江森DDC在变风量空调末端控制中的应用

摘要：介绍通过江森系列DDC的合理配置、使用，实现江森DDC在变风量空调末端系统控制中的应用。

关键词：江森DDC；变风量空调末端；VAV; ADS系统。

中图分类号： TB657.2 文献标识码： A 文章编号：

变风量系统是通过改变送风量而不是送风温度来调节和控制某一空调区域温度的一种空调系统。与工业发达国家相比，在变风量空调的领域，我国已经落后许多年，随着空调事业的发展，近年来，变风量空调系统的应用项目越来越多，相信在不久的将来，VAV末端机组将在我国空调领域中得到广泛的应用。

变风量系统改变的是进入房间的一次风量。有的变风量箱（VAV box）则是保持送风量不变而通过变风量阀改变一次风量与回风的混合比例。区域温度的控制由变风量箱（VAV  box）来实现。即通过气动或电动或DDC（直接数字控制）来控制变风量阀的开度，调节一次风量，或通过调节变风量阀的开度，调节一次风量，或通过调节变风量箱中的风机转速成来调节送风量或调节旁通风阀来实现的。空调机组（AHU）的送风量应根据送风管内的静压值进行相应调节，与变风量箱减少或者增加送风量以控制房间温度时相呼应，一般空调机组送风机的性能曲线应相当平缓，从而使得风量的减少不至于使送风静压过快升高。

现以某项目为例，来介绍通过江森ADS系统来实现变风量空调系统。

一、项目情况介绍

大楼地上共18层，分为A区办公和B区办公二部分，地下两层。A区办公部分1层为办公大堂、展示厅、签约大厅、会议室等；2层贵宾接待、报告厅、会议等；3层视频会议室、多功能会议室等；4层图书馆阅览室、健身房、体操房、乒乓球房、羽毛球区、自助餐区；5层纸质档案库、电子档案库、工作室等；6层信息中心机房、地震监测、水文泥沙、会议室控制、光传输设备及配套机房等；7~15层为办公 ；16层办公、会议；17层为调度大厅、参观区；18层电调、水调数据平台、气象设备机房、办公等。B区办公部分1层为办公大堂、咖啡店、便利店、银行；2～17层为办公。本项目空调末端共包括20台变风量空调机，11台常规空调机,20台新风机和200台VAV等的控制。

二、网络构架

三、系统介绍

1、各系统的监控内容

（1）、变风量空调机组的监控内容

设备故障状态监测(DI)

设备运行状态监测(DI)

设备手/自动状态监测(DI)

过滤网阻塞报警信号(DI)

设备启停控制(DO)

送风温度测量(AI)

送风风管静压测量(AI)

回风CO2测量(AI)

回风阀调节控制(AO)

新风阀调节控制(AO)

变频器的频率输出(AO)

电动二通平衡阀控制(AO)

根据送风温度传感器反馈信号来调节空调水管两通调节阀开度，使实际温度趋向设定温度 (AO)

变风量空调机组控制原理图

变风量空调系统（VAV）控制原理 ：    变风量控制器和房间温控器一起构成室内串级控制，采用室内温度为主控制量，空气流量为辅助控制量。 变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度，与设定温度比较差值，以此输出所需风量的调整信号，调节变风量末端的风阀，改变送风量，使室内温度保持在设定范围。   同时，风道压力传感器检测风道内的压力变化，采用PID调节，通过变频器控制变风量空调机送风机的转速，消除压力波动的影响，维持送风量。

（2）、定风量空调机组的监控内容

回风温度测量(AI)

设备故障状态监测(DI)

设备运行状态监测(DI)

设备手/自动状态监测(DI)）

设备启停控制(DO)

监测过滤网两侧压差，根据设定值产生阻塞报警信号(DI)

电动二通平衡阀控制(AO)

根据回风温度传感器反馈信号来调节空调水管两通调节阀开度，使实际温度趋向设定温度 (AO)

（3）、新风机组的监控内容

送风温度测量(AI)

设备故障状态监测(DI)

设备运行状态监测(DI)

设备手/自动状态监测(DI)）

设备启停控制(DO)

监测过滤网两侧压差，根据设定值产生阻塞报警信号(DI)

电动二通平衡阀控制(AO)

根据送风温度传感器反馈信号来调节空调水管两通调节阀开度，使实际温度趋向设定温度 (AO)

