連載四十六 | “源牌自控”為中國樓控夢想而來
2021-11-05
這是什么概念？
過去，相關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，某大型國際機場的DDC樓宇自控系統從發出命令到收到反饋數據，中間竟然長達一個多小時。
建筑設備監控系統網絡一般分為三層：管理層、控制層、設備層。管理層中的服務器、中央工作站、網絡控制器等通過工業以太網相連。樓層至建筑設備管理中心網絡采用10M/100M以太網，樓層內網絡采用Profibus工業級通信協議的RS485總線。
建筑設備監控系統服務器、工作站設于地下一層建筑設備管理中心，負責空調與通風系統及給排水系統設備的監測與控制。變風量空調控制網絡被劃分為四個區段，區段之間通信采用以太網協議，通信介質為4芯單模光纖。標準層每層設置兩臺變風量空調機AHU，分別配套一臺源牌RM5600智慧控制柜，其核心部件為工業級控制器PLC，通過集成的RS485接口，對VAV末端裝置及空調處理機組AHU進行控制，實現定靜壓、變靜壓等多種運行策略。
各個項目有自己的癥結，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變風量末端控制器這一鏈路。其實平安的通信速度并不是特別慢，一般都控制在分鐘內，絕沒有到以往傳統樓控那種慢到令人發指的地步。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，數據通信用的是輪詢機制。
所謂輪詢，如字面意思，主機會輪流“詢問”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合，且“每求必應”勢必產生額外的能源消耗。因此總線上VAV-TMN數量越多則輪詢周期越長。例如對于一個安裝有50臺VAV-TMN的樓層，末端數據刷新周期最長將達到約1分鐘。當采用被動刷新的方式等待數據時，從操作指令發出到查詢數據返回的反饋時間將在這最長周期內波動。通信點位越多響應越慢，傳統DDC通信亦是如此。
針對樓宇自動控制通信速度慢的問題，公司結合杭州平安項目組織精干研發團隊實施技術攻關。在這個艱難的過程中，工程師們充分發揮了每個人的主觀能動性，敢于打破固有思維模式，大膽創新算法，構筑新型控制策略；再通過現場反復測試，不斷總結經驗，結合PLC強大的工業控制性能，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間由原來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時響應、動態調整，客戶的體驗也必定大大提高。同時，源牌對VAV通信程序進一步優化，增設廣播命令，可一次修改多個VAV-TMN的參數，簡化了流程，減少了上位機操作步驟，提高了管理者的效率。
