu khoa học kĩ thuật nay, giải pháp trọn gói điều khiển tự động hóa tịa nhà đời phát triển mạnh, hệ thống tự động hóa tịa nhà ( Building Management System – BMS) Mục tiêu hệ BMS tập trung hóa đơn giản hóa giám sát, hoạt động quản lý hay nhiều tòa nhà để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động tịa nhà cách giảm chi phí nhân cơng lượng tiêu thụ điện đồng thời cung cấp môi trường làm việc an toàn, thoải mái cho người làm việc bên Nhiệm vụ hệ thống BMS điều khiển, giám sát quản lý thiết bị tồn tịa nhà, giúp cho việc vận hành, bảo dưỡng quản lý nhà mội cách thuận tiện an toàn hiệu Mặt khác hệ thống BMS giải pháp tiết kiệm lượng tối ưu nhất, tiết kiệm chi phí nhân cơng đơn giản hóa việc vận hành Người vận hành cần ngồi phịng máy mà nắm bắt điều khiển cấu chấp hành tòa nhà từ hệ thống lớn đến nhỏ Tất điều ưu điểm vượt trội hệ thống tự động hóa tịa nhà BMS Tồ nhà Grand Plaza xây dựng chủ đầu tư Hàn Quốc tịa nhà trang bị hệ thống điều khiển tự động hóa cao Grand Plaza tòa nhà lớn bao gồm văn phòng cho thuê khách sạn cao cấp nên việc đầu tư cho BMS mức cao Do mục tiêu đặt cho BMS tòa nhà phải giám sát điều khiển HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học hệ thống mức cao, đồng thời tạo mội trường an toàn thân thiện cho người sử dụng Tòa nhà CHARMVIT thiết kế cung cấp giải pháp hệ thống BMS hãng SIEMENS, NTC đối tác để triển khai hệ thống giải pháp tự động hóa tịa nhà APOGEE Là nhân viên NTC lúc tác giả tham gia triển khai lập trình cấu hình hệ thống Grand Plaza Đây tòa nhà lớn phạm vi điều khiển rộng khuôn khổ luận văn tác giả đưa lên vấn đề điều khiển cho hệ thống HVAC hệ thống phức tạp quan trọng tịa nhà Phạm vi đề tài bao gồm việc khảo sát hệ thống điều hòa thơng gió tịa nhà Grand Plaza để đưa phương án thiết kế triển khai hệ thống BMS nhằm giám sát điều khiển hệ thống HVAC tòa nhà Tòa nhà sử dụng hệ thống điều hòa Chiller giải nhiệt nước, xu chung tòa nhà cao tầng Việt Nam Tác giả sâu giải pháp APOGEE tịa nhà từ ứng dụng cho tòa nhà khác sử dụng BMS Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn cô Phan Xuân Minh thầy cô khác môn điều khiển tự động hóa thầy khoa Điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ em hòan thành luận văn HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học - Cảm biến áp suất khí cấp + Về điểm DO (digital output) gồm DO - Điều khiển on/off động quạt, on/off nguồn cấp cảm biến, cửa gió van nước + Về điểm AO (analog output) gồm tín hiệu AO - Điều khiển cửa gió trộn, thải cấp - Điều khiển tốc độ quạt cấp hồi thông qua biến tần - Điều khiển độ mở van nước Do với IO point tủ điều khiển hệ thống AHU bao gồm 6DI, 4AI, DO, 5AO Ta chọn PXC 36 với 18UI, DI, DO, AO để điều khiển hệ thống AHU Các tín hiệu AI lấy dạng điện áp 0-10V dạng điện trở đưa trực tiếp vào chân UI điều khiển.Các tín hiệu DI lấy dạng tiếp điểm khô đưa trực tiếp vào chân DI điều khiển Tín hiêu AO suất điều khiển dạng điện áp từ 0-10VDC Các tín hiệu điều khiển DO suất qua role trung gian 24VAC với dịng đóng cắt 10A để đảm bảo an toàn cho PXC.Dưới sơ đồ nguyên lý t iu khin AHU Sơ đồ dây - tổng hợp điểm điều khiển điều hoà AHU điều khiển kỹ thuật số DDC mô đun i/o mở réng Tỉng sè 1 1 khÝ th¶i M ts CO2 SD DP khÝ håi qu¹t håi 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 Mạng LAN nội Ethernet (EBLN) TCP/IPtốc độ 10/ 100M B/s DDC mô đun mở rộng tủ điện ®éng lùc ahu 1 §iĨm ®iỊu khiĨn đầu vào loại kỹ thuật số (Digital input: Di) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Đường cấp KH TUOI ts DP M Điểm điều khiển đầu loại tƯơng tự (analogue output: AO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị quạt ahu Điểm điều khiển đầu vào loại tƯơng tự (analogue input: Ai) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị Trạng thái ống cấp nước (nóng,Lạnh) cấp nguồn van nƯớc Điều khiển van nước (0 - 10vdc) §iĨm cÊp ngn cho