連載四十六 | “源牌自控”為中國(guó)樓控夢(mèng)想而來
2021-11-05
這是什么概念？
過去，相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸速度通常都以分鐘計(jì)數(shù)，有些項(xiàng)目的情況甚至更為糟糕，某大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)的DDC樓宇自控系統(tǒng)從發(fā)出命令到收到反饋數(shù)據(jù)，中間竟然長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多小時(shí)。
建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)一般分為三層：管理層、控制層、設(shè)備層。管理層中的服務(wù)器、中央工作站、網(wǎng)絡(luò)控制器等通過工業(yè)以太網(wǎng)相連。樓層至建筑設(shè)備管理中心網(wǎng)絡(luò)采用10M/100M以太網(wǎng)，樓層內(nèi)網(wǎng)絡(luò)采用Profibus工業(yè)級(jí)通信協(xié)議的RS485總線。
建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器、工作站設(shè)于地下一層建筑設(shè)備管理中心，負(fù)責(zé)空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)與控制。變風(fēng)量空調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)被劃分為四個(gè)區(qū)段，區(qū)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(biāo)準(zhǔn)層每層設(shè)置兩臺(tái)變風(fēng)量空調(diào)機(jī)AHU，分別配套一臺(tái)源牌RM5600智慧控制柜，其核心部件為工業(yè)級(jí)控制器PLC，通過集成的RS485接口，對(duì)VAV末端裝置及空調(diào)處理機(jī)組AHU進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)定靜壓、變靜壓等多種運(yùn)行策略。
各個(gè)項(xiàng)目有自己的癥結(jié)，而最初平安項(xiàng)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(nèi)，絕沒有到以往傳統(tǒng)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，由于RS485 為半雙工模式，數(shù)據(jù)通信用的是輪詢機(jī)制。
所謂輪詢，如字面意思，主機(jī)會(huì)輪流“詢問”從機(jī)設(shè)備，一次僅能連接一臺(tái)，多余的只能排隊(duì)等待，且從機(jī)必須對(duì)主機(jī)的查詢作出分析回應(yīng)，這樣造成的結(jié)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(yīng)”勢(shì)必產(chǎn)生額外的能源消耗。因此總線上VAV-TMN數(shù)量越多則輪詢周期越長(zhǎng)。例如對(duì)于一個(gè)安裝有50臺(tái)VAV-TMN的樓層，末端數(shù)據(jù)刷新周期最長(zhǎng)將達(dá)到約1分鐘。當(dāng)采用被動(dòng)刷新的方式等待數(shù)據(jù)時(shí)，從操作指令發(fā)出到查詢數(shù)據(jù)返回的反饋時(shí)間將在這最長(zhǎng)周期內(nèi)波動(dòng)。通信點(diǎn)位越多響應(yīng)越慢，傳統(tǒng)DDC通信亦是如此。
針對(duì)樓宇自動(dòng)控制通信速度慢的問題，公司結(jié)合杭州平安項(xiàng)目組織精干研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)施技術(shù)攻關(guān)。在這個(gè)艱難的過程中，工程師們充分發(fā)揮了每個(gè)人的主觀能動(dòng)性，敢于打破固有思維模式，大膽創(chuàng)新算法，構(gòu)筑新型控制策略；再通過現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)測(cè)試，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合PLC強(qiáng)大的工業(yè)控制性能，反復(fù)調(diào)整控制程序，制定出一套快速通信的程序，將任意設(shè)備參數(shù)修改和反饋時(shí)間由原來25秒縮短至奇跡般的1秒。這才是真正做到了監(jiān)控中心與末端每臺(tái)設(shè)備實(shí)時(shí)響應(yīng)、動(dòng)態(tài)調(diào)整，客戶的體驗(yàn)也必定大大提高。同時(shí)，源牌對(duì)VAV通信程序進(jìn)一步優(yōu)化，增設(shè)廣播命令，可一次修改多個(gè)VAV-TMN的參數(shù)，簡(jiǎn)化了流程，減少了上位機(jī)操作步驟，提高了管理者的效率。
