酒店工程鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)與施工的相關(guān)研究

劉源 武祥磊 呂鶴鵬 郭永帥 蘭文場(chǎng)

摘要：鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)屬于BA系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，是對(duì)鍋爐的給水、燃燒等熱工過程變量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)控制，對(duì)安全運(yùn)行、節(jié)能具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。酒店擁有一套完善優(yōu)質(zhì)的鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅能讓客戶有更加舒適高端的體驗(yàn)，也會(huì)簡(jiǎn)化酒店管理公司的工作，大大降低管理成本，同時(shí)提升整個(gè)酒店的品質(zhì)，贏得客戶的認(rèn)可，最終實(shí)現(xiàn)酒店的蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；深化設(shè)計(jì)；酒店工程；鍋爐控制

引言：

隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，中國的酒店行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，為人民的生活帶來了時(shí)尚便捷的服務(wù)。隨著中國酒店行業(yè)的逐步飽和，酒店運(yùn)營想要持續(xù)高速發(fā)展的勢(shì)頭，關(guān)鍵就是要讓客戶有更加好的住店體驗(yàn)，而好的住店體驗(yàn)就意味著酒店自身相關(guān)的硬件技術(shù)的升級(jí)完善。本文就BA系統(tǒng)中鍋爐的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)做了深入的專項(xiàng)研究，為酒店的鍋爐建設(shè)提供一定的參考性建議和方案。

一、鍋爐控制系統(tǒng)

（一）概念

鍋爐控制系統(tǒng)是指由鍋爐、水泵、板式換熱器等組成的暖通設(shè)備和由傳感器的數(shù)據(jù)參加及DDC控制器進(jìn)行精準(zhǔn)控制的節(jié)能、高效控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)、節(jié)能、高效的控制系統(tǒng)能給酒店提供溫度的熱水，提高酒店的舒適性。

（二）設(shè)計(jì)原理

鍋爐的手動(dòng)控制時(shí)是由操作人員手動(dòng)完成，主要通過操縱電機(jī)、閥門來實(shí)現(xiàn)[1]，實(shí)施自動(dòng)控制時(shí)則由傳感器采集數(shù)據(jù)，接入到DDC控制器分析計(jì)算，按照DDC內(nèi)編輯的邏輯程序進(jìn)行預(yù)設(shè)控制，并對(duì)設(shè)備控制、發(fā)出報(bào)警、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄等一系列的工作。

（三）鍋爐控制系統(tǒng)和鍋爐設(shè)計(jì)之間的設(shè)計(jì)配合

鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和鍋爐設(shè)計(jì)選型是直接影響鍋爐使用效果的兩個(gè)關(guān)鍵因素，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)選型必須密切配合，只有兩者密切配合才能實(shí)現(xiàn)最好的控制效果，兩者配合主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮鍋爐的設(shè)計(jì)溫度、管路的分布走向、水泵設(shè)備選型和啟動(dòng)方式等因素，按照鍋爐暖通設(shè)計(jì)布置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位；

2、鍋爐設(shè)計(jì)選型時(shí)也要充分考慮到控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的接口，鍋爐需提供國際通用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Modbus RTU的接口，水泵強(qiáng)電控制柜需提供水泵的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動(dòng)狀態(tài)、變頻控制及反饋（如有）、啟?？刂频瓤刂平涌冢苑奖憧刂葡到y(tǒng)對(duì)接。

（四）監(jiān)測(cè)設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)及位置確定

控制系統(tǒng)中的檢測(cè)設(shè)備主要包括水管溫度、水管壓力、水管流量、室外溫濕度，總管上設(shè)計(jì)水管溫度和水管壓力，用于監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)總管情況，在總管回水管上設(shè)計(jì)水管流量，用于監(jiān)測(cè)總管回水流量，室外溫濕度設(shè)置在避雨通風(fēng)處的室外，用于監(jiān)測(cè)室外空氣情況，根據(jù)室外情況對(duì)鍋爐的運(yùn)行工況進(jìn)行判斷。

二、鍋爐控制系統(tǒng)的施工控制要點(diǎn)

（一）控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的確定

控制系統(tǒng)采用典型的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，管理層（人機(jī)界面）、控制層、設(shè)備層，

