基于LonWorks总线的楼宇空调控制系统的设计

1 引言

　　作为智能大厦的一个重要组成部分— - 楼宇自动化系统的研制必须使用具有统一规范、可靠性高、组建灵活、扩展性好、维护简便、性价比高的方式来组建系统, 而其中的空调控制系统为主要的研究对象。由于LONworks 现场总线技术的开放性和全分布式的特点,可以采用Lonworks 技术作为系统的技术平台,用以实时监控机电设备。本文建立了一种基于Lonworks 的空调控制系统。

　　LonWorks 现场总线控制网络技术是一种分散式智能控制网络系统,它是美国Echelon 公司于1991 年推出的局部操作网络。该技术提供了构造网络系统的完整平台。它通过Neuron chip 单片机、LonTalk 协议、LonWorks 收发器、LonBuilder 和NodeBuilder 开发工具包、LonWorks 网络服务体系架构LNS、Neuron C 编程语言和LonMark 互操作性标准,为产品开发者、系统集成商和最终用户提供了用于研制、构造、安装和维护控制网络所需要的全部技术。为设计和生产提供了极大便利。因此采用LonWorks 技术构建楼宇空调控制系统不仅完全可行, 而且系统还具有良好的可靠性? 开放性和可互操作性。

　　2 基于Lon 总线技术的空调控制系统的控制原理

　　楼宇自动化系统(BAS)是智能建筑的重要组成部分,而空调系统又是楼宇自动化系统中最重要的一个子系统。对空调系统进行控制,其控制功能主要是:

　　(1) 温、湿度监视。即对新风、回风和排风进行温、湿度监视, 给系统温、湿度的调节提供依据。

　　(2) 风阀的控制。即对新风阀门和回风阀门进行开关量的控制或模拟量的调节。

　　(3) 冷 / 热水阀门的调节。即根据测量温度和设定温度之间的温差调节阀门的开度, 使温差值在精度范围内。

　　(4) 对加湿阀的控制。即在空气湿度低于设定的下限或者超过上限时, 分别控制加湿阀的打开与关闭。

　　(5) 风机控制。即实现对风机的启停控制或者变频调速控制。

　　(6) 过滤网压差报警监视、防冻开关报警监视、风机故障报警监视。

　　(7) 空调机组工况转换(冬季、夏季、过渡季)。

　　(8) 手 / 自动转换。

　　3 基于Lon 总线技术的空调控制系统的结构及硬件设计

　　3.1 总体结构设计

　　根据以上分析,这里选用LonBAC-3000 控制系统。

　　LonBAC-3000 系统是以LonWorks 技术为基础,以神经元芯片为核心,专用于空调机组控制的现场总线系统，其结构如图1 所示。

图1 LonBAC — 3000 基本系统图