一種施耐德PLC和觸摸屏在國家體育場鳥巢中的設(shè)計與應(yīng)用

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 一種施耐德PLC和觸摸屏在國家體育場鳥巢中的設(shè)計與應(yīng)用 一、概述 國家體育場位于*奧林匹克公園中心區(qū)南部，為20*年第29屆奧林匹克運動會的主體育場。工程總占地面積21公頃，建筑面積258,000。場內(nèi)觀眾坐席約為91000個，其中臨時坐席約11000個。舉行奧運會、殘奧會開閉幕式、田徑比賽及足球比賽決賽。奧運會后將成為*市民廣泛參與體育活動及享受體育娛樂的大型場所，并成為具有地標(biāo)性的體育建筑和奧運遺產(chǎn)。 國家體育場工程為特級體育建筑，主體構(gòu)造設(shè)計使用年限100年，耐火等級為，抗震設(shè)防烈度8度，地下工程防水等級1級。工程主體建筑呈空間馬鞍橢圓形，南北長333米、

2、東西寬294米的，高69米。主體鋼構(gòu)造形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”構(gòu)造，鋼構(gòu)造總用鋼量為4.2萬噸，混凝土看臺分為上、中、下三層，看臺混凝土構(gòu)造為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻構(gòu)造體系。鋼構(gòu)造與混凝土看臺上部完全脫開，互不相連，形式上呈相互圍合，根底則坐在一個相連的根底底板上。 二、地源熱泵空調(diào)簡介 地源熱泵機組是一種利用再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型水冷式空調(diào)機組，由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置和其它制冷附件組成，是一種可以全天候運轉(zhuǎn)的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。地水源熱泵利用地能或淺水層一年四季溫度穩(wěn)定的特性，冬季把地能作為熱泵供暖的熱源，把高于環(huán)境溫

3、度的地能中的熱能取出來供應(yīng)室內(nèi)采暖；夏季把地能作為空調(diào)的冷源，通過能量轉(zhuǎn)換地下熱源轉(zhuǎn)換成冷源。其原理是通過極少量的電能，實現(xiàn)能量的搬運轉(zhuǎn)移。 由于于地下的溫度在恒定在1025度的，地源熱泵機組的工況優(yōu)于傳統(tǒng)的空調(diào)的工況所以它能夠更輕松的到達室內(nèi)的溫度要求和效果，所以地源熱泵機組的能效比更高。因此，地源熱泵空調(diào)更節(jié)能。 三、系統(tǒng)描述 國家體育場為20*年第29屆奧林匹克運動會的主體育場，地下3層，地上7層， 國家體育場地源熱泵大型中央空調(diào)項目總體設(shè)計冷負荷為14533kw，采用地源熱泵和冰蓄冷結(jié)合的形式。鳥巢地源熱泵中央空調(diào)采用采用*冰輪和頓漢布什的制冷設(shè)備及系統(tǒng)，其電氣控制主要采用施耐德的Mi

4、cro 和Twido PLC，以及XBTGT觸摸屏。 “鳥巢”地源熱泵大型中央空調(diào)系統(tǒng)包含地源熱泵機房控制系統(tǒng)和兩臺全封螺桿地源熱泵機組。 四、電氣控制系統(tǒng)構(gòu)造與構(gòu)成 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造如上圖所示，為三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。 地源熱泵機組選用Twido系列 PLC TWDLCAA40DRF及擴展模塊，它本身所帶的一個通訊口和XBTGT觸摸屏相連。通過人機界面可以設(shè)定壓縮機的工作方式和運行參數(shù)，檢查壓縮機的運行狀況，查看機組故障情況等。每一個PLC擴展一個通訊口，做MODBUS從站，連在MODBUS總線上，實現(xiàn)和源熱泵機房控制系統(tǒng)PLC的通訊。 源熱泵機房控制系統(tǒng)PLC選用MICRO系列PLC TSX372

5、1001。MICRO系列PLC的通訊功能非常強大，支持MODBUS，UN-TELWAY，以太網(wǎng)TCP/IP等多種通訊協(xié)議。控制系統(tǒng)完成制冷系統(tǒng)及相應(yīng)循環(huán)水系統(tǒng)的控制，如制冷/制熱模式切換，對冷媒水供水和回水的溫度及壓力，冷卻水供水和回水的溫度及壓力，冷卻水泵，冷媒水泵等的監(jiān)控，系統(tǒng)PLC擴展一個TSXSCP114通信卡，做MODBUS主站，通過MODBUS網(wǎng)絡(luò)和Twido PLC通訊，自動控兩臺制地源熱泵機組開停，使空調(diào)系統(tǒng)按程序高效節(jié)能運轉(zhuǎn)。 MICRO PLC TSX3721本身帶兩個通訊口，其中一個通信口和觸摸屏連接，另外一個通信口和施耐德工業(yè)以太網(wǎng)模塊TSXETZ410相連。TSXET

6、Z410模塊在此起到一個網(wǎng)橋作用，一端通過系統(tǒng)PLC交換數(shù)據(jù)，另一端通過TCP/IP以太網(wǎng)聯(lián)接到鳥巢建筑智能系統(tǒng)上，從鳥巢建筑智能系統(tǒng)可以監(jiān)控整個地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的運行狀況。 地源熱泵機房控制系統(tǒng)控制柜的PLC為Micro系列， 配置為： CPU:TSX3721101+2塊TSXAEZ801+2塊TSXDMZ28DR+TSXDEZ32D2+TSXSCP114通訊卡+以太網(wǎng)模塊TSXETZ410 地源熱泵機組制冷工況冷水設(shè)計溫度為5/13度，制熱工況熱水設(shè)計供回水溫度為55/50度。地下熱源部分，冬季的設(shè)計供回水溫度為5-2度，夏季為27/32度。每臺壓縮機制冷機組包含2臺壓縮機，共有一個制冷回路，由Twido PLC 開展控制的，通過數(shù)字量模塊和模擬量模塊采集傳感器信號，可以實現(xiàn)根據(jù)負荷狀況實現(xiàn)自動能量調(diào)節(jié)。配置為：TWDLCAA40DRF+TWDDRA8RT+6塊TWDAMI2HT+TWDNAC485D+觸摸屏XBTGT2110 五、結(jié)束語 地源熱泵等環(huán)保節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，在奧運場館中的成功應(yīng)用，緊扣“綠色奧運”、“科技奧運”的主題，會促進在各個領(lǐng)域中充分推廣利用。在國家體育場地源熱泵大