基于LonWorks技术的集中式空调系统

4.2.4 其他电路

晶体振荡器电路：为神经元芯片提供工作时钟。
复位电路：用于智能节点通电时的复位。
Service电路：包括Service按钮和Service指示灯。其中Service按钮是专为将智能节点安装到网络而设置的。Service指示灯主要是在诊断神经元芯片固件状态时用于指示信息。

4.3 软件设计

4.3.1 软件设计简介

智能节点的软件程序采用Neuron C语言编写。它在标准C的基础上进行了自然扩展，直接支持Neuron芯片的固化软件。其内部包括一个多任务调度程序，采用事件驱动编程结构，所以整个节点的软件功能由若干个事件驱动完成。其中包括：复位事件，主要完成系统的一些变量的初始化；定时器溢出事件，完成50 ms的定时循环采集I／O事件，包括接收报警、采集温度、流量等信息；网络变量更新事件，获取其他节点的信息及服务器修改的网络变量。

4.3.2 PID控制算法及程序设计

本系统包括对冷热源设备、空调机、风机盘管、水泵、加压风机等的控制，涉及到的控制方法主要是PID控制，这里举例说明系统运用最多的水阀PID调节的运算方法及程序的实现。

在工业控制系统中，常采用模拟PID控制系统，其控制规律如下：


其中，KP为比例增益，TI为积分时间常数，TD为微分时间常数，u(t)为控制量，e(t)为偏差。为便于实现程序控制和编程，采用数字增量式PID控制系统。如图3所示。


将(1)式换成差分方程并作适当近似：


T为采样时间。考虑到水阀通过调节冷热水流量控制风机送风温度，设定温度一般不变，为一阶恒值控制系统。参照工程实践，取KP=4，KI=KP(T／TI)=0.02KP，KD=0。采样时间T可以在编程序时自行修改，这里取1 s，e(k)为温度差，单位为℃。数字PID增量型控制算法流程如图4所示。


5 结束语

集中式空调系统采用LonWorks技术进行通信和控制，达到预期控制要求。采用Lonworks技术开发的集中式空调系统可靠性高、易维护、具有较高的性能价格比，同时可方便地对系统功能进行扩展升级，满足工程实际需要。