자동제어 기본 교육자료 정리1 DDC 및 설비계통

제어란?
제어라는 것은 사람이 직접 일하는 대신 명령을 내려 그 명령에 따르도록 하는 것

수동제어 :
 사람에 의한 비교, 판단, 수정, 측정이 행해져 목적하는 물리량의 상태로 도달되는 것

자동제어 :
 미리 설정된 목표치에 대하여 편차가 발생하였을 시에 편차를 없에기 위하여 자동적으로 출력을 제어 하는 것.

용어 정리
검출기 :
 온도, 습도, 압력, 차압, 연기, CO, CO2, 등의 존재를 검출하는 데 쓰이는 장치

변환기 : 신호 형식 또는 제어 대상의 특성량을 그것과 일정한 관계를 갖는 다른 물리량으로 바꾸기 위한 장치

조절기 :
 제어량을 자동적으로 조절하는 기능을 갖는 기구

지시계 :
 측정하고자 하는 값을 표시하는 계기

조작기 :
 사람의 손 대신 밸브, 댐퍼 등을 조작하는 기계


UI : 범용 입력
NIU : 네트워크 인터페이스 유닛
BNA : 빌딩 네트워크 아뎁터
DDC : 직접 디지털 조절기
VAV : 변풍량 제어기
EMS : 에너지 관리 시스템

CCMS : 중앙관제장치
BAS : 빌딩자동제어시스템
IBS : 지능형 빌딩시스템
SI : 시스템 통합
BEMS : 에너지 관리 시스템
BACnet : 국내 빌딩 전용 open protocol
LonWorks : open protocol (전용 chip 필요)

Local 제어방식
 - 제어
  (1) 온,습도 제어 : 조절기
  (2) FAN/PUMP 기동/정지 : 푸시버튼
  (3) Level 제어 : 조절기

 - 감시
  (1) 온,습도 감시 : 온,습도 지시계
  (2) 펌프나 팬의 운전상태 : CAMP
  (3) 각 장비의 이상경보 : 부저

DDC 제어방식
 - 제어
  (1) 온,습도 제어 : DDC
  (2) FAN/PUMP 기동/정지 : DDC
  (3) 각종 에너지 절감 프로그램 운전 : DDC
  (4) LEVEL 제어 : 조절기

 - 설정
  (1) 온,습도 설정 : 중앙감시반 모니터 및 DDC
  (2) 각 연동 설정 : 중앙감시반 모니터 및 DDC

 - 감시
  (1) 온,습도감시 : DDC & 모니터
  (2) 펌프나 팬의 운전상태 : DDC & 모니터
  (3) 각 장비의 이상경보

 자동 제어의 구성

중앙 감시반 level	IBS/SI통합 구축 단계	OA,TC 연계
	BAS 통합 단계	설비/전력/조명/방범 시스템과의 통합
	MAMAGEMENT단계	이벤트, 스케쥴 관리, 설정 각종 감시, 경보, 이력관리, 기록, 출력
INTERGRATION LEVEL	Gateway, Router 기능 및 스케쥴 관리
CONTROLLER LEVEL	제어, 계측 및 감시 DDC : Stand-Alone, 자동프로그램구성, Back-Up기능, 에너지 절감 프로그램
DEVICE LEVEL	센서류 : 온,습도 센서, 이(일)산화 탄소 센서, 연감지기 센서, 차압센서.. 조절기 : 온도조절기, 댐퍼, 밸브 및 조작기, 레밸...

DDC Level 역활

 - 기능 : 

  (1) 입,출력 관리[단자대]

  (2) 제어 프로그래밍

  (3) 스케쥴 관리

사양 : Stand-Alone, Back-Up기능, 에너지 절감프로그램[엔타피 제어, 최적 기동/정지 등]

DDC 입,출력 종류

 - 제어

  (1) 아날로그(Analog Output) : 밸브, 댐퍼

      디지털(Digital Output)    : 기동/정지, OPEN/CLOSE

  (2) 아날로그(Analog Input)  : 온도,습도,액면,풍량,유량,압력

      디지털(Digital Input)     : 상태, Auto/Manual

   (3) 디지탈(Dightal Input)   : 이상경보, 저수위경보, 고수위경보

  AI : 연속적인 물리량 입력

  AO : 연속적인 비례 출력

  DI : 접점 신호 입력

  DO : 기동/정지, OPEN/CLOSE출력

  TOT : 계측값 적산 입력(유량, 전력량, 열량 등)

Integration level 역활

기능 : 

  (1) 통신 중계 역할

  (2) Router기능 (부하 분산 기능)

  (3) 제어프로그래밍 & 스케쥴 관리

사양 :

  (1) Stand-Alone, Back-Up기능

  (2) 에너지 절감프로그램(엔탈피 제어, 최적 기동/정지등)