van ®iƯn tõ, tõ tđ ®iƯn động lực số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điện đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị ts cảm biến nhiệt độ đƯờng ống gió biến đổi điện trở s cảm biến độ ẩm đƯờng ống gió 24VAC/ U th= 0-10VDC M M CO2 cÊp nguån c¶m biÕn áp suất trạng thái quạt AHU/ áp suất khí đƯờng èng cÊp (0- 10VDC) B¸o bÈn fill läc cÊp nguån van gió tươi Điều khiển van gió tươi (0 - 10vdc) 4do/4dinối với PCX - 36 Điểm điều khiển đầu loại kỹ thuật số (Digital output: DO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại 2x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị VSD sed2 - 45/32x DP bé ®iỊu khiĨn kü tht sè PCX - 36 8do/8di/8ao/8ai CPu tốc độ 48Mhz Bộ nhớ RAM 40 MB hoạt ®éng ®éc lËp nèi m¹ng lan ethernet tcp/ip 10/ 100mb/s Dây điều khiển loại 2x1mm2 từ tủ điều khiển ®Õn thiÕt bÞ 3p-380v/ 45kw M M bé vi xư lý on/ off nguån van giã t­¬i on/ off ngn cưa giã th¶i 1 Điều khiển van nước (0 -10vdc) Báo bẩn fill lọc cấp nguồn van gió tươi Điều khiển van gió t­¬i (0 - 10vdc) cÊp nguån van nƯớc CảM BIếN Nhiệt độ KK sau AHU - bíên đổi điện trở 1 1 on/ off nguồn cảm biến áp suất on/ off nguồn van nƯớc lạnh on/ off nguồn cưa trén giã on/ off ngn C¶m biÕn khãi on/ off nguồn Cảm biến CO2 áp suất ống khÝ cÊp (0 - 10VDC) C¶m biÕn khãi cÊp nguån C¶m biÕn khãi C¶m biÕn CO2 (0 - 10vDC) cấp nguồn Cảm biến CO2 Cảm biến nhiệt độ bíên ®ỉi ®iƯn trë 1 1 ®iỊu khiĨn cưa trén giã (0 - 10vDC) cÊp ngn cưa trén giã 1 1 1 1 Trạng thái ống cấp nước (Nóng, lạnh) cấp nguồn cảm biến áp suất Trạng thái ống cấp nước (nóng,lạnh) ¸p suÊt èng khÝ cÊp (0 - 10VDC) cấp nguồn van nƯớc CảM BIếN Nhiệt ®é KK sau AHU - bݪn ®ỉi ®iƯn trë cấp nguồn cảm biến áp suất AI 1 trạng thái quạt hồi Điều khiển TốC Độ quạt AHU/ quạt hồi (0 - 10vDC) ĐIềU KHIểN ON/ OFF ĐộNG CƠ QUạT Trạng thái động quạt Báo lỗi biến tần động quạt AO Điều khiển van n­íc (0 -10vdc) B¸o bÈn fill läc cÊp ngn van gió tươi Điều khiển van gió tươi (0 - 10vdc) DI cấp nguồn Cảm biến độ ẩm Điều khiĨn van giã th¶i (0 - 10vDC) CÊp ngn cưa gió thải DO điểm vào SD DP DP động đóng mở van nƯớc lạnh 24VAC/ U đK= 0-10VDC động đóng mở cửa gió 24VAC cảm biến nồng ®é ®¦êng èng giã co - 24VAC/ Uth= 0-10VDC cảm biến khói đƯờng ống gió cảm biến áp suất tĩnh đƯờng ống gió 24VAC/ U th= 0-10VDC cảm biến áp suất đƯờng ống gió on/off cảm biến nhiệt độ ®¦êng èng n¦íc biÕn ®ỉi ®iƯn trë Hình 3.27 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển AHU HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 96 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 3.5.5 Tủ điều khiển hệ thống FCU Tòa nhà Grand Plaza gồm nhiều phòng nhỏ quan trọng ,những phòng nằm rải rác tầng hầm tầng cao,do việc sử dụng FCU cơng suất nhỏ phòng cần thiết.Các FCU treo trần phòng tủ điều khiển BMS đặt gần đó.Các tủ điều khiển FCU có nguyên lý giống hệt nên ta chi cần thiết kế tủ điều khiển FCU từ điều khiển tương tự FCU tịa nhà Các FCU đề có bảng điều khiển đặt phòng để giám sát nhiệt độ điều chỉnh tốc độ quạt.BMS đưa chế độ vận hành cho FCU điều khiển FCU thermostast BMS giám sát trạng thái quạt,nhiệt độ phòng,hai điều khiển chế độ BMS phòng trung tâm Và IO point tủ điều khiển FCU + Về điểm vào DI (digital input) gồm DI - Trạng thái quạt chạy tốc độ 1, 2, - Báo trạng thái van nước (nóng, lạnh) + Về điểm vào AI (analog input) gồm AI - Cảm biến nhiệt độ phòng + Về điểm DO (digital output) gồm DO - Điều khiển quạt chạy tốc độ 1, 2, - iu khin úng m van nc Sơ đồ dây - tổng hợp điểm điều khiển điều hoà FCU bé ®iỊu khiĨn kü tht sè ddc Tỉng sè DO ®iĨm vµo 1 04 DI 04 AO 00 AI 01 1 1 1 bé vi xö lý 1 1 1 1 2 2 1 1 Mạng LAN nội Ethernet (EBLN) TCP/IPtốc độ 10/ 100M B/s cấp nguồN CảM BIếN NHIệT Độ PHòNG dDC CảM BIếN NHIệT Độ PHòNG dk quạt chạy tốc độ dk quạt chạy tốc độ trạng thái quạt chạy tốc độ trạng thái van nước lạnh quạt FCU 1 điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại