台达现场工业自动化产品在HVAC的应用
进入90年代以来，随着经济发展和生活水平提高，空调开始进入许多城市的商场、办公室、会议室、旅馆、饭店、车站、影剧院等公共建筑以及居民住宅。许多城市空调用电量已占城市总用电量的30%～40%。在几乎所有的工业化国家中，空调和制冷设备的年耗电量都是第一大户。
我国是一个人口众多、资源相对不足的国家。目前，我国人均资源占有量不到世界平均水平的一半，人均能源消费量为世界平均水平的55％。中国人均用电量只有1000千瓦时，只相当于世界平均用电水平的一半，远远低于发达国家人均用电2万千瓦时的水平。但在另一方面，每万美元国民生产总值能耗方面则为世界各国之首，为印度的二点二倍，为发达国家的四至六倍；使用能源的设备效率偏低，又造成能源的浪费，能源利用效率不高。冬夏两季，空调建筑的空调耗能占整个建筑耗能的50%以上。采取必要的建筑节能措施，可使空调建筑降低空调的设备运转能耗的25%以上，因此积极采取合适的节能措施，意义重大。
本文主要论述台达DeviceNet现场总线产品在空调系统的应用原理。系统中，子PLC用于控制变频器状态、采集现场的温度以及湿度信号并作运算处理，主负责管理DeviceNet控制网络，并将信息通过EtherNet传送给上位机作数据分析和处理，整个网络充分展示了台达DeviceNet现场总线产品的系统集成优势。
2 系统特色
本系统拥有多项优势，具体如图1所示。
图1 系统优势示意图
3 系统简介
在本应用中，中央空调系统主要负责工厂1～3层的冷气供给，每层分布5个风柜房，其中A、B、C、D风柜房有两台风机，E风柜房有一台风机。由于每个风柜房负责的区域对温湿度的要求不尽相同，所以本系统采用区域控制、局部微调、集中管理的控制策略。
Master主要由PLC以及DVPDNET扫描模块构成。总控制器通过台达的DeviceNet总线与现场控制器通讯，进行数据交换。工业电脑通过EtherNet以MODBUS TCP协议与7个Master进行通讯，进行监视各AHU的运行状态。现场的目标温度、风门开度、冰水阀开度可以通过PC界面来设定，设定好的数据通过DeviceNet通讯分发给各现场控制器。
通过DVPDNET扫描模块对整个网络进行管理，并通过人机界面显示各网络节点的状态。当网络上的节点发生异常时，相应的指示灯点亮。实时显示扫描模块的状态，当扫描模块发生错误时，显示扫描模块的错误代码。现场控制器主要由PLC、变频器、温湿度传感器、接触器等部件构成。
4 项目方案
4.1 硬件配置
硬件配置具体参数如表1所示。
表1 硬件具体参数示意表
| 序号 | 产品型号 | 数量（台） | 说明 |
| 1 | VFD370F43A | 8 | 37KW变频器 |
| 2 | VFD185F43A | 2 | 18.5KW变频器 |
| 3 | VFD150F43A | 9 | 15KW变频器 |
| 4 | VFD110F43A | 6 | 11KW变频器 |
| 5 | VFD075F43A | 12 | 7.5KW变频器 |
| 6 | VFD055F43A | 5 | 5.5KW变频器 |
| 7 | DVP28SV11R | 23 | 28点PLC主机 |
| 8 | DVP16SP11R | 38 | 16点数字量扩展 |
| 9 | DVP04AD-S | 38 | 4AI模拟量扩展 |
| 10 | DVP04DA-S | 36 | 4AO模拟量扩展 |
| 11 | DVPDNET-SL | 23 | 主站模块 |
| 12 | TAP-CN02 | 23 | DeviceNet网络分接盒 |
| 13 | TAP-CP01 | 7 | DeviceNet电源分接盒 |
| 14 | TAP-CB01 | 600m | DeviceNet通讯电缆 |
| 15 | DVPEN01-SL | 7 | 以太网通讯模块 |
4.2 设备空间布局
整个大楼共分为三层，一层8台AHU、5台冰水泵、5台冷却水泵；二层9台AHU，三层9台AHU，楼顶两台冷却风扇，每层都由不同的功能区域组成。设备空间分布图如图2所示。
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