臺達現場(chǎng)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品在HVAC的應用
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進(jìn)入90年代以來(lái)，隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提高，空調開(kāi)始進(jìn)入許多城市的商場(chǎng)、辦公室、會(huì )議室、旅館、飯店、車(chē)站、影劇院等公共建筑以及居民住宅。許多城市空調用電量已占城市總用電量的30%～40%。在幾乎所有的工業(yè)化國家中，空調和制冷設備的年耗電量都是第一大戶(hù)。
我國是一個(gè)人口眾多、資源相對不足的國家。目前，我國人均資源占有量不到世界平均水平的一半，人均能源消費量為世界平均水平的55％。中國人均用電量只有1000千瓦時(shí)，只相當于世界平均用電水平的一半，遠遠低于發(fā)達國家人均用電2萬(wàn)千瓦時(shí)的水平。但在另一方面，每萬(wàn)美元國民生產(chǎn)總值能耗方面則為世界各國之首，為印度的二點(diǎn)二倍，為發(fā)達國家的四至六倍；使用能源的設備效率偏低，又造成能源的浪費，能源利用效率不高。冬夏兩季，空調建筑的空調耗能占整個(gè)建筑耗能的50%以上。采取必要的建筑節能措施，可使空調建筑降低空調的設備運轉能耗的25%以上，因此積極采取合適的節能措施，意義重大。
本文主要論述臺達DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品在空調系統的應用原理。系統中，子PLC用于控制變頻器狀態(tài)、采集現場(chǎng)的溫度以及濕度信號并作運算處理，主負責管理DeviceNet控制網(wǎng)絡(luò )，并將信息通過(guò)EtherNet傳送給上位機作數據分析和處理，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )充分展示了臺達DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品的系統集成優(yōu)勢。
2 系統特色
本系統擁有多項優(yōu)勢，具體如圖1所示。
圖1 系統優(yōu)勢示意圖
3 系統簡(jiǎn)介
在本應用中，中央空調系統主要負責工廠(chǎng)1～3層的冷氣供給，每層分布5個(gè)風(fēng)柜房，其中A、B、C、D風(fēng)柜房有兩臺風(fēng)機，E風(fēng)柜房有一臺風(fēng)機。由于每個(gè)風(fēng)柜房負責的區域對溫濕度的要求不盡相同，所以本系統采用區域控制、局部微調、集中管理的控制策略。
Master主要由PLC以及DVPDNET掃描模塊構成?？偪刂破魍ㄟ^(guò)臺達的DeviceNet總線(xiàn)與現場(chǎng)控制器通訊，進(jìn)行數據交換。工業(yè)電腦通過(guò)EtherNet以MODBUS TCP協(xié)議與7個(gè)Master進(jìn)行通訊，進(jìn)行監視各AHU的運行狀態(tài)?，F場(chǎng)的目標溫度、風(fēng)門(mén)開(kāi)度、冰水閥開(kāi)度可以通過(guò)PC界面來(lái)設定，設定好的數據通過(guò)DeviceNet通訊分發(fā)給各現場(chǎng)控制器。
通過(guò)DVPDNET掃描模塊對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理，并通過(guò)人機界面顯示各網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的狀態(tài)。當網(wǎng)絡(luò )上的節點(diǎn)發(fā)生異常時(shí)，相應的指示燈點(diǎn)亮。實(shí)時(shí)顯示掃描模塊的狀態(tài)，當掃描模塊發(fā)生錯誤時(shí)，顯示掃描模塊的錯誤代碼?，F場(chǎng)控制器主要由PLC、變頻器、溫濕度傳感器、接觸器等部件構成。
4 項目方案
4.1 硬件配置
硬件配置具體參數如表1所示。
表1 硬件具體參數示意表
| 序號 | 產(chǎn)品型號 | 數量（臺） | 說(shuō)明 |
| 1 | VFD370F43A | 8 | 37KW變頻器 |
| 2 | VFD185F43A | 2 | 18.5KW變頻器 |
| 3 | VFD150F43A | 9 | 15KW變頻器 |
| 4 | VFD110F43A | 6 | 11KW變頻器 |
| 5 | VFD075F43A | 12 | 7.5KW變頻器 |
| 6 | VFD055F43A | 5 | 5.5KW變頻器 |
| 7 | DVP28SV11R | 23 | 28點(diǎn)PLC主機 |
| 8 | DVP16SP11R | 38 | 16點(diǎn)數字量擴展 |
| 9 | DVP04AD-S | 38 | 4AI模擬量擴展 |
| 10 | DVP04DA-S | 36 | 4AO模擬量擴展 |
| 11 | DVPDNET-SL | 23 | 主站模塊 |
| 12 | TAP-CN02 | 23 | DeviceNet網(wǎng)絡(luò )分接盒 |
| 13 | TAP-CP01 | 7 | DeviceNet電源分接盒 |
| 14 | TAP-CB01 | 600m | DeviceNet通訊電纜 |
| 15 | DVPEN01-SL | 7 | 以太網(wǎng)通訊模塊 |
4.2 設備空間布局
整個(gè)大樓共分為三層，一層8臺AHU、5臺冰水泵、5臺冷卻水泵；二層9臺AHU，三層9臺AHU，樓頂兩臺冷卻風(fēng)扇，每層都由不同的功能區域組成。設備空間分布圖如圖2所示。
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