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珠江城总工胡百驹:楼宇自动控制系统的发展与展望

2017年02月13日 18:35:57 来源: 新华网

本文系珠江城大厦总工程师胡百驹以珠江城大厦为例,全面剖析PLC可编程的优势对于楼控发展的重要性。

    目前,楼宇自动控制系统经过多年发展还存在不少问题。珠江城大厦总工程师胡百驹认为目前绝大部分项目的楼宇自动控制系统都紧跟着西方先进的建筑物楼宇机电设备的控制技术,西方各大品牌的DDC控制器由此大举进入了我国的建设领域,上个世纪90年代几乎所有的大规模的高层写字楼项目都采用了这种控制器。这种控制技术的引进,带来了建筑物的机电设备系统的智能化控制,也给建设单位和房地产发展商带来了巨大的光彩,譬如5A级7A级的智能化楼宇控制,成了房地产宣传的特别抢眼球的重大题材。

    可是当光环褪去之后,一大堆问题就显现出来了,由于DDC控制器以及它的控制系统的核心技术在别人手里,硬件的补充更换的价格权掌握在别人手里,如果在运行使用过程中哪怕是一点小小的修改,都得请人来解决。

    再看看项目建设好以后,基本上是依靠物业管理行业来进行运行管理的,由于目前我国的物业管理所收取的管理费受到整个国家的经济发展水平所制约,光靠物业管理费用的收入,是无法支撑建筑物后续的大面积的维修、升级、改造的费用所需,一般来说项目建成后,一个建筑物的物权就分成了“多元化”的格局,如果要从业主的角度来改造,维修,更新智能化控制系统的话,那简直是难于上青天,意见的集中和统一几乎是没有可能的事情。

    即便是单一业主的情况下,大多数业主单位也并不那么热情支持。那么,许多楼宇建设过程中建立起来的、以DDC控制器为核心的楼宇控制系统就面临了一种十分尴尬的局面:小调整物业管理自己不能做也不会做,部件坏了要更换,价格高且周期长,还得高价请别人来实施。这时发展商已经退出或业主单位也无能再投入更多的资金,而物业管理企业既无能力又没有义务为此“买单”,于是必然就出现了现在普遍存在的现象;自动控制系统退出运行,取代的是手动控制。也就是说自动控制系统实际上形同虚设。

    其次,目前在楼宇自控领域大部分是采用的DDC控制系统,仅仅只是在一些比较复杂的领域如工业领域部分采用PLC控制系统。DDC其实是生产厂家根据楼宇自控特点从PLC发展而来的,与PLC的区别其实主要只是在其内部固化了一部分程序,但同时也缺少了PLC的灵活性,对设计编程人员以及系统调试人员和使用人员的要求降低。

    但由于目前楼宇项目规模越来越大,功能越来越复杂,对节能要求也越来越高,采用DDC并不能根据每个项目的自身特点量身进行设计开发,因此不可能达到很好地控制效果,这也是目前绝大部分楼宇空调自动控制系统运行效果并不理想的主要原因。

    这种尴尬的局面已经在国内成了普遍的现象,我们必须认真地分析其问题的根本原因;就是我们国内还不能自主地掌握楼宇自控的核心技术,尤其是其核心的编程技术,或者说还没有形成产业化和市场规模化,处在一种仰人鼻息的无奈地步。

    楼宇控制技术的最本质的内涵、最基本的控制手段、最基本的控制逻辑、技术路线等要素,对国内工程技术人员来说已经不是陌生的了,我们的设计部门、施工部门甚至业主单位技术人员的想象能力已经大大地丰富起来了,各种创新的楼宇控制方案已经不会仅仅局限于当年我们向西方先进技术所得到的以DDC控制器为核心的控制技术了。

    反观工业企业的自动化生产线却大量地使用了可编程序控制器(PLC)作为主要的控制器件,他们的控制要求相比较起楼宇控制系统,要求更严格、精度更高、控制逻辑更复杂、控制对象更广泛。同时我们应该看到,我国工控领域中把PLC控制器应用得非常普遍,技术已经非常成熟,其稳定性和可靠性完全满足工业控制的要求。既然复杂工业的控制对于使用PLC控制器来说已经是完全成熟的技术,那么这对于这相对简单得多的楼宇控制就应该更容易实现。

    因此,我们有理由相信国内应该可以在这个方面有所创新,研发出一套我们自己可以完全掌握的楼宇机电设备的控制系统来,完全摆脱受控于外来技术的困局。

    以珠江城项目为例说明,珠江城项目是采用了多项先进节能技术。比如冷水机组大温差串联运行(6℃出;16℃回); 冷冻水梯级串联使用;一次泵变流量;温湿度独立调节;冷辐射空调制冷;基于含湿量控制的需求化变风量新风;排风全热回收;全系统的电机变频运行等等。整个空调系统的控制非常复杂,因此空调自控系统的设计必须根据空调工艺的需求量身进行设计开发,常规普通的控制模式并不能满足要求。

    面对相对比较复杂的空调系统的控制要求,2012年竣工的广州珠江城项目的楼宇机电设备自控系统珠江城项目最早成规模地采用了PLC控制器,由我们国内的技术人员自己完成了从编程到调试再到运行过程的优化全过程。这是我国采用自有楼控技术的大规模应用的先行。它全部系统编程由我们中国人完成,其控制编程全部开放,控制系统的所有硬件均可在市场上采购。在系统运行过程中,可非常方便地进行相关程序的修改,这些修改完全是由自己完成,甚至物业管理的工程技术人员也可以进行修改调整。这从根本上改变了楼宇控制系统受制于国外的局面。

    该系统运行五年来,控制系统控制点达30000多个,其主要器件2300多个PLC控制器,运行稳定,故障率低,损坏率也极低,系统的完整性、稳定性已经完全显现出来了。其控制程序在运行过程中由运行管理人员根据不同的实际情况不断地优化,已经达到了较为理想的效果,今后还可以按照珠江城的外部气象条件的变化和内部负荷的变化进行深化调整,这必将在使用效果和节能方面做得更好。

    目前楼宇自控的现状以及珠江城项目的运行成功的实践证明,楼宇自控技术目前问题较多,机遇与挑战并存,节能潜力巨大,市场前景也巨大。我国楼宇自控技术完全可以国产化、产业化以及规模化,走出了一条我们自己完全掌握的楼宇自控技术道路。国产民族品牌产品完全可以在技术、价格、高效的服务上占据优势,征服市场,发展潜力和前景广阔。(乐静)

 

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