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屋顶排热风机通过DCS实现煅烧沸腾床离心风机联锁保护基于室内空
摘要：主要介绍离心风机的一种联锁控制方案，提供了联锁原理模块图和组态程序流程框图。
关键词：离心风机；DCS；联锁控制；模块组态
沸腾床离心风机是我厂煅烧车间沸腾床工序的重要设备，主要作用是将布袋除尘器出气加压送到炉气加热器，加热后的炉气进沸腾床。一旦风机损坏，损失的不仅是设备的价值，还直接导致沸腾床的停车，影响全厂的纯碱产量。离心风机检测点主要有2 个轴瓦温度，1 个回油温度和1 个供油压力，这几个参数对风机的运行状况起着重要的监视作用。风机发生异常情况时，如果单靠人工操作存在很大的滞后性和危险性。因此，通过DCS 实现自动联锁功能能够充分发挥控制器快速、准确的优点，有效地对风机进行保护。
1 联锁方案
根据压缩机联锁保护的成功经验，结合工艺提出的条件和我厂DcltaV DCS 工程的特点，离心风机联锁方案设计如下：轴瓦温度大于85℃报警，超过90 ℃联锁停车，回油温度大于60 ℃报警，超过90 ℃联锁停车，供油压力低于0. 18 MPa 时开启备用泵，低于0. 1 MPa 时联锁停车。
1. 1 温度联锁
考虑到干扰、维修、损坏等因素的影响，有可能导致温度点波动造成不必要的停车，对温度点进行了滤波容错处理。另外，一旦该点I/ O 通道发生错误，控制器立即将其联锁自动切除，不会造成工程误停车。
1. 2 压力联锁
除进行上述处理外，将油泵切换的时间设置到最快，以便在油压低于0. 18 MPa 时迅速开启备用泵供油，保证风机的进油压力；如果开启备用泵后仍不能保证0. 1 MPa 以上的油压力，立即停掉风机以保设备安全。
1. 3 联锁保持
联锁停车后，即使所有联锁参数都恢复正常，联锁输出信号也将继续保持停车状态，以便查找停车原因，防止故障扩大化。只有所有联锁点正常后，操作工重新点击画面关掉自保持，执行开车操作时，微机才能输出开车信号给现场。
2 联锁模块图
CUT FJ 是联锁总切除模块，值为0 时切除，为1时投入， 该模块值可以通过操作画面进行操作。OnOff FJ 是开停风机的操作模块，可以通过操作画面进行开停车操作。DOHOLD 和HoldSwitch 两模块共同实现停车输出自保持功能，HoldSwitch 模块也是可操作变量，在操作画面中可以改变其值(对应图3中的B) 。
摘要：本文研究的基于室内空气品质的需求控制通风，用C02浓度作为室内人员相关污染物的控制指标，以TV0C作为室内建筑相关污染物的控制指标，从而容许在室内人员改变或建筑相关污染物浓度改变时调节入室新风量，实现了节能与提高室内空气品质的统一。
关键词：室内空气品质 节能 需求控制通风 二氧化碳 挥发性有机化合物 1 基于室内空气品质的需求控制通风的理论研究
1.1 加大新风量与改善室内空气品质
室内空气品质的优劣，直接影响室内人员的身体健康，为了创造健康舒适的室内环境，各类有关空调设计规范的修改中均加大了新风量标准，因为加大新风量是确保良好的室内空气品质的可靠办法。
1.2 需求控制通风
从节能角度来讲，希望在保证一定的室内空气品质的前提下，将新风量控制在最小。这就不可避免的造成新风能耗和室内空气品质之间的矛盾同在提高室内空气品质和节能的双重要求下，需求控制通风(Demand Control Ventlation 简称DCV)工程应运而生。
1.3 基于室内空气品质的需求控制通风
研究表明，室内空气污染物主要来源于人体散发和建筑物相关污染，因此本文作者认为，仅仅考虑C02作为污染物的指标是不够的，需要综合考虑人员和建筑材料散发的有害物，并将其作为控制指标，才能实现提高室内空气品质与节能的统一。
2 基于室内空气品质的需求控制通风的实验研究
2.1 需求控制通风实验工程硬件组成
