連載四十六 | “源牌自控”為中國樓控夢(mèng)想而來(lái)
2021-11-05
這是什么概念?
過(guò)去,相關(guān)數據的傳輸速度通常都以分鐘計數,有些項目的情況甚至更為糟糕,某大型國際機場(chǎng)的DDC樓宇自控系統從發(fā)出命令到收到反饋數據,中間竟然長(cháng)達一個(gè)多小時(shí)。
建筑設備監控系統網(wǎng)絡(luò )一般分為三層:管理層、控制層、設備層。管理層中的服務(wù)器、中央工作站、網(wǎng)絡(luò )控制器等通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)相連。樓層至建筑設備管理中心網(wǎng)絡(luò )采用10M/100M以太網(wǎng),樓層內網(wǎng)絡(luò )采用Profibus工業(yè)級通信協(xié)議的RS485總線(xiàn)。
建筑設備監控系統服務(wù)器、工作站設于地下一層建筑設備管理中心,負責空調與通風(fēng)系統及給排水系統設備的監測與控制。變風(fēng)量空調控制網(wǎng)絡(luò )被劃分為四個(gè)區段,區段之間通信采用以太網(wǎng)協(xié)議,通信介質(zhì)為4芯單模光纖。標準層每層設置兩臺變風(fēng)量空調機AHU,分別配套一臺源牌RM5600智慧控制柜,其核心部件為工業(yè)級控制器PLC,通過(guò)集成的RS485接口,對VAV末端裝置及空調處理機組AHU進(jìn)行控制,實(shí)現定靜壓、變靜壓等多種運行策略。
各個(gè)項目有自己的癥結,而最初平安項目所涉及的通信速度瓶頸, 在于樓層控制器與VAV-TMN變風(fēng)量末端控制器這一鏈路。其實(shí)平安的通信速度并不是特別慢,一般都控制在分鐘內,絕沒(méi)有到以往傳統樓控那種慢到令人發(fā)指的地步。但精益求精的渴望,永不停息。
源牌很快就找到了速度不盡人意的原因所在。
樓層控制器與VAV-TMN之間的連接采用了RS485總線(xiàn),由于RS485 為半雙工模式,數據通信用的是輪詢(xún)機制。
所謂輪詢(xún),如字面意思,主機會(huì )輪流“詢(xún)問(wèn)”從機設備,一次僅能連接一臺,多余的只能排隊等待,且從機必須對主機的查詢(xún)作出分析回應,這樣造成的結果是吞吐量較低,不適用于通信量較大的場(chǎng)合,且“每求必應”勢必產(chǎn)生額外的能源消耗。因此總線(xiàn)上VAV-TMN數量越多則輪詢(xún)周期越長(cháng)。例如對于一個(gè)安裝有50臺VAV-TMN的樓層,末端數據刷新周期最長(cháng)將達到約1分鐘。當采用被動(dòng)刷新的方式等待數據時(shí),從操作指令發(fā)出到查詢(xún)數據返回的反饋時(shí)間將在這最長(cháng)周期內波動(dòng)。通信點(diǎn)位越多響應越慢,傳統DDC通信亦是如此。
針對樓宇自動(dòng)控制通信速度慢的問(wèn)題,公司結合杭州平安項目組織精干研發(fā)團隊實(shí)施技術(shù)攻關(guān)。在這個(gè)艱難的過(guò)程中,工程師們充分發(fā)揮了每個(gè)人的主觀(guān)能動(dòng)性,敢于打破固有思維模式,大膽創(chuàng )新算法,構筑新型控制策略;再通過(guò)現場(chǎng)反復測試,不斷總結經(jīng)驗,結合PLC強大的工業(yè)控制性能,反復調整控制程序,制定出一套快速通信的程序,將任意設備參數修改和反饋時(shí)間由原來(lái)25秒縮短至奇跡般的1秒。這才是真正做到了監控中心與末端每臺設備實(shí)時(shí)響應、動(dòng)態(tài)調整,客戶(hù)的體驗也必定大大提高。同時(shí),源牌對VAV通信程序進(jìn)一步優(yōu)化,增設廣播命令,可一次修改多個(gè)VAV-TMN的參數,簡(jiǎn)化了流程,減少了上位機操作步驟,提高了管理者的效率。