kỹ thuật số (Digital input: Di) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị Điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU điều khiển kỹ thuật số PCX-36 Điểm điều khiển đầu loại kỹ thuật số (Digital output: DO) Dây điều khiển loại x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị M Điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU GIó Từ PAU dk quạt chạy tốc độ dK ON/OFF van nước lạnh trạng thái quạt chạy tốc độ trạng thái quạt chạy tốc độ Điểm điều khiển đầu loại tƯơng tự (analogue output: AO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại tƯơng tự (analogue input: Ai) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị GIó CấP CHo room Điểm cÊp ngn cho van ®iƯn tõ, tõ tđ ®iƯn ®éng lực số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điện đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn ®i tõ tđ ®iỊu khiĨn ®Õn thiÕt bÞ cÊp ngn van nƯớc lạnh M Điều khiển ON/OFF van nước lạnh động đóng mở van nƯớc lạnh 230VAC/ ON/OFF điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU Điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU Điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU L N THERMOSTAT mgs S1 ROOM TEMP lcd HIĨN THÞ NHIƯT §é PHßNG SENSER NHIƯT §é PHßNG L AC 220V N N Q1 Q2 Q3 i ii iii Y12 Y11 N N N nhà thầu điều hoà cấp Điều khiển ON/OFF van nước lạnh điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU Điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU Điều khiển TốC Độ CấP động quạt FCU Hỡnh 3.28 S nguyờn lý tủ điều khiển FCU HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 97 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Do với IO point tủ điều khiển hệ thống AHU bao gồm 4DI, 1AI, DO, 0AO Ta chọn PXC 36 với 18UI, DI, DO, AO để điều khiển hệ thống FCU Các tín hiệu AI lấy dạng điện áp 0-10V dạng điện trở đưa trực tiếp vào chân UI điều khiển.Các tín hiệu DI lấy dạng tiếp điểm khô đưa trực tiếp vào chân DI điều khiển Tín hiêu AO suất điều khiển dạng điện áp từ 0-10VDC Các tín hiệu điều khiển DO suất qua role trung gian 24VAC với dịng đóng cắt 10A để đảm bảo an toàn cho PXC.Dưới sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển FCU Từ phòng điều khiển trung tâm ta có trạng thái hoạt động cho FCU.Với chế độ Manual người phịng điều khiển giám sát trạng thái FCU mà điều khiển việc đặt nhiệt độ điều khiển người sử dụng phịng cài đặt.Còn với chế độ Auto người vận hành điều khiển trực tiếp FCU BMS người sử dụng lúc khơng thể điều khiển 3.5.6 Tủ điều khiển hệ thống quạt thơng gió hầm Hệ thống quạt thơng gió tầng hầm bao gồm quạt hút gió với cơng suất lớn, tầng hầm bao gồm quạt xử lý hút khí thải vùng tầng hầm.Mỗi tầng hầm bao gồm cảm biến CO chia cho vùng,mỗi vùng cảm biến CO.BMS đo giá trị nồng độ khí CO tính lấy giá trị trung bình vùng.Nếu giá trị lớn 10 mg/l khởi động quạt hút khí vùng nhằm giảm lượng khí CO khu vực Và khởi động quạt nồng độ khị CO giảm giảm đến ngưỡng mg/l cho dừng quạt.Như tránh trường hợp quạt chạy dừng liên tục Tủ động lực quạt đặt tầng hầm điều khiển quạt hút khởi động từ pha.Tủ có chế độ làm việc tay tự động BMS.BMS điều khiển đóng mở quạt việc điều khiển đóng mở khởi động từ, giám sát trạng thái chạy dừng quạt thông qua việc giám sát trạng thái tiếp điểm NO khởi động từ.Kiểm tra trạng thái lỗi quạt role nhiệt khởi động từ Và IO point tủ điều khiển AHU + Về điểm vào DI (digital input) gồm 13 DI - Trạng thái hoạt động quạt hút HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 98 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học - Cảnh báo lỗi quạt hút - Tín hiệu báo cháy cấp đến + Về điểm vào AI (analog input) gồm 12 AI - 12 Cảm biến khí CO tầng hầm + Về điểm DO (digital output) gồm DO - Điều khiển on/off động quạt - Do với IO point tủ điều khiển hệ thống AHU bao gồm 13DI, 12AI, DO, 0AO Ta chọn PXC 36 với 18UI, DI, DO, AO