根据检测与控制工程的需要，制作了一套比较完整的实验工程，实验台主要由以下几部分组成：IAQ小室，C02和VOC传感器、温湿度传感器，计算机的PLC控制器，风门执行器，以及风管工程等。
2.2 需求控制通风实验工程软件组成
2.3 实验过程和测试结果
实验中采用甲醛和C02作为示踪气体。为了确保甲醛和C02浓度的均匀分布，气体在回风处释放，随新风与回风混合后一同送入静压层，最后通过孔板送入室内，由于孔板送风均匀性特点，使得污染物在到达工作区时浓度分布非常均匀。
3 结论
3.1 加大新风量是确保良好的室内空气品质的可靠办法，但是用加大新风量来提高室内空气品质的方法多是以消耗能源为代价的；当室内人员或其它污染源变化时，固定新风量的方法会引起过量通风和欠通风，不仅引起能量的消耗，还会带来空气品质问题。
3.2 传统的仅以C02为控制指标的需求控制通风，可以较好的控制以人员为主要污染源的室内空气品质，但是C02不能指示建筑物或其它非人员产生的污染物，因而该方法存在缺陷。
3.3 基于空气品质的需求控制通风，用C02浓度作为室内人员相关污染物的控制指标，以TVOC作为室内建筑相关污染物的控制指标，从而容许在人员改变或建筑相关污染物浓度改变时调节新风量，可以较好的控制室内空气品质。
3.4 基于室内空气品质的需求控制通风的实验研究表明；对于双参数的定值控制，只要合理地选择PID参数，控制工程均能在较短时间内达到稳定，具有良好的控制品质，因而，基于室内空气品质的需求控制通风用于实际工程实践不存在问题。
作者介绍：
耿世彬，男，1965年，副教授，主要从事地下空间空气环境保障的教学与研究。210007
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关键词：离心风机；DCS；联锁控制；模块组态
沸腾床离心风机是我厂煅烧车间沸腾床工序的重要设备，主要作用是将布袋除尘器出气加压送到炉气加热器，加热后的炉气进沸腾床。一旦风机损坏，损失的不仅是设备的价值，还直接导致沸腾床的停车，影响全厂的纯碱产量。离心风机检测点主要有2 个轴瓦温度，1 个回油温度和1 个供油压力，这几个参数对风机的运行状况起着重要的监视作用。风机发生异常情况时，如果单靠人工操作存在很大的滞后性和危险性。因此，通过DCS 实现自动联锁功能能够充分发挥控制器快速、准确的优点，有效地对风机进行保护。
1 联锁方案
根据压缩机联锁保护的成功经验，结合工艺提出的条件和我厂DcltaV DCS 工程的特点，离心风机联锁方案设计如下：轴瓦温度大于85℃报警，超过90 ℃联锁停车，回油温度大于60 ℃报警，超过90 ℃联锁停车，供油压力低于0. 18 MPa 时开启备用泵，低于0. 1 MPa 时联锁停车。
1. 1 温度联锁
考虑到干扰、维修、损坏等因素的影响，有可能导致温度点波动造成不必要的停车，对温度点进行了滤波容错处理。另外，一旦该点I/ O 通道发生错误，控制器立即将其联锁自动切除，不会造成工程误停车。
1. 2 压力联锁
除进行上述处理外，将油泵切换的时间设置到最快，以便在油压低于0. 18 MPa 时迅速开启备用泵供油，保证风机的进油压力；如果开启备用泵后仍不能保证0. 1 MPa 以上的油压力，立即停掉风机以保设备安全。
1. 3 联锁保持
联锁停车后，即使所有联锁参数都恢复正常，联锁输出信号也将继续保持停车状态，以便查找停车原因，防止故障扩大化。只有所有联锁点正常后，操作工重新点击画面关掉自保持，执行开车操作时，微机才能输出开车信号给现场。
2 联锁模块图
图1 DCS 控制器内部组态图
图2 模块内部程序流程图
CUT FJ 是联锁总切除模块，值为0 时切除，为1时投入， 该模块值可以通过操作画面进行操作。OnOff FJ 是开停风机的操作模块，可以通过操作画面进行开停车操作。DOHOLD 和HoldSwitch 两模块共同实现停车输出自保持功能，HoldSwitch 模块也是可操作变量，在操作画面中可以改变其值(对应图3中的B) 。
图3 操作画面显示
