CC-Link现场总线技术对建筑空调控制系统节能改造

调节流量的方法如图二所示，曲线1是阀门全部打开时，供水系统的阻力特性；曲线2是额定转速时，泵的扬程特性。这时供水系统的工作点为A点：流量QA，扬程HA；由（1-2）式可知电动机轴功率与面积OQAAHA成正比。今欲将流量从QA调节到QB只需将水泵电机转速由N2调节到N4，电动机轴功率由面积OQAAHA降为面积OQBCHC，节能效果明显。
经实地勘察，本着节省投资，并使改造后的能与原有的系统随时方便切换，采用基于三菱FX3U系列PLC控制器、变频器和外围传感器等组成的智能控制系统，自动控制的空调循环、冷却水泵的变频运行，主要功能有：
（1）按空调负荷变化来对空调泵进行变频控制，设定的温差、压差（流量）值可人工设定或按不同时段自动调整，以满足不同时间段大楼对空调的需求。在夏季制冷工况下，系统还需自动保证离心制冷机的允许最低流量，确保系统安全运行。
（2）夏季制冷工况时根据空调负荷自动地在机组允许的冷却水量范围内调节冷却水泵的流量，达到冷却水泵节能目的。

（3）该大楼的冷却塔采用了低噪音无风机形式，为保证冷却效果，需保证冷却塔出水压力在一定范围，使水流以一定流速喷出雾化充分获得较好的冷却效果，冷却塔出水阀需与冷却水泵的自动联动控制故，即根据冷却水出水压力控制出水阀门开启个的个数实现。
（4）考虑到系统运行的可靠性，采用人工干预下的台数控制功能，即系统可实时监测空调负荷，并计算出当前空调系统的负荷情况，提示需开启空调机组的台数。
（5）对被控制的设备提供电气保护（过电压、过电流、过载）保护、冷冻水低流量保护、冷冻水低温保护、冷却水高水温保护功能。
（6）本子系统的监控数据及控制指令通过CC-Link与主站 QPLC通信，并采用通用组态软件组态王6.52对空调系统的各水泵、风机、主机的主要工艺参数的监控。
4.2空调末端部分
由于空调末端设备如空调机新风机等的数量较多且分布范围大，其能耗也占有比较大的比例，故本次改造方案是首先对大楼节能和管理要求较高的部分的控制功能进行改造，在现场设置性价比很高的FX1N PLC控制器对末端设备进行控制，该控制器也连接在CC-Link网络上，可通过主站控制软件界面监测和操作。
改造完成后对空调末端设备实现下列控制功能：
空调末端：
1、 实时监控楼层的空调机新风机和风机盘管的运行状态
2、 设备控制开关为时间程序控制，或监控站人工控制。
3、 根据室温采用PID算法控制空调机水阀开度，保证温度恒定，达到节能舒适的功能。
4、 监视空调机滤网滤网是否淤堵，及时提醒清洗。
5、 时间程序可根据季节设定并累计空调机的累计运行时间。
6、 为管理提供可靠依据。还可实现夜间换风和防冻等功能。

4.3系统框图：

五、结论
系统改造后，经精心调试，完全达到各项控制功能的要求，由于采用了工业控制的通用设备，系统的实时性较以往有了大幅提高且稳定可靠，投资和维护费用低，备件充裕，可确保系统长期可靠使用。特别是冷热源系统部分的控制程序经多次测试和优化，不但操作简便且节能效果明显，平均可达20%左右；同时末端设备控制更加方便。在举国关注节能减排的形势下，该控制系统值得在推广。