Thực tế về điều khiển từ xa

Kết nối chiller với BMS ( building mnagement system)

Tóm tắt: môt số bạn nghĩ rằng việc nối kết chiller với hệ thống BMS có nghĩa là ngồi trong phòng điều khiển hay ngồi trong quán cà phê đọc mọi thông số rồi ra lệnh cho chiller. Hãy xem thực tế là gì?

Ví dụ chiller Carrier ( Model 30GX, 30 HXC – Các model này khá thông dụng và đang được sản xuất) có các kết nối là:

1/ Alarm relay output, circuit A
2/ Alarm relay output, circuit B
3/ Critical fault relay output

4/ User safety loop and chilled water pump interlock
5/ Remote start/stop
6/ Remote cooling setpoint selection
7/ Remote heating/coolingcontrol hoặc remote heat reclaim control
8/ Demand limit command
9/ 0-10 V d.c. setpoint reset or demand limit entry
10/ Connection to CCN

Và một vài tiếp điểm nữa

11/ Condenser water flow switch input
12/ Evaporator 1 and 2 pump operation input
13/ Evaporator 1 control
14/ Evaporator 2 control
15/ Condenser pump control

Tổng cộng có 15 kết nối.

Trong các kết nối này, loại trừ số 9 và số 10, tất cả là Digital, nghĩa là chỉ có hai lựa chọn: O và 1

Hãy đi lần lượt theo thứ tự:

1/ Alarm relay output, cirvuit A: là một tiếp điểm không có điện áp. Khi mạch ga A có sự cố, nó đóng lại, khi không có sự cố, nó mở ra. Nối nó với BMS, từ phòng điều khiển trung tâm ta có thể biết được máy chạy bình thường hay có sự cố.

2/ Tương tự 1/ nhưng báo sự cố cho mạch B

3/ Tương tự 1/ nhưng báo sự cố cho trường hợp tiếp điểm điều khiển máy nén bị dính. Nghĩa là máy nén chạy suốt. Đây là lỗi nghiêm trọng nên được tách riêng.

Bảng lỗi chiller có khoảng 100 dòng , các tiếp điểm 1,2,3 chỉ cho biết thông tin hạn chế: có lỗi và không có lỗi. Ở phòng điều khiển ta không phân biệt được đó sự cô gì. Phổ biến ở công trường là chỉ có một cặp dây kéo về phòng điều khiển nên thông tin biết được còn hạn chế hơn nữa.Chỉ biết là có sự cố, nhưng đó là lỗi của mạch A hay B thì không rõ.

4/ User safety loop and chilled water pump interlock Tiếp điểm này dùng để lấy tin hiệu của công tắc dòng chảy nước chạy qua bình bốc hơi. Tiếp điểm này nối về chiller để điều khiển chiller. Lý do là nếu nước qua bình bốc hơi không chảy mà chạy máy nén thì có nguy cơ nước trong bình đóng băng lại, tăng thể tích làm vỡ ống bình bốc hơi. Khi làm công tác rút ga, nạp ga cũng phải lưu ý chạy bơm nước.

5/ Remote start/stop Nhờ cặp tiếp điểm này từ phòng điều khiển ta có thể ra lệnh chạy hoặc dừng chiller.

6/ Remote cooling setpoint selection : tiếp điểm này có ý nghĩa là có thể cài hai nhiệt độ nước ra ví dụ cài nhiệt độ 6.7 độ C và -3.8 độ C. Sau đó lập lịch chạy từ 6h đến 22h chạy chế độ 1 để cấp lạnh cho tòa nhà còn từ 22h -6h chạy chế độ 2 để chạy trữ đá trong bồn trữ lạnh chẳng hạn. Hoặc các tòa nhà văn phòng cũng có thể có nhu cầu từ 8h – 17 h cài nhiệt độ nước ra là 5 độ C còn từ 17h -21 h cài 6.7 độ C. Tiếp điểm này đơn giản là chuyển từ chế độ nhiệt độ này sang chế độ nhiệt độ khác. Lịch chạy thế nào thì lập trên máy tính của BMS.

7/ Remote heating/cooling control or remote heat reclaim control : hai tiếp điểm này chỉ có tác dụng trên các chiller chạy hai chiều : làm lạnh và sưởi ấm. Chuyển đổi chế độ làm lạnh, sưởi ấm; cài hai chế độ nhiệt độ cho dàn ngưng tụ là mục đích của hai tiếp điểm này.

