摘要
為了更好的提高用戶(hù)能源設備的工作效率和管理水平,相應國家節能減排的號召，鼎實(shí)公司針對這一需求，推出了PROFIBUS-DP控制系統。該系統運用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)，使開(kāi)利的HVAC設備、非開(kāi)利的機電設備協(xié)調工作，提高了整個(gè)空調系統設備的使用性能及能源利用率，同時(shí)也大大提高了整個(gè)空調系統的管理水平。正是基于這樣的需求，采用了鼎實(shí)公司的DS300B系列PROFIBUS分布式IO和PB-B-MODBUS總線(xiàn)橋。

1.  自控系統的硬件選擇
考慮到整個(gè)空調系統的應用場(chǎng)合以及控制信號的分布情況，所以考慮使用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。另外，需要對開(kāi)利空調機組的運行參數等監控和控制信號集中到PLC中處理，在以前，這樣的需求是很難實(shí)現或者無(wú)法實(shí)現的?；诖瞬捎昧硕?shí)公司的PB-B-MODBUS總線(xiàn)橋。該總線(xiàn)橋可以把空調機組中的串口信號轉到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )中傳輸。
2、總體控制要求及功能
皇明樓宇中央空調控制系統的要求是要結合其自身太陽(yáng)能產(chǎn)品，對整個(gè)樓宇的溫濕度進(jìn)行有效控制，同時(shí)達到節能的目的。同時(shí)還要求對整個(gè)空調機組的參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和控制。說(shuō)明如下：
　?。?）控制操作：
　　在中心控制室能對被控設備進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)控制，如啟停某一設備，調節某些模擬輸出量的大小，在線(xiàn)設置PLC的某些參數等。
　?。?）顯示功能：
　　用圖形實(shí)時(shí)地顯示各現場(chǎng)被控設備的運行工況，以及各現場(chǎng)的狀態(tài)參數。
　?。?）數據管理：
　　依據不同運行參數的變化快慢和重要程度，建立生產(chǎn)歷史數據庫，存儲生產(chǎn)原始數據，供統計分析使用。利用實(shí)時(shí)數據庫和歷史數據庫中的數據進(jìn)行比較和分析，得出一些有用的經(jīng)驗參數，為設備的檢修、故障等提供依據，并把一些必要的參數和結果顯示到實(shí)時(shí)畫(huà)面和報表中去。
（4）報警功能：
　　當某一模擬量（如壓力、溫度等）測量值超過(guò)給定范圍或某一開(kāi)關(guān)量（如電機啟停、閥門(mén)開(kāi)關(guān)以及故障）發(fā)生變化時(shí)，可根據不同的需要發(fā)出不同等級的報警。
（5）打印功能：
　　可以實(shí)現報表和圖形打印以及各種事件和報警實(shí)時(shí)打印。
3、系統構成及其流程介紹
(1)系統網(wǎng)絡(luò )構架：
該系統采用了PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，根據樓層以及工藝流程劃分，系統共設了1個(gè)主站、15個(gè)子站、1個(gè)操作員站。主站采用CPU315-2DP，子站采用北京鼎實(shí)公司DS300B系列分布式IO遠程模塊和PB-B-MODBUS總線(xiàn)橋，用于現場(chǎng)數據的采集和控制.其自控系統見(jiàn)下圖

（2）流程介紹：
    根據本案例工藝流程和總平面布置，結合設備的位置和供配電范圍，按照控制對象的區域、設備數量，以就近采集和單元控制為劃分區域的原則，在地下一樓設立中控室。
a、空調機組的工作流程：如下圖所示
此空調控制系統的特點(diǎn)在于：引入了能源利用的優(yōu)先級。
夏季工況能源利用優(yōu)先級：太陽(yáng)能→滯水層→電→天燃氣
冬季工況能源利用優(yōu)先級：太陽(yáng)能→滯水層→市政蒸汽→天燃氣

b、冷水機組的運行參數監控和控制：如下圖所示
運行參數監控和控制主要通過(guò)PB-B-MODBUS總線(xiàn)橋實(shí)現。

4、系統軟件
1)計算機操作系統采用Microsoft Windows 2000 Professional中文版操作系統。上位機監控軟件采用MCGS組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現。
　　2）組態(tài)軟件實(shí)現了對整個(gè)系統的起停狀態(tài)、溫濕度、壓力等模擬量和開(kāi)關(guān)量的采集和處理，并顯示在工作站的HMI上；對加工處理中的一些重要的物理量如各個(gè)泵的起停狀態(tài)、頻率、壓力、料位等都實(shí)時(shí)顯示在工作站的主界面上，便于調度員及時(shí)掌握系統的運行情況。
　　3）硬件的組態(tài)軟件使用 Step7  V5.4 SP2完成。
5、結束語(yǔ)
　　通過(guò)此方案，基本達到了預定的目標，實(shí)現了能源的有效利用和節約。其中應用北京鼎實(shí)公司DS300B系列分布式IO方案，使得工程成本大大降低，而且通過(guò)該系列IO特有的通信控制器 CC-PB-1.1 與擴展 IO模塊，實(shí)現了數據的高速、 冗余通訊，而且其自身帶有的診斷功能，使 PLC 主站實(shí)時(shí)監測每個(gè) I/O 模塊的工作狀態(tài)及故障狀態(tài)，保證了整個(gè)系統安全可靠的運行。在保證工程質(zhì)量的前提下大大降低了硬件成本。這里值得指出的是，由于使用PB-B-MODBUS總線(xiàn)橋模塊把冷水機組的通訊參數引入PLC主站系統，使得我們可以在總線(xiàn)系統中，方便地利用冷水機組的各個(gè)參數實(shí)現準確快速的監控和控制。最后由于軟硬件均采用模塊化結構，方便了工程技術(shù)人員的安裝、調試和維修。