2、系统概述
本文以PHOENIX厂房楼宇自动化系统为应用背景,该控制系统以空调系统控制为主,控制部分包含空调机组,冷水系统,热水系统,照明系统,排风系统,空压机系统。各个控制部分距离上跨度比较大,而且I/O节点多达2000多个。
针对实际系统特点,我们采用INTERBUS总线设计如下的系统结构
BK模块:总线耦合器
RFC:PLC控制器,PHOENIX 生产
RFC控制器9针D型口连接INTERBUS总线系统,通过RFC控制器上的以太网口连接工业以太网, RFC控制器之间可通过以太网进行通讯。 INTERBUS总线相邻两个子站之间的距离为400米。根据现场安装需要,在I/O点变化情况下,通过增加INTERBUS总线耦合器BK,可灵活挂出子站。INTERBUS总线不需终端电阻,现场I/O模块及设备不需作专门的地址设置。INTERBUS总线为全双工数据传输方式,有极高的数据传输实时性。
现场模块采用Phoenix Contact的INLINE产品。BK模块是每个子站的总线耦合器,每个BK模块可带63个输入/输出模块,BK模块之间用总线电缆进行连接。Inline提供了所有的进行控制所需要的信息采集、传输数据的模块,本系统用到的有数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出模块。
3、基于串级控制的变风量空调系统
整个楼宇自动化系统,空调机组系统为控制部分的重点,以下是PHOENIX厂房楼宇自动化系统的1#空调机组运行画面。
我们选用了变风量空调系统,与定风量空调系统相比,变风量空调系统节能效果明显,控制灵活而且空调品质高。但是系统一次投资有所提高,控制相对复杂,管理水平要求较高。
对于象PHOENIX厂房这种空间比较大,而且温度控制精度要求较高的空调系统,我们结合过程控制理论,提出基于串级控制的VAV末端控制方案。控制过程如下:
以房间各点的平均温度作为主控制参数,送风温度作为副控制参数构成串级回路。主副调节器都是PID调节器。
y1:主控制参数(室内平均温度) y2:副控制参数(送风温度)
主PID调节器的输出是送风温度的设定值,副PID的输出是阀门的开度,通过PLC的AO口输出到风阀执行器,控制阀门的开度。
4、结语
这套系统自2006年元月份运行以来,稳定性非常好,未出现网络故障。并顺利通过德方验收。获得一致好评。