8/ Demand limit command: trong một số trường hợp nào đó, ta cần ra lệnh cho chiller đừng chạy 100% tải. Ví dụ sửa trạm điện của tòa nhà, ví dụ bình ngưng bám cáu cặn rồi chạy 100% là bị áp lực cao, ví dụ giờ cao điểm chạy 100% thì tốn tiền chạy 75% khách có nóng tí nhưng ngân sách hoạt động thì an toàn… Tiếp điểm này cho phép : khi on, chiller không vượt qua ngưỡng mà ta cài đặt trước. Khi off chiller chạy thoải mái tùy theo nhu cầu tải.

9/ 0-10 V d.c. setpoint reset or demand limit entry: sử dụng cái này thì hơi rắc rối tí. Tiếp điểm này có thể nhận tín hiệu 0-10V một chiều. Ví dụ cụ thể là dùng một đầu dò nhiệt độ chuyển nhiệt độ ngoài trời thành tín hiệu điện 0-10 V DC. Khi nhiệt độ ngoài trời 20 độ C ứng với 10V thì mức tải giới hạn cho chiller là 0% , khi nhiệt độ ngoài trời là 32 độ C thì mức tải giới hạn cho chiller là 100% nghĩa là chiller có thể chạy thoải mái. Mục đích cuối cùng là tiết kiệm năng lượng. Nhưng hiểu được chuyện này thì tốn nhiều thời gian đấy.

10/ Connection to CCN : CCN viết tắt của chữ Carrier Comfort Network. Nôm na thì là hệ điều khiển BMS của Carrier. Khi nối với CCN thì có thể đọc được khá nhiều thứ trên chiller. Nhưng đó lại là một tùy chọn mà muốn có nó phải trả khá nhiều tiền. Vậy nên giải pháp đi bộ đến chiller đọc thông số vẫn là giải pháp được ưa chuộng :-)

Các tiếp điểm từ 11 đến 15 là dùng cho bộ điều khiển trong chiller chứ không phải cho BMS:

11/ Condenser water flow switch input : dùng để lấy tín hiệu công tắc dòng chảy nước vào giàn ngưng.

12/ Evaporator 1 and 2 pump operation input: dùng để lấy tín hiệu bơm nước lạnh.
13/ Evaporator 1 control: khi dùng chiller điều khiển bơm nước lạnh, cặp tiếp điểm này ra lệnh chạy cho bơm nước lạnh. Cặp tiếp điểm này được điều khiển bởi bộ điều khiển chiller chứ không phải từ BMS.

14, 15 là tương tự 13.

Kết luận :
Bạn nên mong đợi ở việc kết nối với BMS sẽ cho phép bạn nhìn thấy đèn xanh khi chiller chạy bình thường, đèn đỏ khi chiller có sự cố. Bạn cũng có thể kích chuột vào một cái nút để ra lệnh chạy cho chiller, kích chuột vào một cái nút khác để tắt chiller. Việc đọc các thông số trên chiller, ghi nhận lại thông số theo dạng bảng hay dạng đồ thị phục vụ cho việc phân tích hoạt động, tìm hiểu khi có sự cố xảy ra thì rất ít khi được lắp.

Một số bạn nghĩ rằng các tòa nhà ở nước ngoài thì BMS hiện đại hơn các tòa nhà ở Việt nam, người ta ngồi trong phòng điều khiển ra lệnh hết cho chiller, biết hết mọi thứ xảy ra trong phòng máy, rồi thì trưởng phòng đi công tác cũng xem được thông số chiller. Huyền thoại ấy thực ra không đúng lắm đâu. Trước hết cần xem vào khả năng kỹ thuật là chiller có thể kết nối với BMS không? Một số hãng thì cho phép các cặp tiếp điểm như kể trên để kết nối là tiêu chuẩn. Một số hãng lại cho tất cả những tiếp điểm này vào một bo mạch tùy chọn (option). Khi chọn chiller khách hàng cần đặt hàng mới có được các tiếp điểm này. Một số hãng chọn giải pháp nối dài bộ điều khiển, cho phép người dùng xem thông số ở phòng điều khiển cách xa chiller.
Tuy nhiên không phải nối xa bao nhiêu cũng được và đi công tác thì miễn xem thông số chiller. Nếu chiller của hãng này còn BMS của hãng kia thì việc kết nối để đọc các thông số trên chiller rất phức tạp. Nhà sản xuất chiller cho đọc cái gì, cho ra lệnh cái gì thì BMS chỉ đọc được cái đó và chỉ được ra lệnh đó. Chưa kể để hai hệ bắt tay nhau thì có lúc cần hơn 10 ngàn đô la Mỹ mua một khối điện tử để chuyển đổi chuẩn giao tiếp phù hợp.