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中央空调云智慧监控系统 发布日期:【2017-9-21】
讯息负责人: 张先生
 

一、 背景技术及开发的目的意义

1、国内外现状、水平和发展趋势
工业4.0是互联网改造传统制造业的核心,也是制造业互联网思维的重要体现。因此,工业4.0与互联网 的碰撞,将明确传统制造企业转型升级方向,更好的帮助传统制造业借助移动互联、云计算、大数据、物联网等信息化技术优化生产环节和供应链、减少原材料用量和环境负荷、降低工厂成本,提高生产效率。

德国“工业4.0”与中国元素碰撞,成为德国汉诺威IT展览(CeBIT2015)最大的看点,“工业4.0”是应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平,将制造业向智能化转型,通过决定生产制造过程等的网络技术,实现实时管理,它“自下而上”的生产模式革命,不但节约创新技术、成本与时间,还拥有培育新市场的潜力与机会。

“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果,推动经济形态不断地发生演变,从而带动社会经济实体的生命力,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。通俗来说,“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”,但这并不是简单的两者相加,而是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。它代表一种新的社会形态,即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各域之中,提升全社会的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。

2、项目开发的目的、意义
本项目开发的智慧云监控系统突破传统空调的制约,“互联网+中央空调”借助互联网技术,中央空调机组增加网络软硬件模块,实现用户远程操控、数据自动采集分析等功能,极大地改善了工业产品的使用体验。同时一些互联网企业打造了统一的智能产品软件服务平台,为不同厂商生产的智能硬件设备提供统一的软件服务和技术支持,优化用户的使用体验,并实现各产品的互联互通,产生协同价值。

3、对本市相关行业的技术、工艺领先具有推动作用之处
本项目开发的智能云监控系统将生产厂家所有已销售正在使用的机组进行数据上传联网,同时,除了本机操作外,支持Web操作,以方便支持手机/平板等多种移动设备,支持数据库,警报报表,历史趋势图之数据库查询,支持历史数据CSV存盘支持多种先进自定义报表,查询与多功能运算,以方便多种节能的统计与计算,支持多态图形显示,GIF动态图形编辑与显示,支持e-mail报警,将透过e-mail报警发送,支持旋转式摄影机,动态警报跳页之实时影像监控 ,支持Google Map等多种地图系统,使您的系统升级为地理信息管理系统。涉及的技术先进、工艺领先,对本市相关领域的发展能起到很好的推动作用。

4、项目的市场前景
智能云监控系统突破了传统空调的制约,精采的网页管理控制功能与多功能的整合效能,非常适用在大楼自动控制、空调环境监控、智能家庭等应用场合,是智能管理平台软件,可使生产厂家提前发现可能的异常,提示客户现场检查,降低人工费、差旅费等企业成本,提高生产效率。本项目应用范围广阔,前景十分可观,市场非常广阔,因此本项目产品客户需求大、应用范围广,具有很好的市场前景。

二、 系统控制原理

 

图一:项目架构规划图

 

图二:上立一楼车架项目架构实际图纸

以盟立自动化科技有限公司一楼车间中央空调监控系统为例,主要由现场监控系统和计算机监控系统构成。现场风机、机组、电控柜均采集信号进入现场控制器MAC,MAC透过通讯系统采用modbus协议将现场状态上传至中央监控室计算机监控系统(SC501HC)中,由中央监控室计算机监控系统控制整个系统运行,同时中央监控室计算机监控系统将数据在Internet上同步。

开机:现场启动/风机启动    水泵启动    机组启动

关机:现场关机/风机全部关闭      机组关闭    水泵关闭

2.1 现场监控系统

 

图三:现场监控系统图

中央空调现场监控系统的主要工作是通过现场控制器对现场的各监测点进行巡回检测,将检测到的数据集中处理。主要监测的点1)空调侧循环泵的启停信号、运行状态、警报信号;2)机组启停信号、运行状态、警报及其他数据。3)6台风机启停信号、运行状态等等。

盟立自动化科技有限公司本着节省能源的原则,当有人在工作区域工作时风机启动;人离开时风机自动关闭,以达到节省能源目的。盟立自动化科技有限公司经过多次现场试验,最终采用人体红外热释电传感器及远程无线监控模块来完成检测并将信号输入PLC,以达到控制风机的目的,最终实现车间智能化控制。

 

图四:红外线信号采集

2.2计算机监控系统
现场监控系统通过通讯系统将数据上传,由中心服务器进行数据接收及处理,此服务器系统被称为计算机监控系统。计算机监控系统将接收到的数据通过画面、数字进行表达,使用户更快速、更直观的了解现场状况。

 

图五:监控主画面

三、 系统硬件

3.1  MAC-100控制器
MAC控制器是由盟立独立研发制造的一款用在风冷/热泵涡卷机中的专用中央空调控制器,具有以下特点:

3.1.1、适用空调系统:
由1-16个模块单元组成组合式风冷单冷/热泵涡旋机组,一个模块单元有两路完全独立的系统。

3.1.2、组网控制:
现场采用485串行总线,通过简单的通信线连接,实现就地组网。每一模块都采用上电自识别模式,自动接入网络,任一子模块断电后均不影响其它模块的工作。

