時(shí)間:2013-03-13 11:06:35來(lái)源:杜立興
【摘要】本文主要介紹了臺(tái)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品在HVAC的應(yīng)用。
【Abstract】This article introduces mainly about the application of Delta's industry automation
end-products in HVAC.
【關(guān)鍵詞】DeviceNet;空調(diào)系統(tǒng)
【Keywords】DeviceNet;HVAC
1 項(xiàng)目背景
進(jìn)入90年代以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平提高,空調(diào)開始進(jìn)入許多城市的商場(chǎng)、辦公室、會(huì)議室、旅館、飯店、車站、影劇院等公共建筑以及居民住宅。許多城市空調(diào)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(guó)家中,空調(diào)和制冷設(shè)備的年耗電量都是第一大戶。
我國(guó)是一個(gè)人口眾多、資源相對(duì)不足的國(guó)家。目前,我國(guó)人均資源占有量不到世界平均水平的一半,人均能源消費(fèi)量為世界平均水平的55%。中國(guó)人均用電量只有1000千瓦時(shí),只相當(dāng)于世界平均用電水平的一半,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)民生產(chǎn)總值能耗方面則為世界各國(guó)之首,為印度的二點(diǎn)二倍,為發(fā)達(dá)國(guó)家的四至六倍;使用能源的設(shè)備效率偏低,又造成能源的浪費(fèi),能源利用效率不高。冬夏兩季,空調(diào)建筑的空調(diào)耗能占整個(gè)建筑耗能的50%以上。采取必要的建筑節(jié)能措施,可使空調(diào)建筑降低空調(diào)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)能耗的25%以上,因此積極采取合適的節(jié)能措施,意義重大。
本文主要論述臺(tái)達(dá)DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品在空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用原理。系統(tǒng)中,子PLC用于控制變頻器狀態(tài)、采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度以及濕度信號(hào)并作運(yùn)算處理,主負(fù)責(zé)管理DeviceNet控制網(wǎng)絡(luò),并將信息通過EtherNet傳送給上位機(jī)作數(shù)據(jù)分析和處理,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)充分展示了臺(tái)達(dá)DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的系統(tǒng)集成優(yōu)勢(shì)。
2 系統(tǒng)特色
本系統(tǒng)擁有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),具體如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)示意圖
3 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
在本應(yīng)用中,中央空調(diào)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)工廠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(tái)風(fēng)機(jī),E風(fēng)柜房有一臺(tái)風(fēng)機(jī)。由于每個(gè)風(fēng)柜房負(fù)責(zé)的區(qū)域?qū)貪穸鹊囊蟛槐M相同,所以本系統(tǒng)采用區(qū)域控制、局部微調(diào)、集中管理的控制策略。
Master主要由PLC以及DVPDNET掃描模塊構(gòu)成??偪刂破魍ㄟ^臺(tái)達(dá)的DeviceNet總線與現(xiàn)場(chǎng)控制器通訊,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。工業(yè)電腦通過EtherNet以MODBUS TCP協(xié)議與7個(gè)Master進(jìn)行通訊,進(jìn)行監(jiān)視各AHU的運(yùn)行狀態(tài)?,F(xiàn)場(chǎng)的目標(biāo)溫度、風(fēng)門開度、冰水閥開度可以通過PC界面來(lái)設(shè)定,設(shè)定好的數(shù)據(jù)通過DeviceNet通訊分發(fā)給各現(xiàn)場(chǎng)控制器。
通過DVPDNET掃描模塊對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理,并通過人機(jī)界面顯示各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)發(fā)生異常時(shí),相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。實(shí)時(shí)顯示掃描模塊的狀態(tài),當(dāng)掃描模塊發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),顯示掃描模塊的錯(cuò)誤代碼?,F(xiàn)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(gòu)成。
4 項(xiàng)目方案
4.1 硬件配置
硬件配置具體參數(shù)如表1所示。
表1 硬件具體參數(shù)示意表
4.2 設(shè)備空間布局
整個(gè)大樓共分為三層,一層8臺(tái)AHU、5臺(tái)冰水泵、5臺(tái)冷卻水泵;二層9臺(tái)AHU,三層9臺(tái)AHU,樓頂兩臺(tái)冷卻風(fēng)扇,每層都由不同的功能區(qū)域組成。設(shè)備空間分布圖如圖2所示。
圖2 設(shè)備空間分布示意圖
4.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
4.4 AHU控制流程
