1.1总体结构设计 项目选用台达机电自动化技术平台集成实现。根据空调机组分布特点,对于CO2浓度和室内温度采用区域控制。冷(热)水和风机采用VWV(变水量空调系统)、VAV(变风量空调系统)混合控制模式,由此达到舒适和节能目的。整个大楼共分为三层,一层3台AHU(空调机组),二层3台AHU,三层2台AHU、1台PAH,每层都由不同的功能区域组成。所有AHU和PAH(柜式空气处理机组)由1台总控制器来负责整体控制。每台AHU、PAH都有1台各自独立的控制箱。整体架构如图1所示。
图1 空调自动化系统整体结构 1.2 现场控制器 现场控制器主要由台达MODBUS/DeviceNet转换模块DNA02、PLC、变频器、接触器等部件构成。现场控制器接受总控制器的温度、CO2浓度设定指令。现场控制器之间还可以通过总控制器实现数据共享,将采集到的温度、CO2浓度等信号传送给与该区域相关的其他现场控制器。现场控制器控制AHU、PAH空调机的风机转速、冷(热)水阀门开度和新风阀开度来调节室内温度和CO2浓度。 1. 3总控制器结构 总控制器主要由台达触摸屏、PLC以及DVPDNET主站模块构成。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。触摸屏通过RS485总线以MODBUS协议与总控制器通讯,监视各台AHU的运行状态。现场控制器的温度与CO2浓度可以通过总控制器的触摸屏来设定,设定好的数据通过DeviceNet通讯分发给各现场控制器。通过台达DVPDNET主站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。实时显示主站模块的状态,当主站模块发生错误时,显示主站模块的错误代码。 1. 4 AHU的控制流程 空调机组AHU操作箱可以选择自动控制或手动控制。自动控制时,现场温度及CO2浓度由台达PLC智能控制在允许的设定范围内;当操作箱出现故障时(如传感器损坏、出现通讯故障等),可以选择将变频器以固定频率运行或者工频运行,以便检修。 1. 5火警连锁 系统与安防系统连动,当发生火警时,总控制器上人机出现报警画面,同时空调机停止工作,水阀、风阀关闭,排烟系统启动,排出烟雾。本系统提供一个干接点与安防系统连动。 1. 6对于CO2的浓度和人流量的处理 在卖场中,根据空间区域布置CO2传感器位置,主要在人员集中密集处采集CO2浓度值。CO2传感器就近接线于现场控制箱的PLC,此信号经过集中控制器发送给本区域相关的空气处理机组的控制器,然后由各台AHU通过调整新风阀门开度来引进新风量,调节室内CO2浓度。新风阀门的开度的大小是通过CO2浓度、室外温度的目标值依据其权重的大小来进行PID控制的。