3.1.3、基本功能:
文本显示;按键、自动、远控开关机功能;自动故障判断、处理;智能融霜控制;智能防冻运行控制;模糊能量控制方法,最佳的负荷匹配等。

3.1.4、所有输入信号的采集,都经过数字滤波处理,保证输入信号的可靠性;输出信号采用多级缓冲处理没有误动作或抖动;从而保证机组工作可靠稳定。

3.1.5、参数设定具有密码保护权限设定功能。所有需设定的参数都具有相应的默认值,该默认值在第一次开机或需恢复默认值时使用。 参数可断电自动保存。


3.2  SC501HC控制器
FAMA SC系列控制器是盟立公司开发的中心经济型控制系统,其软件兼容MODICON 控制器,指令、通讯协议等均与MODICON 控制器兼容,广泛应用于水处理、楼宇、机械加工等行业。在应用上可以为一独立的冗余控制系统,亦可透过特殊的内建式功能 MSG,MSGE通讯指令来连接多个控制器以达成分布式控制的功能。

如下图是FAMA SC501系列控制器的系统整合架构图

 

注:1、SC-501分散系统,SC-501E,SC-501/DE本身亦可作为远程IO适配器,中心主CPU选择SC-501/DE成为以太网分散系统

2、SC-501本地扩展系统除CPU底座外,还可通过扩展电缆连接3个扩展机架,这样一共支持四个底座,每个底座最大有8槽,则本地扩展系统最大可以带32个模块。

3.2.1    I/O控制点多:I/O控制的处理可达DI*1024DO*1024AI*256,AO*256点,适合各种大小规模之控制应用。

3.2.2    程序记忆容量大:梯形图程序容量分为24K,可作各种复杂或中大规模之控制。

3.2.3    程序扫描速度快:执行每1K words的程序仅需0.25ms,系统反应迅速。

3.2.4    应用指令丰富:除具基本阶梯图指令、计数、计时指令外,尚具有浮点数之四则运算指令、数码转换指令、数据处理指令、及特殊指令(CDMR、CDMW)等,能适应各种复杂之控制要求,易于使用、学习容易。

3.2.5    具有分散控制能力:传输速度高达10/100M bps,除可增强可靠性外,并可大量节省配线成本。

3.2.6    具有内建式的控制器 连锁通讯功能:通过MSGMSGE的功能,可减轻单站控制器的工作负担,更可达到分布式控制的成效。

3.2.7    具备完整的自我诊断功能:遇故障时即自我警告,并关掉系统的运作。

3.2.8    I/O模块功能齐全:具各种ACDC输入/输出模块与隔离型模块,及A/DD/AHigh speed counter、High level language模块等多种模块,可满足各种控制需求。

3.2.9    在线操作控制能力:可随时做在线程序编辑、存取、模拟、控制及参数设定等工作,而不影响系统的正常运作。

3.2.10 强大的仿真控制与显示能力:透过程序规划器的显示画面,可同时进行数百个接点的仿真控制输入与输出显示,不必制作仿真箱即可进行控制程序的仿真。

3.2.11 模块化的I/O结构设计:I/O模块及现场配线均采用方便更换模块的机构设计,更换、维修模块方便、快速,系统具高度扩充弹性。

3.2.12   多用途的程序规划器:FAMA SC系列控制器的程序规划器(Programming Package,简称SCWINPP),可由一般的个人计算机或笔记型计算机,使用者可将任何一部个人计算机或笔记型计算机变成FAMA SC系列控制器之程序规划器,于程序规划完毕后,可移作其它用途。

3.2.13 通讯采用表格填写,减少编程时间,降低错误率。支持2~4片安装于Rack1的HLL1X-HC,支持4个通讯串口(2片HLL1X-HC双串口或4片HLL1X-HC单串口),每个串口最多可擦写10台设备的数据,通讯参数及表格采用填表方式,提供完整的诊断讯息 


3.3  IMServer上位机软件
u 安装于计算机的管理服务器;

u 摄影机实时监视,支持旋转式摄影机,动态警报跳页之实时影像监控;

u 除本机操作外,支持Web操作,以方便支持手机/平板等多种移动设备。支持数据库,警报报表,历史趋势图之数据库查询。支持历史数据CSV存档;

u 支持多态图形显示,GIF动态图形编辑与显示支持e-mail报警,将透过e-mail报警发送;

u 支援GoogleMap等多种地图系统,使您的系统升级为地理信息管理系统;

u 能够与FAMA 产品更好的衔接;

u 画面变量链接是无限点;

u 网络方面优于其他软件,例如:不限定用户访问数量。

四、 监控软件性能
4.1   集中监控,安全高效实时监控热泵机组、空调水循环泵、风机等运行情况。

4.2   在PC机上直接控制机组连锁顺序启/停,对关键操作,可设置多级安全权限。

4.3   节能自控系统

4.3.1 对热泵系统的变流量智能控制,实现了根据末端负荷自动调节水流量的控制,达到节能减耗目的。

4.3.2 通过红外热释电传感器检测现场是否有人存在,来智能判断相应风机是否开启,以此来减少不必要的浪费;

4.4   远程监控:用户可通过internet远程监控系统运行状况,及时处理现场异常状况。

4.5   报警通知功能多重人性化报警通知管理,准确及时通知相关责任人,可以存储历史报警信息供查询使用。

4.6   数据库查询,导出功能采用高可靠性企业数据库,定时记录空调系统的温度压力等关键数据。可以以曲线图或表格方式显示。

4.7   磨损跟踪自动组合根据每台机组的运行时间、运行状态等因素,实时调整最佳配置方案,做到每台设备平均分担运行损耗压力,避免“个人英雄”问题。

4.8   关键信息日志化当前报警、历史报警日志,详细记录报警空调位置、报警类别、报警时间、报警回复时间等日志。

4.9   功能路径化:系统功能排版以树形结构为主,页面链接路径化,跳转便捷、不突兀。

 
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