管理層是上位機(jī)工作站、打印機(jī)、聲光報(bào)警燈部分組成，主要是人機(jī)交互的作用，是設(shè)備管理的直接顯示層；管理層網(wǎng)絡(luò)TCP/IP（BACnet IP）的數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps，控制層主要是有DDC控制器組成，是系統(tǒng)控制的核心層，負(fù)責(zé)邏輯的執(zhí)行和數(shù)據(jù)的處理，采用BACnet&MS/TP現(xiàn)場(chǎng)控制層總線數(shù)據(jù)傳輸速率為76.8Kbps，設(shè)備層主要包括各種傳感器及執(zhí)行設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)命令的執(zhí)行。

（二）鍋爐控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的選擇

1、中央管理系統(tǒng)選擇，簡(jiǎn)體中文的3維真彩色現(xiàn)場(chǎng)仿真型圖形化操作界面監(jiān)視整個(gè)BA系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提供動(dòng)態(tài)圖形、工藝流程圖、實(shí)時(shí)曲線圖、記錄報(bào)表、監(jiān)控點(diǎn)表、繪制平面布置圖，以最貼近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際情況的直觀的3維動(dòng)態(tài)圖形方式顯示設(shè)備的運(yùn)行情況?？筛鶕?jù)實(shí)際需要提供豐富的圖庫，繪制平面圖或流程圖并嵌以動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，顯示圖中各監(jiān)控點(diǎn)狀態(tài)，提供修改參數(shù)或發(fā)出指令的操作指示，提供多窗口顯示操作功能。矩陣打印機(jī)可連續(xù)記錄報(bào)警打印輸出，保證報(bào)警記錄的連續(xù)性。

2、DDC控制器選擇，控制器采用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為BACnet（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的ANSI/ASHARE Standaed135-1995標(biāo)準(zhǔn)），BACnet的全名是建筑自動(dòng)化和控制網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。遵循該協(xié)議開發(fā)的系統(tǒng)非常方便集成不同廠家的自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備，能真正實(shí)現(xiàn)建筑物不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的共用和互操作?？刂破鲀?nèi)置內(nèi)存及CPU，在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下能獨(dú)立工作，具有后備電池，掉電也能保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)不丟失。

3、傳感器選擇：

1）溫度傳感器

溫度原件：NTC10K，類型2

測(cè)量范圍：-20℃～105℃

探針長度：100mm

探針材料：不銹鋼

響應(yīng)時(shí)間：t<45s

防護(hù)等級(jí)：IP23

盒體材料：塑料（PC-ABS），防火阻燃等級(jí)負(fù)荷UL94-V0

2）壓力傳感器

精度：≤±0.25%FS（包括非線性、遲滯、非重復(fù)性）

零點(diǎn)允差：±0.5%FS

滿程允差：±0.5%FS

長期穩(wěn)定性：±0.2%FS/年（零點(diǎn)、滿程漂移）

防護(hù)等級(jí)：IP65

壓力接口：304不銹鋼

傳感原件：17-4PH不銹鋼

壓力接口螺紋：G1/4外螺紋、1/4-18NPT

輸出信號(hào)：4-20mA/0-10VDC

電源：24VDC

（三）管線配線工程

鍋爐自控系統(tǒng)管線要安裝控制系統(tǒng)點(diǎn)位及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分布敷設(shè)，敷設(shè)要求要美觀牢固，要嚴(yán)格安裝施工要求進(jìn)行敷設(shè)，敷設(shè)時(shí)線纜需做好相應(yīng)的標(biāo)記，為后期接線調(diào)試做好基礎(chǔ)。

（四）監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝位置的要求

檢測(cè)設(shè)備需要在管道安裝時(shí)預(yù)留安裝位置，管道試壓后管道保溫前安裝，壓力傳感器應(yīng)選擇在直管段進(jìn)行安裝，流量傳感器安裝需嚴(yán)格安裝流量計(jì)廠家的安裝使用說明書進(jìn)行安裝。

三、結(jié)束語

酒店工程鍋爐自動(dòng)化系統(tǒng)是對(duì)酒店的重要系統(tǒng)，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)施工調(diào)試過程中的質(zhì)量如何直接關(guān)系到酒店運(yùn)營后的能耗和用戶體驗(yàn)，所以我們項(xiàng)目開始后就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充分的討論制定具體深化措施，努力將系統(tǒng)做到完善，為酒店的運(yùn)營做好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱長軍.鍋爐自動(dòng)化控制的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版，2015（6）：00269-00269.