để điều khiển hệ thống AHU Các tín hiệu AI lấy dạng điện áp 0-10V dạng điện trở đưa trực tiếp vào chân UI điều khiển.Các tín hiệu DI lấy dạng tiếp điểm khô đưa trực tiếp vào chân DI điều khiển Tín hiêu AO suất điều khiển dạng điện áp từ 0-10VDC Các tín hiệu điều khiển DO suất qua role trung gian 24VAC với dịng đóng cắt 10A để đảm bảo an toàn cho PXC.Dưới sơ đồ ngun lý tủ điều khiển Quạt thơng gió hầm S¬ đồ dây - tổng hợp điểm điều khiển Hệ thống quạt thông gió tầng hầm điều khiển kỹ thuËt sè ddc Tæng sè 1 1 1 1 1 1 1 bé vi xö lý 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 M¹ng LAN néi bé Ethernet (EBLN) TCP/IPtốc độ 10/ 100M B/s CảM BIếN co 12 CảM BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co C¶M BIÕN co 10 C¶M BIÕN co 11 CÊP NGUåN C¶M BIÕN co 12 CÊP NGUåN C¶M BIÕN co 10 CÊP NGUåN C¶M BIÕN co 11 CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGUåN C¶M BIÕN co CÊP NGN C¶M BIÕN co dDC TÍN HI? U BÁO CHÁY C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ 1 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 1 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 1 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 12 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ AI 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 00 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 13 AO ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 06 DI TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ DO ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HT KH điểm vào 1 điều khiển kỹ thuật số PCX-36 Điểm điều khiển đầu loại kỹ thuật số (Digital output: DO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại kỹ thuật số (Digital input: Di) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu loại tƯơng tự (analogue output: AO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn ®i tõ tđ ®iỊu khiĨn ®Õn thiÕt bÞ Tđ ®éng lực điều khiển quạt Điểm điều khiển đầu vào loại tƯơng tự (analogue input: Ai) số lƯợng Dây ®iỊu khiĨn ®i tõ tđ ®iỊu khiĨn ®Õn thiÕt bÞ Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm cấp nguồn cho van ®iƯn tõ, tõ tđ ®iƯn ®éng lùc sè lƯợng Dây điều khiển từ tủ điện đến thiết bÞ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HT KH Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị 12 C¶m biÕn CO qu? T HÚT KHÍ TH? I Hình 3.29 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt thơng gió tầng hầm Hệ thống tủ điều khiển quạt cho phép BMS điều khiển bật tắt quạt thông qua HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 99 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học nồng độ khí CO hầm cho thể cho chạy cưỡng bước BMS phòng điều khiển trung tâm 3.5.7 Tủ điều khiển hệ thống quạt thơng gió mái Hệ thống quạt thơng gió tầng mái bao gồm quạt cơng suất lớn Trong có quạt FAF làm nhiệm vụ cung cấp gió tươi cho tồn tịa nhà quạt EAF làm nhiệm vụ hút gió thải tịa nhà quạt SEAF làm nhiệm vụ hút khói bếp hút mùi nhà vệ sinh.Các quạt có chức làm việc theo theo lập lịch điều khiển giám sát chặt chẽ BMS Tủ động lực quạt đặt tầng mái điều khiển quạt khởi động từ pha.Tủ có chế độ làm việc tay tự động BMS.BMS điều khiển đóng mở quạt việc điều khiển đóng mở khởi động từ, giám sát trạng thái chạy dừng quạt thông qua việc giám sát trạng thái tiếp điểm NO khởi động từ.Kiểm tra trạng thái lỗi quạt role nhiệt khởi động từ đó.Tủ điều khiển quạt thơng gió tầng mái DDC 31 DDC 55 đặt tầng mái đặt cạnh tủ động lực quạt để thuận tiện cho việc điều khiển dây Và IO point tủ điều khiển quạt thông gió tầng mái + Về điểm vào DI (digital input) gồm 19 DI - Trạng thái hoạt động quạt - Cảnh báo lỗi quạt - Tín hiệu báo cháy cấp đến + Về điểm DO (digital output) gồm DO - Điều khiển on/off động quạt Do với IO point tủ điều khiển hệ thống AHU bao gồm 19DI, 0AI, DO, 0AO Ta chọn PXC 36 với 18UI, DI, DO, AO để điều khiển hệ thống AHU Các tín hiệu AI lấy dạng điện áp 0-10V dạng điện trở đưa trực tiếp vào chân UI điều khiển.Các tín hiệu DI lấy dạng tiếp điểm khô đưa trực tiếp vào chân DI điều khiển Tín hiêu AO suất điều khiển dạng điện áp từ 0-10VDC Các tín hiệu điều khiển DO suất qua role trung gian 24VAC với dịng đóng cắt 10A để đảm bảo an toàn cho PXC.Dưới sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển Quạt HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 100 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học thơng gió tầng mái Sơ đồ dây - tổng hợp điểm điều khiển Quạt thông gió tầng mái điều khiển kỹ thuật sè ddc Tæng sè 2 2 2 1 1 1 1 1 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI 2 2 2 1 1 1 bé vi xö lý Mạng LAN nội Ethernet (EBLN) TCP/IPtốc độ 10/ 100M B/s C? NH BÁO L? I QU? T C? P KHÍ TUOI ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI 2 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI 1 C? NH BÁO L? I QU? T C? P KHÍ TUOI ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 1 C? NH BÁO L? I QU? T C? P KHÍ TUOI TÍN HI? U BÁO CHÁY 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI 1 1 1 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI 1 1 C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ 1 1 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI 1 1 1 C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? NH BÁO L? I QU? T HÚT KHÍ 1 1 TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 00 ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 00 AI ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 19 AO TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HÚT KHÍ 09 DI ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ DO TR? NG THÁI ON/OFF QU? T HT KH điểm vào dDC 1 điều khiển kỹ thuật số PCX-36 Điểm điều khiển đầu loại kỹ thuật số (Digital output: DO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại 2x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại kỹ thuật số (Digital input: Di) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại 2x1mm2 từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu loại tƯơng tự (analogue output: AO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại tƯơng tự (analogue input: Ai) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn ®i tõ tđ ®iỊu khiĨn ®Õn thiÕt bÞ Tđ ®éng lực điều khiển quạt tầng mái Điểm cấp ngn cho van ®iƯn tõ, tõ tđ ®iƯn ®éng lùc số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điện đến thiÕt bÞ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T HÚT KHÍ Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị qu? T HT KH TH? I Hình 3.30 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt thong gió tầng mái 3.5.8 Tủ điều khiển hệ thống quạt tăng áp cầu thang Hệ thống quạt tăng áp cầu thang bao gồm trục thang đặt bên tháp tòa nhà.Và nhiệm vụ hệ thống điều khiển quạt phải cấp gió tươi vào cầu thang làm việc phải tăng áp cầu thang đến mức cần thiết tịa nhà xảy cháy.Vì hệ thống quạt tăng áp bao gồm quạt quạt FAF có nhiệm vụ cấp gió tươi vào buồng cầu thang quạt PSAF cơng suất có nhiệm vụ tăng áp cầu thang tòa nhà xảy hỏa hoạn Hệ thống cấp gió có damper lớn điều khiển tuyến tính làm nhiệm vụ điều áp cầu thang Và IO point tủ điều khiển quạt tăng áp cầu thang + Về điểm vào DI (digital input) gồm DI - Trạng thái ON/OFF quạt - Báo lỗi quạt - Tín hiệu báo cháy + Về điểm vào AI (analog input) gồm AI - Cảm biến chênh áp khí buồng thang sảnh hành lang + Về điểm DO (digital output) gồm DO - Điều khiển on/off động quạt HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 101 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học + Về điểm AO (analog output) gồm tín hiệu AO - Điều khiển damper đóng mở Do với IO point tủ điều khiển hệ thống AHU bao gồm 5DI, 6AI, DO, 1AO Ta chọn PXC 36 với 18UI, DI, DO, AO để điều khiển hệ thống quạt Các tín hiệu AI