连载四十六 | “源牌自控”为中国楼控梦想而来
2021-11-05
这是什么概念？
过去，相关数据的传输速度通常都以分钟计数，有些项目的情况甚至更为糟糕，某大型国际机场的ddc楼宇自控系统从发出命令到收到反馈数据，中间竟然长达一个多小时。
建筑设备监控系统网络一般分为三层：管理层、控制层、设备层。管理层中的服务器、中央工作站、网络控制器等通过工业以太网相连。楼层至建筑设备管理中心网络采用10m/100m以太网，楼层内网络采用profibus工业级通信协议的rs485总线。
建筑设备监控系统服务器、工作站设于地下一层建筑设备管理中心，负责空调与通风系统及给排水系统设备的监测与控制。变风量空调控制网络被划分为四个区段，区段之间通信采用以太网协议，通信介质为4芯单模光纤。标准层每层设置两台变风量空调机ahu，分别配套一台源牌rm5600智慧控制柜，其核心部件为工业级控制器plc，通过集成的rs485接口，对vav末端装置及空调处理机组ahu进行控制，实现定静压、变静压等多种运行策略。
各个项目有自己的症结，而最初平安项目所涉及的通信速度瓶颈， 在于楼层控制器与vav-tmn变风量末端控制器这一链路。其实平安的通信速度并不是特别慢，一般都控制在分钟内，绝没有到以往传统楼控那种慢到令人发指的地步。但精益求精的渴望，永不停息。
源牌很快就找到了速度不尽人意的原因所在。
楼层控制器与vav-tmn之间的连接采用了rs485总线，由于rs485 为半双工模式，数据通信用的是轮询机制。
所谓轮询，如字面意思，主机会轮流“询问”从机设备，一次仅能连接一台，多余的只能排队等待，且从机必须对主机的查询作出分析回应，这样造成的结果是吞吐量较低，不适用于通信量较大的场合，且“每求必应”势必产生额外的能源消耗。因此总线上vav-tmn数量越多则轮询周期越长。例如对于一个安装有50台vav-tmn的楼层，末端数据刷新周期最长将达到约1分钟。当采用被动刷新的方式等待数据时，从操作指令发出到查询数据返回的反馈时间将在这最长周期内波动。通信点位越多响应越慢，传统ddc通信亦是如此。
针对楼宇自动控制通信速度慢的问题，公司结合杭州平安项目组织精干研发团队实施技术攻关。在这个艰难的过程中，工程师们充分发挥了每个人的主观能动性，敢于打破固有思维模式，大胆创新算法，构筑新型控制策略；再通过现场反复测试，不断总结经验，结合plc强大的工业控制性能，反复调整控制程序，制定出一套快速通信的程序，将任意设备参数修改和反馈时间由原来25秒缩短至奇迹般的1秒。这才是真正做到了监控中心与末端每台设备实时响应、动态调整，客户的体验也必定大大提高。同时，源牌对vav通信程序进一步优化，增设广播命令，可一次修改多个vav-tmn的参数，简化了流程，减少了上位机操作步骤，提高了管理者的效率。