2、现场的主控制器配置

在大楼各个楼层配置一套江森NCE控制器作为楼层的主控器，NCE控制器本身既可以带控制点，又可以通过BACNET MS/TP楼层FLN总线与各个房间的VAV控制器VMA通讯，还可以通过扩展总线SA带扩展控制器，并可以直接通过BACNET IP与上位机连接,具体很高的性价比，主要功能有：

能够让您在楼宇或者企业内现有的IT基础设施上安装NCE，通过公司的企业内部网、广域网（WAN）或者带有防火墙保护功能的公共因特网使用标准IT通信服务。

允许您从连接到网络的Web浏览器来访问、监督和控制NCE，包括通过电话拨号连接或者因特网服务提供商（ISP）连接的远程用户。

支持开放网络标准连接，以便灵活选择现场设备。通过BACnet MS/TP总线、LonWorks 网络总线或者N2总线最多支持32个现场控制器。

为制冷站设备和大型空气处理应用提供现场级的控制，同时具备企业级的IP网络连接功能。

能够将多个输入/输出模块（IOM）、NS系列网络传感器和VFD连接至现场控制器SA扩展总线，极大地提高NCE的现场级控制能力。

拥有33个板载I/O控制点: 10个通用输入点; 8个数字输入点; 4个模拟输出点; 4个可配置的输出点; 7个数字输出点。

3、现场的扩展控制器配置

本项目使用的扩展控制器IOM系列控制器，其特点有：

BACnet MS/TP通信方式提供了开放系统兼容性。

不同型号的产品提供了广泛的输入/输出点的组合，能够最好地适应各种应用的需要。

可拆卸的底座便于订购、安装，并在没有控制器情况下预先连接底座的连线（仅限IOM4710）。

通用、可配置的输入/输出能够支持多种信号选择，并增强了控制器应用的灵活性。

能够安装在 FC 总线或 SA 总线上，提供应用灵活性。

可插拔的通信总线、输入/ 输出端子，以及电源端子加快了安装速度。

4、现场的VAV控制器配置: VMA1600系列控制器

VMA1600系列控制器是一套可编程的数字控制器，它通过BACnet主从/令牌传递(MS/TP)协议与楼层主控控制器NCE进行通信。VMA1600都在预先连线的单元中安装了压差传感器和风阀驱动器。VMA1600可以很方便地连接用于区域温度传感的NS系列网络传感器.

VMA1600 的特点

BACnet MS/TP协议通信提供了开放的系统兼容性。

可写入闪存支持从CCT中下载标准的或定制的应用。

集成的压差传感器和风阀驱动器缩短了安装时间。

快速响应驱动器能够驱动风阀在60秒内从全开转换为全关(900)，从而缩短了调试时间。

通过获得专利的P-Adaptive和PRAC控制算法实现闭环控制的优化。

5、楼层监控网: BACnet MS/TP 总线

BACnet MS/TP总线基于BACnet标准协议ANSI/ASHRAE135-2004。

MS/TP总线是一种对等的多主协议，在此协议内，每个主设备轮流发出消息，传给总线上的任何其它设备。

6、上位机采用无缝连接的监控软件Metasys。

Metasys系统软件能实现如下功能：

Metasys 用户界面

系统安全

设备监督和控制：

全局搜索

全局指令

事务处理报告

报警和事件处理

历史趋势数据

数据汇总

时序安排

7、NCE通过IP以太网利用对等的信息传递功能实现内部系统数据通信，实现与上位机系统软件Metasys无缝连接。这样，每个NCE都能共享数据，可以访问站点网络上的所有其它NCE节点，对BAS的整体功能进行协调。

四结束语

ADS系统，是一个比较先进的建筑管理系统。它利用了现今所有可以运用的先进科技技术，运用大量标准和公开的数据交换协议，将每一个不同层面的装置设施结合起来，并发挥其最大的效力。通过江森公司的ADS系统实现的变风量空调末端系统,不仅满足需求，更加对以后的机电设备的运行和维护的高效率，提供了解决方案，提高综合物业设备管理水平，ADS系统再次赋予建管系统以新的生命.

总之，变风量空调系统自动化程度要求较高，数据采集量大，控制站点多，系统可靠性要求较高，通过ADS系统实现的自控系统，整个配置稳定、可靠，合理配置，性价比高，本大楼的变风量空调系统很好的达到了设计要求，运行效果良好。

作者简介

唐赛平(1978- )男工程师现主要从事BA系统的电气设计、调试等工作。