lấy dạng điện áp 0-10V dạng điện trở đưa trực tiếp vào chân UI điều khiển.Các tín hiệu DI lấy dạng tiếp điểm khô đưa trực tiếp vào chân DI điều khiển Tín hiêu AO suất điều khiển dạng điện áp từ 0-10VDC Các tín hiệu điều khiển DO suất qua role trung gian 24VAC với dịng đóng cắt 10A để đảm bảo an toàn cho PXC.Dưới sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt tăng áp cầu thang Sơ đồ dây - tổng hợp điểm điều khiển tủ quạt tăng áp điều khiển kỹ thuật số ddc Tæng sè 1 1 bé vi xö lý 1 1 1 1 1 2 2 1 1 24V DV 4 4 4 1 1 1 24V DC 5 5 5 1 1 1 M¹ng LAN néi bé Ethernet (EBLN) TCP/IPtèc độ 10/ 100MB/s CảM BIếN CHÊNH áP CảM BIếN CHÊNH áP CảM BIếN CHÊNH áP CảM BIếN cHÊNH áP CảM BIếN CHÊNH áP CảM BIếN cHÊNH áP ĐIềU KHIểN VAN DAMPER dDC Cấp nguồn van damper BÁO L? I QU? T TANG ÁP C? U THANG CấP NGUồN CảM BIếN CHÊNH áP CấP NGUồN CảM BIếN CHÊNH áP CấP NGUồN CảM BIếN CHÊNH áP CấP NGUồN CảM BIếN cHÊNH áP CấP NGUồN CảM BIếN CHÊNH áP CấP NGUồN CảM BIếN cHÊNH áP BO L? I QU? T C? P KHÍ TUOI 06 TR? NG THÁI QU? T TANG ÁP C? U THANG 01 AI TR? NG THÁI QU? T C? P KHÍ TUOI 05 AO ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI DI ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T TANG ÁP C? U THANG điểm vào 1 02 TN HI? U BÁO CHÁY DO bé ®iỊu khiĨn kü tht số PCX-36 Điểm điều khiển đầu loại kỹ thuật số (Digital output: DO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây ®iỊu khiĨn lo¹i 2x1mm2 ®i tõ tđ ®iỊu khiĨn ®Õn thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại kỹ thuật số (Digital input: Di) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây ®iỊu khiĨn lo¹i 2x1mm2 ®i tõ tđ ®iỊu khiĨn ®Õn thiết bị Điểm điều khiển đầu loại tƯơng tự (analogue output: AO) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị Điểm điều khiển đầu vào loại tƯơng tự (analogue input: Ai) số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điều khiển đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển đến thiết bị C? P NGU? N éI? U KHI? N ON/OFF QU? T C? P KHÍ TUOI C? P NGU? N ÐI? U KHI? N ON/OFF QU? T TANG P tủ điều khiển động lực quạt tăng áp cầu thang Điểm cấp nguồn cho van điện từ, từ tủ điện động lực số lƯợng Dây điều khiển từ tủ điện đến thiết bị Dây điều khiển loại đôi dây xoắn từ tủ điều khiển ®Õn thiÕt bÞ qu? T C? P KHÍ TUOI qu? T TANG P C? U THANG cảm biến chênh ¸p VAN DAMPER Hình 3.31 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển quạt tăng áp cầu thang 3.6 Tích hợp hệ thống 3.6.1 Cấu hình khởi tạo thiết bị 3.6.1.1 Cấu hình điều khiển PXC Các điều khiển cần phải cấu hình hoạt động để kết nối thơng tin với thiết bị khác.Việc cấu hình thực thơng qua máy tính kết nối với điều khiển thông qua cổng MMI.Qua cầu hình bao gồm việc thiết lập thơng số : địa điều khiển, tốc độ phương thức truyền , cấu hình module point… 3.6.1.2 Lập trình cho điều khiển Các chương trình điều khiển cho điều khiển viết ngôn ngữ PPCL HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 102 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học (Powers Process Control Language) phần mềm ứng dụng Program Editor Insight.Các chương trình viết dạng dịng lệnh program editor, sau biên dịch tải xuống điều khiển 3.6.1.3 Xây dựng hệ thống System Profile Hình 3.31 System Profile System Profile ứng dụng Insight cho phép ta điều khiển tồn hệ thống thơng qua giao diện đồ họa, bao gồm việc định nghĩa ,cấu hình ,thay đổi thiết bị ,sao chép thiết bị mạng, thay đổi định nghĩa cho thiết bị trung kế ,thiết lập cài đặt toàn cục cho mạng phần mềm Insight kết nối ngắt kết nối thiết bị cho toàn hệ thống 3.6.1.4 Định nghĩa hệ thống Đây mức cao hệ thống thể mạng quản lý (MLN – Management Level Network) tự động lấy tên mặc định cài đặt Insight.Trong trình khởi tạo hệ thống ta thay đổi tên thiết lập ngày bắt đầu tuần ,đặt thời gian lưu trữ kiện System Activity Log 3.6.1.5 Định nghĩa trạm làm việc – Insight