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工业建筑物电气设备BA接点设置的探讨

发布时间:2019-07-04 13:35 点击数: 【字体:

  本文介绍了电气控制柜的BA接点信号的设置和提取,列举了典型的控制柜内部自控信号做法。说明电气通讯接点在建筑工程中的重要性,工程师提供全面BA接点是保证设备监控自动化的关键之一。

  现代太阳能电池片生产车间建筑的中央监控系统采用楼宇自动化系统(BA),它牵涉的控制范围与生产工艺及安全生产密切相关。采用DDC分布式结构,根据生产及管理需要,控制区域内各空调、新风及通风系统、冷冻站系统、水源系统、空压系统等监视和控制、气体控制系统、废水控制系统、纯水控制系统等。

  中央管理监控将通过现场控制器,自动控制动力设施在合理优化的状态下工作。在技术高度集成生产高度自动化的基础上对生产线各种设备的自动监测与调节是高科技企业的必然要求。下面就设备现场控制柜的BA接点的提取及设计展开讨论。

  需监控设备有:冷水机组、风冷热泵机组、带全热回收机组、冷热源循环水泵、冷却塔、冷却水循环水泵、膨胀水箱、供回水管旁通,空压站冷冻水阀门等。可以将接点的信号分类为四大类AO、DO、AI、DI 。根据各个专业的图纸将信号的点数确定,形成统计表。提供连续控制及开关控制。

  下面以组合式空调控制柜需提供的BA接点为例,首先要对施工蓝图中设备控制需求进行信号分析。统计出信号类型、信号控制类型、数量等。

  在工程中我们将完全无源的接点(ON/OFF)类型称为干接点。干接点在电气回路中的开闭会输出开关类的电气设备工作状态。风机的起停信号通过交流接触器上增加辅助触点来输出;故障接点可以通过热继电器辅助触点来输出;手自动控制信号通过转换开关的剩余空接点来输出:变频反馈与控制的4-20 mA信号直接通过引上端子板来实现输入输出。

  硅烷燃烧塔的控制柜见图1,其中1#与2#风机是互为备用的,1#与2#耐腐蚀泵是互为备用的。电池片的镀膜机对该设备联动的要求是:硅烷燃烧塔设备不启动时要求镀膜机绝对不能工作,即必须将硅烷燃烧塔设备的工作状态反馈给电池片镀膜机。

  由于硅烷是遇到空气即发生燃烧的气体,在设备安全上必须要求1#与2#风机不能同时坏,同样1#与2#耐腐蚀泵不能同时坏。在这种要求下就要通过KM1、KM2、KM3、KM4交流接触器上加装辅助触点来解决BA接点的组合。

  图2中显示了新增加KM1、KM2、KM3、KM4的辅助触点的组合,实现了二台泵(风机)不能同时坏(停)的要求。KM10、KM11、KM12交流接触器的吸合与否向镀膜机控制系统输送了经过组合过后的设备运转的逻辑信号。

  在图1中的设备正常启动运转时,图2中的任意一个回路均不通(因为KM1、KM2、KM3、KM4交流接触器的吸合)——即正常状态时KM10、KM11、KM12交流接触器均不能得电吸合,不发出信号。

  只有在1#与2#风机(1#与2#耐腐蚀泵)同时未启动的情况下,图2中的回路有一路或二路导通,KM10、KM11、KM12交流接触器均得电吸合,发出信号。所发出的信号来源于KM10、KM11、KM12交流接触器的常开或常闭触点。镀膜机的信号输入回路收到硅烷燃烧塔的信号后决定是否能够启动运行。

  以国产变频器NRB3000型来介绍变频器及变频控制回路。图3给出了标准的变频器外接端子分布。

  通过典型的变频器的外接端子看出,4-20mA(105号与107号)(121号与123号)的输入输出控制信号对应频率是0-100%。109号1KM触点闭合可以启动变频器。我们可以通过变频器的其他接点(135、137、139)来输出开关量的信号。

  从BA控制要求的数量以及如果发生电器接点损坏的情况下为了保证能够迅速的排除设备故障,完全有必要设置变频控制柜,将一些远控接点设置好及提供出全面的控制信号返回接点。

  在(图4—B)中,(163、165)输出变频器手动启/停状态反馈,(167、169)输出变频器自动启/停状态反馈。当信号继电器1KM吸合时,图3中19(FWD)引脚前1KM触点闭合,变频器启动,反之停止。自控接点(161、159)是来自于DDC的开关信号,在自动状态时,该接点的开闭直接导致1KM的释放吸合,1KM的释放吸合决定变频器的停启。

  (图四—A)是采用与电动机负荷电流相匹配的交流接触器构成一套独立的控制系统,该回路在变频器正常使用状况下不使用,仅作为变频器损坏状态时备用。对其电路中同样要设置BA接点与DDC连接,实现变频器故障时紧急投入使用。

  关于火警接点的设置有二种,图4中将常开接点(NO)接入控制回路实现变频强启或工频强启。在很多情况下要实现火警的强切,在图中将信号接电器的辅助常闭接点(NC)接入手自动开关的前面即可,信号继电器的线圈回路与消防FA的功能模块连接。

  软启动器的BA接点设置与变频器的设置类似,同样通过信号继电器与软启动器的连接配合实现,不赘述。同样对于各种执行机构或变送器根据产品的说明书将输出/输入:4-20 mA (0-5V、0-10V)直接与DDC的相关接线端子连接即可。

  变电所的后台监视系统,一般采用专用的软件与硬件实施,由于变电所的特殊性,一般只做高低压的电流、电压、功率、功率因素及各种电参数的实时监视记录,不做控制。变电所中置柜的技术核心在保护测控装置上,通过通信接口与后台交换机相连组成自动化系统。

  以图6的测量回路为例:电流互感器(2LHa)测量来的A相电流输入104端子,电流互感器(2LHc)测量来的C相电流输入106端子。光靠这二路接线在测控仪表显示电压时数据误差很大,测控装置通过RS485接口送给交换机的数据也就不准确。

  解决这一问题主要未将A相电流与C相电流进行复合,形成假B相电流,再将合成的假B相电流送入测控装置的205端子,形成事实上的A、B、C三相电流输入,满足了仪表对测量信号输入的要求。

  在工业建筑施工中,大部分情况下,设备的供货与设备的安装调试不是同一承包商。设备控制柜的供货安装后BA接点的接入与调试往往是自动控制系统(弱电)的承包商来完成。

  甲方在订购提供配电柜、控制柜时要在合同中明确电柜的生产厂家,在电器控制柜内要有专用满足各类BA控制的接线端子,将各类端子控制功能列成表格,功能要尽可能的全面,满足BA(或FA)等系统连接要求。控制柜中往往只需要增加一些信号线与信号继电器与接线端子板。

  在工程中属于施工的工作界面问题,即甲方的工程师在订货时必须提出相关的接线工作界面,避免工程施工时临时增加信号线、信号继电器与接线端子板,造成配电柜控制线路的大量更改,引起控制线路混乱并迟延工期。

  在设备订货前,提出BA的控制要求,形成BA接线端子需求,使得设备生产厂家的技术人员能够准确地了解到电控柜设备的对BA的通讯要求。

  设备控制采用BA的方式在工业建筑领域的应用十分广泛。BA控制的实施一般由自动控制系统的承包商来完成,但BA接点的提供需要甲方的工程师以技术要求的形式向设备供货厂家提出,要求厂家在出厂前,就把BA信号的接点做到工业控制柜内部的接线端子上,对内控制与对外通讯的端子分开,提供友好的控制柜通信接口。

  消防自动化(FA)的要求也应该在表中一并反映出来。在工程中设备控制是分散的,而设备的自动化监控的实现要从系统的建造角度来考虑,设备相互之间的接口是甲方工程师关注的重点。把接口的BA(FA)接点设计设置完整后,控制柜设备对外的通信也就能轻松完成。

  业主方工程师对于BA的重视能够把握住工程建造过程中的主动性,避免控制柜类设备到货后因为通讯要求,在施工现场发生对控制柜大量更改。这既是工程的技术方法也是工程管理技巧。

  (摘编自《电气技术》,原文标题为“对工业建筑物电气设备BA接点设置的探讨”,作者为鲁德硅。)返回搜狐,查看更多

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