AHU操作箱可以選擇自動(dòng)控制或手動(dòng)控制。自動(dòng)控制時(shí),現(xiàn)場(chǎng)溫度及冰水閥開度由臺(tái)達(dá)PLC智能控制在允許的設(shè)定范圍內(nèi);當(dāng)操作箱出現(xiàn)故障時(shí)(如傳感器損壞、出現(xiàn)通訊故障等),可以選擇將變頻器以固定頻率運(yùn)行或者工頻運(yùn)行,以便檢修。具體操作流程如圖4所示。
圖4 操作流程示意圖
4.5 新風(fēng)控制
新風(fēng)控制類似于過渡季節(jié)溫度控制。設(shè)立空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)主要是為建筑物內(nèi)的使用人群提供舒適的環(huán)境,但在追求舒適的同時(shí)也消耗了大量的能源。夏季,人們感到最舒適的氣溫是19~24℃,冬季是17~22℃。人體感覺舒適的濕度,一般在20%~60%RH。因此在室外溫濕度良好的情況下,大量引進(jìn)新風(fēng)不僅可以改善空氣質(zhì)量,對(duì)空調(diào)主機(jī)的節(jié)能效果也相當(dāng)顯著。但在室外溫度高于18℃或者濕度高于50%時(shí)不建議引進(jìn)新風(fēng)調(diào)節(jié)。
4.6 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)控制
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)控制如下圖所示。
圖5 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)控制
4.7 預(yù)冷、預(yù)熱控制
每天開啟空調(diào)時(shí),將新風(fēng)閥門設(shè)定為最小新風(fēng)量運(yùn)行(10%),回風(fēng)閥門開啟100%,冰水閥開至最大開度,空調(diào)機(jī)組進(jìn)行全循環(huán)運(yùn)行,可以減少處理新風(fēng)能量消耗。
5 網(wǎng)絡(luò)診斷原理
掃描模塊對(duì)掃描列表中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并將掃描列表中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)映射到一個(gè)位,使用者可以通過監(jiān)控D6032~D6035的內(nèi)容獲取各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息。PLC裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示。
表2 PLC裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
當(dāng)掃描列表中的節(jié)點(diǎn)正常時(shí),相應(yīng)的位為OFF狀態(tài),當(dāng)掃描列表中的節(jié)點(diǎn)發(fā)生異常時(shí),相應(yīng)的位為ON狀態(tài)。用戶通過監(jiān)控D6036的內(nèi)容實(shí)時(shí)獲取掃描模塊的狀態(tài)信息。當(dāng)掃描模塊正常工作時(shí),D6036的內(nèi)容為0;當(dāng)掃描模塊處于初始化時(shí),D6036高字節(jié)內(nèi)容為1,低字節(jié)內(nèi)容為0;當(dāng)掃描模塊發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),D6036高字節(jié)內(nèi)容為2,錯(cuò)誤的詳細(xì)信息參考D6036低字節(jié)的錯(cuò)誤代碼 。
6 上位機(jī)監(jiān)控畫面
系統(tǒng)正式上線后,PC端監(jiān)控畫面如6所示。
圖6 PC端監(jiān)控畫面示意圖
7 項(xiàng)目總結(jié)
與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比,基于現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的空調(diào)系統(tǒng)具有下述特點(diǎn)。
7.1 布線簡(jiǎn)單,節(jié)省安裝費(fèi)用
DeviceNet通過一根通訊線實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的通訊,相對(duì)于傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制系統(tǒng),節(jié)省大量的電纜,縮短的安裝時(shí)間,降低了安裝費(fèi)用。圖7為傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和DeviceNet控制系統(tǒng)對(duì)比示意圖。
圖7 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和DeviceNet控制系統(tǒng)對(duì)比示意圖
7.2 可靠性高
DeviceNet通過一根通訊線控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。主站模塊對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過監(jiān)控主站模塊,能夠迅速的獲知發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)設(shè)備,便于快速排除故障;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,不會(huì)影響其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。
7.3 提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和知名度
使臺(tái)達(dá)在HVAC行業(yè)擁有完整解決方案,由傳統(tǒng)的元器件供應(yīng)商向系統(tǒng)方案提供商轉(zhuǎn)型,提高臺(tái)達(dá)IA產(chǎn)品在HVAC行業(yè)的影響力和知名度。圖8為臺(tái)達(dá)在HVAC行業(yè)的產(chǎn)品示意圖。
圖8 臺(tái)達(dá)在HVAC行業(yè)的產(chǎn)品示意圖
標(biāo)簽:
中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
相關(guān)資訊
產(chǎn)品新聞
更多>2024-09-13
2024-09-09
2024-09-06
2024-08-23
智能觸控,掌控未來(lái)|鳴志發(fā)布全新ATP50...
2024-08-22
推薦專題
更多>