Workstasion Đây mức hệ thống sau mức MLN.Khi địng nghĩa trạm Insight,ta thiết lập màu báo động , màu trạng thái kích hoạt hủy kích hoạt chng báo động đèn báo động, thành phần truy xuất từ xa thiết lập chức tự nhập 3.6.1.6 Định nghĩa mạng tòa nhà (BLN-Building level network) BLN trung kế thông tin kết nối trạm Insight panel trường hệ thống điều khiển nhà.BLN mức sau trạm làm việc Insight.Khi định nghĩa HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 103 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học BLN ta xác định trạm Insight mà BLN kết nối vào ,kiểu thông tin , gán thiết bị lưu trữ định nghĩa pass word gán máy in cho BLN,Ta định nghĩa tới BLN cho trạm Insight 3.6.1.7 Định nghĩa Panel trường Đây mức BLN hệ thống Trong bước ta định nghĩa kiểu panel trường ,firmware revision,số node , định nghĩa thiết bị đầu cuối,các thông báo động ,các thành phần truy xuất từ xa kích hoạt thơng tin mạng Ta định nghĩa tối đa 99 panel trường trạm Insight BLN 3.6.1.8 Định nghĩa mạng tầng (FLN – Floor Level Network) FLN đường kết nối thơng tin , cho phép trao đổi thông tin từ thiết bị FLN ( DPU- Digital Point Unit , UC – Unitary Controller ,TEC – Terminal Equipment Controller, LTEC-LONWORKS TEC ,MPU – Multi Point Unit) tới panel trường mạng BLN,và từ BLN tới thiết bị FLN FLN dùng cho việc trao đổi liệu tất tầng tịa nhà Ta kết nối tối đa FLN tới panel trường (có thể kết nối tới 100 FLN dùng công nghệ LONWORKS) 3.6.1.9 Định nghĩa điều khiển thiết bị đầu cuối (TEC) TEC dùng để điều khiển khối thiết bị đầu cuối bơm, hộp VAV, FCU quạt thông gió Khi định nghĩa TEC ta phải định nghĩa tên ứng dụng địa TEC.Ta kết nối tối đa 32 thiết bị (DPU, TEC, MPU UC) vào mạng FLN 3.6.1.10 Khởi tạo điểm (point) Các point tạo sửa chữa bổ xung ứng dụng Point Editor.Khi khởi tạo point ta phải loại point thông tin khác mơ tả đặc tính point : tên , mơ tả ,địa đặc tính báo động khởi tạo point ta phải định nghĩa đặc tính point lưu lại trạm Insight panel trường Hình 3.32 Khởi tạo điểm (point) HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 104 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 3.6.2 Giao diện điều khiển giám sát hệ thống 3.6.2.1 Giao diện đồ họa hệ thống APOGEE Hình 3.33 Giao diện đồ họa tịa nhà Grand Plaza Trên giao diện đồ họa người dùng truy cấp đến hệ thống kĩ thuật tòa nhà (HVAC, BOILER ,CHILLER ,LIGHTING …)và thực lệnh điều khiển hệ thống 3.6.2.2 Giao diện diện giám sát hệ thống HVAC Hình 3.34 Giao diện giám sát hệ thống HVAC Đây mặt bố trí AHU, FCU quạt tịa nhà Trên giao diện có hiển thị tên AHU số tầng trạng thái hoạt động phần tử Người dùng quan sát ,truy cập đến phần tử cách nhanh nhất, hiệu 3.6.2.3 Giao diện giám sát hệ thống làm lạnh nước Chiller Hình 3.35 Giao diện giám sát hệ thống Chiller HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 105 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Đây giao diện giám sát điều khiển hệ thống làm lạnh nước Chiller Giao diện hiển thị đầy đủ thành phần hệ thống bơm van máy lạnh.Các thông số nhiệt độ áp suất thi giúp người vận hành dễ dàng quan sát điều khiển.Chilller hệ thống phức tạp nên việc giám sát BMS lả quan trọng,thơng qua việc giám sát ta lường trước cố đưa kế hoạch vận hành tiết kiệm điện nhất.Hệ thống chiller lập lịch theo ngày theo mùa tiện lợi cho việc sử dụng 3.6.2.4 Giao diện giám sát hệ thống Cooling tower Hình 3.36 Giao diện giám sát hệ thống Cooling Tower Trên giao diện giám sát hệ thống Cooling tower Hệ thống đơn giản dễ dàng đầy đủ thông tin cho người vận hành.Người vận hành lập lịch điều khiển giám sát đầy đủ thông tin hệ thống mà khơng cần có mặt trường.Hệ thống Cooling tower có chế độ làm việc Auto dành cho chế độ tự động điều khiển phần mền lập trình sẵn dựa thơng số áp suất nhiệt độ Chế độ thứ điều khiển on /off trực tiếp phòng trung tâm dành cho người điều khiển.Nhưng thơng thường để chế độ auto cịn BMS giám sát trạng thái hệ thống 3.6.2.5 Giao diện giám sát Boiler Hình 3.37 Giao diện giám sát hệ thống Boiler HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 106 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Hệ thống Boiler sinh nhiệt cấp cho hệ thống điều hòa làm việc chế độ sưởi làm nóng nước sinh hoạt phục vụ người sử dụng tòa nhà Việc giám sát boiler quan trọng, việc tăng giảm boiler có yêu cầu tải giúp cho việc tiết kiệm lượng 3.6.2.6 Giao diện giám sát AHU Hình 3.38 Giao diện giám sát hệ thống AHU Giao diện cho phép người vận hành giám sát toàn trạng thái AHU ,bao gồm trạng thái van cấp nước lạnh,nhiệt độ độ ẩm khơng khí,trạng thái dịng khí cấp,tình trạng lọc khí,trạng thái quạt cấp gió.Thơng qua giao điện người điều khiển thay đổi độ mở van tốc độ quạt 3.6.2.7.Giao diện giám sát FCU Hình 3.39 Giao diện giám sát FCU Trên giao diện người điều khiển giám sát điều khiển FCU phòng.Kiểm tra nhiệt độ phòng để điều khiển tốc độ quạt trạng thái van nhằm trì nhiệt độ đặt cách hợp lý vừa tiết kiệm lượng vừa đảm bảo sức khỏe người làm việc tòa nhà HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 107 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học 3.6.2.8.Giao diện giám sát VAV Hình 3.40 Giao diện giám sát VAV Đây giao diện cửa gió VAV hệ thống dùng AHU.Sau khí lạnh khỏi AHU đưa tới vực nhiệm vụ VAV điều khiển cửa gió cấp khí lạnh vào phòng nhằm thay đổi nhiệt độ phòng.Việc giám sát VAV quan trọng việc giám sát nhiệt độ phòng độ mở van VAV 3.6.2.9 Giao diện điều khiển quạt thông gió tầng hầm Hình 3.41 Giao diện điều khiển giám sát quạt thơng gió hầm Các quạt thơng gió hầm có tốc độ cho BMS tốc độ cho trường hợp có cháy.Trên giao diện hiển thị nồng độ khí CO tầng hầm trạng thái quạt hút khí thải.BMS điều khiển quạt dựa nồng độ khí CO tầng hầm.BMS giám sát điều khiển quạt đồng thời hiển thị nồng độ khí CO cho người vận hành biết HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 108 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Kết luận Kết đạt được: - Tìm hiểu hệ thống tự động hóa tịa nhà hãng SIEMENS với giải pháp APOGEE - Tìm hiểu hệ thống HVAC nói chung hệ thống HVAC tịa nhà Grand Plaza nói riêng - Lên phương án thiết kế tích hợp hệ thống BMS điều khiển hệ HVAC tòa nhà Grand Plaza Nhận xét - Hệ thống BMS tòa nhà Grand Plaza hệ thống tương đối hoàn thiện - Hệ thống điều khiển hệ HVAC đáp ứng đầy đủ tính thời gian thực cho việc vận hành chiller , boiler AHU… - Giao diện đồ họa dễ sử dụng thuận tiện cho việc điều khiển Hướng phát triển : Hướng tới tịa nhà thơng minh iBMS Smart House HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 109 HVTH: Phan Văn Phương Trường đại học bách khoa Hà Nội Luận văn cao học Tài liệu tham khảo [1] Võ Chí Chính Điều hịa khơng khí thơng gió, Nhà xuất trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2008 [2] Võ Chí Chính Tính tốn thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí, Nhà xuất trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2007 [3] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất khoa học kỹ thuật hà nội, 2003 [4] Hồng Minh Sơn Mạng truyền thơng cơng nghiệp, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2009 HDKH: PGS.TS.Phan Xuân Minh 110 HVTH: Phan Văn Phương ... hệ thống BMS nhằm giám sát điều khiển hệ thống HVAC tòa nhà Tòa nhà sử dụng hệ thống điều hòa Chiller giải nhiệt nước, xu chung tịa nhà cao tầng Việt Nam Tác giả sâu giải pháp APOGEE tòa nhà. .. quan hệ thống BMS 1.1 Khái niệm chung BMS 1.1.1 Khái niệm hệ thống BMS Hệ thống BMS (Building Management System) hệ thống điều khiển giám sát kỹ thuật, hệ thống mang tính tổng thể cao điều khiển. .. toàn cho người *Một số lợi ích hệ BMS kể đến : - Điều khiển giám sát cho hệ thống cơ/ điện tòa nhà nhằm đảm bảo trình vận hành hệ thống cách tối ưu hiệu - Phối hợp hoạt động hệ thống cơ/ điện tòa nhà