중앙감시반 Level 역활

1. 제어에 관련된 설정점 변경

2. 각종 상태(애니메이션) 및 온,습도 감지

3. 스케쥴 구성

 (1) 알람 설정

 (2) 이벤트 설정

 (3) 알람 이력 창

 (4) 알람 경보 창

4. 알람 구성

5. 이력 관리

자동제어 설계 기초

자동제어

자동제어 범례

자동제어 계통도

냉동기 자동제어 계통도

 - 제어항목

  1. 냉동기 제어반 자체 SEQUENCE제어

  2. 냉각수 검출 온도에 따른 냉각탑 팬 제어

  3. 차압조절밸브 제어

 - 감시 항목

  1. 냉동기 기동정지, 운전상태 및 이상경보

  2. 냉수, 냉각수 펌프 기동정지 및 운전상태

  3. 냉각탑 팬 기동/ 정지 및 운전상태

  4. 냉각수 공급 및 환수 온도

  5. 냉수 공급 및 환수 온도

 - 제어장비

  1. 냉동기

  2. 냉각탑

  3. 냉수 순환펌프

  4. 냉각수 순환펌프

 - 기기일람

  1. 온도센서 4EA

  2. 차압조절밸브 1EA

 - 관제접점

  DI : 5 Point

  DO: 4 Point

  AI : 4 Point

  AO: 0 Point

 - 유의사항

  1. 냉각탑 휀 MCC 위치

  2. 배관 계통

  3. 냉동기 I/F 여부

  4. 인버터 적용 여부

  5. 냉각탑 휀 수량

정풍량 공조기자동제어 계통도

 - 제어항목

  1. 환기 온도에 따른 냉/난방 밸브 제어

  2. 환기 습도에 따른 가습밸브 제어

  3. 댐퍼 제어

   동하절기시     : 외기, 배기 댐퍼는 최소개도치, 환기 댐퍼는 역동작

   환절기시        : 외기, 배기, 환기댐퍼는 엔탈피 제어에 의한 상호 연동 비례제어

   급기휀 정지시 : 외기, 배기 댐퍼 close, 환기 댐퍼 open

 - 감시항목

  1. 급/환기팬 기동/정지 및 운전상태 감시

  2. 급기 및 환기 온/습도 감시

  3. 혼합기 평균 온도 감시

  4. 환기 이산화탄소 농도 감시

  5. 화재 경보 감시

  6. 필터 차압 경보 감시

  7. 동파방지용 전기히터 기동/정지 및 운전상태 감시

 - 제어장비

  급/환기팬

  냉/난방 밸브

  가습 밸브

  댐퍼 조작기

 - 기기알람

  온도센서 3EA

  습도센서 2EA

  댐퍼 조작기 3EA

  필터차압센서 1EA

  냉/온수밸브(2-Way)2EA

  연감지기 1EA

  이산화탄소검출기 1EA

  가습밸브(전자변) 1EA

관제접점

  DI : 5 Point

  D0 : 4 Point

  AO : 5 Point

  AI : 6 Point

유의사항 

  이산화탄소검출기 적용 여부

지역난방 열교환기 자동제어 계통도

 - 제어 항목

  1. 난방 공급 온도에 따른 난방밸브 제어

  2. 급탕 공급 온도에 따른 급탕밸브 제어

  3. 차압유량 조절밸브 제어

  4. 차압조절밸브 제어

 - 감시 항목

  1. 중온수 공급 및 환수온도 감시

  2. 방 온수 공급 및 환수 온도 감시

  3. 급탕 및 환탕 온도 감시

  4. 난방 순환펌프 기동/정지 및 운전상태 감시

  5. 급탕 순환펌프 기동/정지 및 운전상태 감시

 - 제어장비

  난방 조절 밸브

  급탕 조절 밸브

  난방 순환펌프

  급탕 순환펌프

 - 기기일람

  온도센서 6EA

  난방 조절 밸브 1EA

  급탕 조절 밸브 1EA

  차압 조절 밸브 1EA

 - 관제접점

  DI : 4 Point

  DO : 4 Point

  AI : 6 Point

  AO : 2 Point

 - 유의사항

  배관 계통

  컴팩트 열교환기 제어여부

  순환펌프 인버터 적용여부

팬 자동제어 계통도

A. 급기팬(SF)는 DDC의 자동운전프로그램에 의해 가동되며, 급기팬이 가동되면 공조가 시작된다.

B. 필요시 중앙감시실의 KEY-BOARD를 이용하여 급기팬 및 배기팬을 수동으로 기동시킬 수 있다.

C. 밸브 제어

 1. 난방밸브 : 급기덕트에 설치된 온도검출기(DT)의 검출온도에 의해 검출된 온도와 설정온도를 비교하며 난방밸브(HCV)를 비례제어하여 급기온도를 설정값으로 일정하게 유지한다.

 2. 급기덕트에 설치된 온도 검출기에 의해 검출된 온도가 과열인 경우 중앙감시반에 경보를 발생하고 난방밸브(HCV)를 닫는다.

 3. 급기팬(SF) 정재시 난방밸브(HCV)는 NORMALLY CLOSED 상태를 유지하도록 한다.

D. 중앙감시반 관제점

 1. 급기팬(SF) 기동/정지 및 운전상태 감시

 2. 급기온도 감시 및 설정점 변경

 - 제어장비

 송풍기

 히팅코일

 - 기기일람

 온도센서 1EA

 온수밸브(2-WAY)1EA

 - 관제 포인트

 DI : 1 Point

 DO : 1 Point

 AI : 1 Point

 AO : 1 Point

 - 유의사항

 냉온수 코일 적용시 필터차압경보 추가적용