油泵切换程序组态相对简单，在这里不再详述。
图3 为操作画面显示，正常开车时，A 指示绿色，B 为“ON”状态，一旦联锁停车，A 指示红色；再开车时先将B 打到Off 状态，再双击A 进行开操作，开机后B 自动置ON 状态。
3 结语
该联锁控制方案，通过模块组态和编程，对过程控制点进行了错误处理和筛选，同时应用智能判断和相互关联性，取出了正确的联锁参数，从而在一定程度上弥补了自控工程中的不足，使之更加符合生产要求。
经过试运行，该联锁方案完全符合设计要求，一方面通过联锁有效地保护了设备，另一方面也很好的解决了由于干扰、仪表损坏等原因而出现的误联锁等问题，使得煅烧车间沸腾床的生产稳定性大大提高，为纯碱厂的稳产高产打下了基础。
摘要：本文研究的基于室内空气品质的需求控制通风，用C02浓度作为室内人员相关污染物的控制指标，以TV0C作为室内建筑相关污染物的控制指标，从而容许在室内人员改变或建筑相关污染物浓度改变时调节入室新风量，实现了节能与提高室内空气品质的统一。
关键词：室内空气品质 节能 需求控制通风 二氧化碳 挥发性有机化合物 1 基于室内空气品质的需求控制通风的理论研究
1.1 加大新风量与改善室内空气品质
室内空气品质的优劣，直接影响室内人员的身体健康，为了创造健康舒适的室内环境，各类有关空调设计规范的修改中均加大了新风量标准，因为加大新风量是确保良好的室内空气品质的可靠办法。
1.2 需求控制通风
从节能角度来讲，希望在保证一定的室内空气品质的前提下，将新风量控制在最小。这就不可避免的造成新风能耗和室内空气品质之间的矛盾同在提高室内空气品质和节能的双重要求下，需求控制通风(Demand Control Ventlation 简称DCV)工程应运而生。
1.3 基于室内空气品质的需求控制通风
研究表明，室内空气污染物主要来源于人体散发和建筑物相关污染，因此本文作者认为，仅仅考虑C02作为污染物的指标是不够的，需要综合考虑人员和建筑材料散发的有害物，并将其作为控制指标，才能实现提高室内空气品质与节能的统一。
2 基于室内空气品质的需求控制通风的实验研究
2.1 需求控制通风实验工程硬件组成
根据检测与控制工程的需要，制作了一套比较完整的实验工程，实验台主要由以下几部分组成：IAQ小室，C02和VOC传感器、温湿度传感器，计算机的PLC控制器，风门执行器，以及风管工程等。
2.2 需求控制通风实验工程软件组成
2.3 实验过程和测试结果
实验中采用甲醛和C02作为示踪气体。为了确保甲醛和C02浓度的均匀分布，气体在回风处释放，随新风与回风混合后一同送入静压层，最后通过孔板送入室内，由于孔板送风均匀性特点，使得污染物在到达工作区时浓度分布非常均匀。
3 结论
3.1 加大新风量是确保良好的室内空气品质的可靠办法，但是用加大新风量来提高室内空气品质的方法多是以消耗能源为代价的；当室内人员或其它污染源变化时，固定新风量的方法会引起过量通风和欠通风，不仅引起能量的消耗，还会带来空气品质问题。
3.2 传统的仅以C02为控制指标的需求控制通风，可以较好的控制以人员为主要污染源的室内空气品质，但是C02不能指示建筑物或其它非人员产生的污染物，因而该方法存在缺陷。
3.3 基于空气品质的需求控制通风，用C02浓度作为室内人员相关污染物的控制指标，以TVOC作为室内建筑相关污染物的控制指标，从而容许在人员改变或建筑相关污染物浓度改变时调节新风量，可以较好的控制室内空气品质。
3.4 基于室内空气品质的需求控制通风的实验研究表明；对于双参数的定值控制，只要合理地选择PID参数，控制工程均能在较短时间内达到稳定，具有良好的控制品质，因而，基于室内空气品质的需求控制通风用于实际工程实践不存在问题。
作者介绍：
耿世彬，男，1965年，副教授，主要从事地下空间空气环境保障的教学与研究。210007
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