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实验室工程智能化方案(二)

日期:2018-08-23 16:13 人气:

实验室工程智能化方案(二)

三、系统控制说明

针对洁净实验室的具体特点,对于具有较高要求的使用者而言,我们提供的将不仅仅是一个适用而可靠的系统,更是一个同时兼具开放性、灵活性和具有较大扩充余地的先进系统。因而,我们选择了科技水平的先进Siemens公司开发的最新版本和型号的全集成自动化解决方案,作为满足用户较高使用要求和管理维护可靠性的首选;
它具有很多优点:体现集中管理、分散控制原则,为每一具体的控制任务提供标准的解决方案;具有标准的通讯总线和开放式结构,具有统一的数据管理、通讯和软件编程功能;最新版本的系统监控软件功能强大,支持互联网远程操作;系统构成灵活性,性能价格比优异,广泛应用于各种领域过程监视与控制。
本着以人为本,综合考虑投资效费比与长期使用及维护成本,实际使用效果等因素,我们对设备管理及环境控制系统的设计和产品选择作出如下建议,供用户参考。
4.1控制器及外围设备
?控制器   采用Siemens品牌S-200可编程控制器
◇ 极高的可靠性。多年来广泛应用于工业及民用控制领域,久经考验。
◇ 极丰富的指令集。
具有丰富的内置集成功能,强大的通讯能力,可以通过增加通讯扩展模块的方式支持DP网络协议。丰富的扩展模块。可连接多达7个扩展模块,最大可扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。
?现场操作员界面  采用CT 7.0″彩色触摸屏。

7.0″(长 : 宽 = 16 : 9),彩色触摸面板。
分辨率: 800×480
颜色:   262,144色
中文显示界面。
可提供密码保护功能。
可实现过程参数的设定与修改。
通信口:    PC(USB)、控制器(RS232、RS422、RS485)
供电电源:  DC24V(±15%)
用户内存:  12M
功耗:      6W
CE认证:   符合E50022和EN50024标准
FCC兼容性:符合FCC,Class A
?温湿度传感器Siemens组合式风管温湿度传感器
设备使用位置:风管
温度/湿度范围:0~50℃/0~100%
输出信号:0~10VDC
?送风速传感器  采用SIEMENS风速传感器
设备使用位置:送风管/回风管
压差范围:0~10m/s
输出信号:0~10VDC
供电电源:24VAC/DC
?滤网压差开关
设备使用位置:风机前后、初/中/亚高效滤网
压差范围:20~300Pa / 50~500Pa
输出信号:无源触点
?新风电动风阀执行器  采用Soloon电动风阀执行器
设备使用位置:新风阀
控制信号:0-10VDC
可手动调节
?变频器  采用ABB风机/水泵专用变频器
ABB-ACS150系列变频器应用于广泛的工业领域,适用于各种类型的负载。还针对风机水泵应用做了特别的优化,典型的应用包括恒压供水,冷却风机、地铁和隧道的通风机等。
4.2控制方案
空调机组控制系统
送风量控制
根据送风风速和设定风速比较来控制变频器频率(送风风速小于风速设定值时,增大变频器频率,反之,则降低变频器频率),对送风实现恒风量(保证送风量恒定)进行控制;
当送风风速高于设定值时,比例积分减小变频器频率来降低送风量;
当送风风速低于设定值时,比例积分增加变频器频率来升高送风量。
空调机组温/湿度控制
由设置在排风主管或送风主管处的温度传感器,控制水路电动二通阀(比例积分式)动作,调节水量,达到排风(或送风)温度控制,温控器为冷暖型。冬季--由设置在排风主管或送风主管处的湿度传感器,调节系统的加湿量,达到送风湿度要求。过渡季--当排风主管或送风主管湿度过高而超越湿度控制时,温度控制器则控制电动二通阀动作,调节冷冻水量和电加热器,达到送风湿度要求。夏季--当排风主管(或送风主管)湿度过高而超越湿度控制时,温度控制器则控制电动二通阀动作,调节冷冻水量和电加热器,达到送风湿度要求。
 
紫外线灯及照明灯控制
可在现场人机介面直接开/关灯的,也可定时开/关灯。
空调机组保护
机组配有缺风保护、紧急停车、消防停机等功能,当送风风压不足时限制制冷、加热设备的投入,同时发出警报;
遇紧急情况可按下紧急停车按钮,风机马上停止;当防火阀关闭后,机组接受防火信号,立即停止风机,切断二次控制回路电源,同时发出警报信号。
空调机组维护
机组配有中效过滤器堵塞报警、风机故障报警、电加热高温保护报警等功能,当滤网长期使用造成堵塞后,控制器同时发出中效过滤器堵塞警报,提示维护人员更换或清洁;
风机过电流或堵转,控制器发出风机故障警报,同时风机马上停止;电加热出风温度超高,机组高温保护报警,同时马上关闭电加热器。
现场控制系统操作界面概述
空调介面
 
