连载二十四 | “源牌自控”为中国楼控梦想而来
2021-05-28
俗话说，先天不足，后天畸形。珠江城楼控系统的精准与安全， 第一功自然要归于plc的素质。
对许多ddc来说，同时掌握这几万个控制点还要保持准确与高效，仿佛是天方夜谭，实际上在许多体量远不如珠江城的项目中，ddc系统也常常出现重要信息传输几个小时才到的窘境。
而多运用于工业生产流水线的plc则不然，一方面它的质量坚固可靠，基本可以不用考虑损坏的问题；另一方面扩容或模块增加对它来说就非常简单，接管无数个控制点对它来说，就仿佛是写在最初设计的基因里一般。
珠江城这几万个控制点，只要以科学的方式连接在一起，那么plc就能够保证精准度。而这个可以保证传输速度的科学方式，就是源牌所选择的通信架构：工业以太网。
工业以太网示意图
早在广州大学城能源站时，面对传输环境和苛刻的速度要求，源牌就多方考量了不同的传输方法，并在与西门子深入交流后，做出了架设工业以太网的决定。大学城能源站在日后的实际表现，证明了他们的想法是正确的。
除开硬件和设备的选择与搭建，源牌还设定了一系列策略来保证其平稳运行。因为珠江城的新风与温控是各自独立的，相较于用冷辐射办法降温而不易损坏的末端，冷热源机房则可能更容易出现运行的错误。
其中设计最复杂的是制冷系统的程序控制，它的启动与停止都有一套严谨的流程，如果每一环不是确定无误，就不会进入到下一个阶段。
以启动顺序为例，如果发现当前的制冷机数小于预设数量，或者简单来说就是启动的机组不能满足末端的需求，那么这时候就应该开启其他闲置主机。但为了提高效率和安全，这个过程会有序开启。首先制冷主机群控系统会先确定制冷主机的编号，接着打开该编号制冷主机的冷却水和冷冻水电动蝶阀，后者的开启是延时的；接着发出启动一级冷冻水泵指令，调用一级冷冻水泵群控子系统；然后调用冷却塔风机群控子系统，发出启动冷却水泵指令，调用冷却水泵群控子系统，根据冷却水温度调节冷却塔风机台数；此时冷却水泵与冷冻水泵开始运行并建立水流 以启动制冷主机。在这台主机启动后至少稳定运行五分钟，才按照需要开启下一台，并且依然会循环以上步骤。
而关闭制冷主机同样有一套严谨的流程。与开启的顺序有些不一样，但核心是一致的，也就是在确定每一个系统或设备保持稳定之后， 才会进行下一个步骤。最大程度保证了过程的可靠安全，并且按需开闭以达到最大节能目的。
除了制冷机组，为了预防进水不足导致的一些问题，源牌还就冷水机水位做了水流开关保护冷冻水最低流量保护设计。
冷却水和冷冻水出水管上分别安装水流开关保护装置，当水流不足，无法闭合水流开关时，将无法开启冷水机组；并且每台冷水机组的冷冻水进出水管上还设置压差保护装置，当压差小于设定值时，就会自动关闭该冷水机组。
这只不过是整个安全预防中的匆匆一瞥，以小见大，还有无数类似的运行逻辑蛰伏在这套系统的各个角落。
然而以上这些设置都是为了预防某一个环节出现问题，如果一整套控制系统全部出现故障而无法正常运行了呢？
冷热源机房是空调系统中最重要的制冷环节，其控制必须是充分可靠而持续不断的。即使这种糟糕预想出现的可能性比较低，但也必须为其做充分的准备。
而源牌的准备，则是在冷热源机房控制系统中采用硬冗余plc控制器，也就意味着有两套控制器在同时运行，其中一套控制器处于热备用状态。
所谓“热”，就是可以随时取代另一套的一种工作状态，不需要经历开机运行的等待。当一套plc出现故障时，另一套plc就会立刻自动投入使用，这种切换几乎是无缝无息的，对系统运行没有任何干扰。这个， ddc可做不到。
系统运行再无后顾之忧，节能与舒适之间的矛盾便来到了眼前。要给耸立天际的楼宇创造一个干爽清新的自然环境，可想而知需要利用到多么天文数字般的能源，才能维系它的温湿度，才能运转它的新风空气。
珠江城实景图
为了创造一个更好的室内空间，珠江城是全封闭的。全封闭， 意味着这里没有窗户可以打开与外界直接沟通。全封闭，也就意味着它的暖通系统，必须处在全时全刻的运作之中。可以说，珠江城每一时刻的运营，都建立在能源的熊熊燃烧之上。看上去，这两者的矛盾似乎天然对立得毫无调解余地。
然而人类的智慧，自然可以糅合这些看似无解的矛盾。