臺達DeviceNet現場總線產品在HVAC的應用

　　1項目背景

　　進入90年代以來，隨著經濟發展和生活水平提高，空調開始進入許多城市的商場、辦公室、會議室、旅館、飯店、車站、影劇院等公共建築以及居民住宅。許多城市空調用電量已佔城市總用電量的30%～40%。在幾乎所有的工業化國家中，空調和製冷設備的年耗電量都是第一大戶。
　　我國是一個人口眾多、資源相對不足的國家。目前，我國人均資源佔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，只相當於世界平均用電水平的一半，遠遠低於發達國家人均用電2萬千瓦時的水平。但在另一方面，每萬美元國民生產總值能耗方面則為世界各國之首，為印度的二點二倍，為發達國家的四至六倍；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，空調建築的空調耗能佔整個建築耗能的50%以上。採取必要的建築節能措施，可使空調建築降低空調的設備運轉能耗的25%以上，因此積極採取合適的節能措施，意義重大。
　　本文主要論述臺達DeviceNet現場總線產品在空調系統的應用原理。系統中，子PLC用於控制變頻器狀態、採集現場的溫度以及溼度信號並作運算處理，主負責管理DeviceNet控制網絡，並將信息通過EtherNet傳送給上位機作數據分析和處理，整個網絡充分展示了臺達DeviceNet現場總線產品的系統集成優勢。
　　2 系統特色
　　本系統擁有多項優勢，具體如圖1所示。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/331240.htm

圖1 系統優勢示意圖

　　3 系統簡介
　　在本應用中，中央空調系統主要負責工廠1～3層的冷氣供給，每層分布5個風櫃房，其中A、B、C、D風櫃房有兩颱風機，E風櫃房有一颱風機。由於每個風櫃房負責的區域對溫溼度的要求不盡相同，所以本系統採用區域控制、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。總控制器通過臺達的DeviceNet總線與現場控制器通訊，進行數據交換。工業電腦通過EtherNet以MODBUS TCP協議與7個Master進行通訊，進行監視各AHU的運行狀態。現場的目標溫度、風門開度、冰水閥開度可以通過PC界面來設定，設定好的數據通過DeviceNet通訊分發給各現場控制器。
　　通過DVPDNET掃描模塊對整個網絡進行管理，並通過人機界面顯示各網絡節點的狀態。當網絡上的節點發生異常時，相應的指示燈點亮。實時顯示掃描模塊的狀態，當掃描模塊發生錯誤時，顯示掃描模塊的錯誤代碼。現場控制器主要由PLC、變頻器、溫溼度傳感器、接觸器等部件構成。
　　4 項目方案
　　4.1 硬體配置
　　硬體配置具體參數如表1所示。

表1 硬體具體參數示意表

　　4.2 設備空間布局
　　整個大樓共分為三層，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。