动态详细显示空调各功能段运行状态和参数;
排/回风温湿度、送风量、电机频率、压缩机状态、加湿器的开度等;
温/湿度、风量设定;
报警记录画面
 
温/湿度曲线介面
 
 
4.4系统原理图

四、中央监控功能及界面简介

5.1 中央监控功能
◇ 采用19英寸液晶显示器,提供丰富全面实时信息的显示画面,及简洁的操作界面,
◇ 中央监控显示屏上面可以清楚的显示实验室各个功能房间的温度、相对湿度、压差等数据。
◇ 具有空调系统操作界面(动态显示空调风机运行状态以及显示实验室控制温湿度参数);
◇ 具有房间和送/排风总管风速显示和设定界面;
◇ 具有杀菌灯操作界面,包括照明及杀菌灯的控制;
◇ 具有开关机操作登陆记录功能,可通过登陆记录查询设备的开关机历史记录;
5.2中央监控界面简介
◆ 运行系统,进入初始化界面,显示如下:
 
◆ 点击“用户登录”按钮,弹出以下窗口:
 
→ 选择用户名,输入密码后点击“确认”键,登录完成;
→ 在登录状态下点击“修改密码”按钮可以对密码进行修改;
→ 在登录状态下点击“退出登录”按钮可以退出登录状态;
◆ 在登录状态下,点击“进入系统”按钮,可进入到系统的主画面,显示如下:
 
◆ 该画面显示为实验室的平面布置图,功能如下图所示:
                SPF实验室

◆ 点击对应实验室的标号进入该实验室空调对应的系统图,显示如下:
 
显示和监控的状态如下:
→ 初效过滤器压差监控:正常时显示绿色,报警时显示红色闪动;
→ 水阀监控:显示水阀开度,制冷/制热工况设定和显示;
→ 送风机运行状态监控:用旋转动画表示风机的运行状态;
→ 送风机故障状态监控:正常时显示绿色,报警时显示红色闪动;
→ 送风机压差监控:正常时显示绿色,报警时显示红色闪动;
→ 中效过滤器压差监控:正常时显示绿色,报警时显示红色闪动;
→ 排风机运行状态监控:用旋转动画表示风机的运行状态;
→ 排风机故障状态监控:正常时显示绿色,报警时显示红色闪动;
→ 起停操作:点击开关,按钮显示“绿色”,表示空调已经启动;点击开关,按钮显示“浅绿”,表示空调已经停止;
→ 设定操作:点击要设定的输入框,显示如下:
 
→ 输入要设定的数值后确认,设定完成;
 
◆ 点击“操作记录”按钮可进入历史操作记录报表画面
 
→ 可以查看任一时刻的历史操作记录;
 
◆ 点击“历史曲线”按钮可进入历史历史曲线画面
 
→ 左边的颜色表示对应曲线的颜色,右边显示曲线;
→ 可以通过下面的左右移动按钮
移动曲线的时间轴;
点击“故障报警”按钮,显示如下:
 
→ 显示每一个报警发生的时间,报警排除的时间;

五、 门禁、监控系统的设计

6.1. 门禁考勤系统
在实验室入口处设置ID识别门禁考勤系统,该系统既可实时控制又可脱机使用。持卡人将根据所获得的授权,通过在读卡机上刷卡或键入相应密码进入实验室。系统自动记录每次读卡的时间、开门信息、报警信息等资料,供查询和统计处理,并生成各种报表。该系统应具有:实用性、实时性、安全性、易维护性。门禁系统应具有以下功能:
(1)人员注册发卡:便于即时注册与更新。
(2)区域授权设定:对不同持卡人指定不同的区域权限。
(3)时间区及其控制模式授权设定:设定对持卡人的出入时间限制,以及控制模式。
(4)多种通行识别方式:具有非接触智能卡、公共密码、个人加密三种识别模式。
(5)信息管理和查询:系统将把发生在出入口的所有事件信息记录在监控中心数据库中,据此可查询某个持卡人在某个时间段的出入情况或某个区域在某个时间段的所有持卡人的出入情况,并能根据要求生成各种报表,当发生了非常事件。
6.2. 监控系统:
布防点设计:
      a.在正门口、走廊、会议室、库房等重要位置安装吸顶式黑白半球,该摄像机要求的照度比较低,在一般灯光下都可看清人员的面容以及活动情况,同时它还具有隐蔽性,不破坏整体布局美观。
      b.在公司的周围,可根据场地情况,安装几个室外动点(室外全方位云台、室外解码器、室外全天候防护罩、摄像机、三可变镜头),进出公司的人员都可观察记录下来