樓宇控制系統(tǒng)是將建筑物（或建筑群）內(nèi)的電力、照明、空調、運輸、防災、保安、廣播等機電設備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構成的一個綜合系統(tǒng)。它的目的是使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活環(huán)境和工作環(huán)境，并保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和智能化。

在現(xiàn)代化的大型建筑中，一般都采用中央空高調系統(tǒng)?？照{系統(tǒng)的作用就是對室內(nèi)空氣進行處理，使空氣的溫度、流動速度及新鮮度、潔凈度等指標符合場所的使用要求。為此必須對空氣進行冷卻或加熱、除濕或加濕，以及過濾等處理措施。其相應設備有制冷機組、熱水爐、風機盤管系統(tǒng)、風管系統(tǒng)、水管系統(tǒng)等。例如，空調系統(tǒng)中，冷水機組是由設備生產(chǎn)廠成套供應的，它一般是根據(jù)空氣調節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制的。冷水機組由壓縮機、冷凝器與蒸發(fā)器組成，壓縮機把制冷劑壓縮，壓縮后的制冷劑進入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)吸收，使冷凍水降溫，然后冷凍水進入水冷風機盤管吸收空氣中的熱量，如此循環(huán)不已，把房間的熱量帶出。

1、INTERBUS總線

INTERBUS是德國跨國集團PHOENIX公司提供的工業(yè)現(xiàn)場總線，是最早的總線之一。現(xiàn)已廣泛地應用于電子工業(yè)、汽車工業(yè)、煙草工業(yè)、冶金工業(yè)、倉儲及傳送技術、造紙工業(yè)、包裝工業(yè)、智能建筑業(yè)、食品工業(yè)等等。

INTERBUS與Modbus、Profibus等合稱為八大現(xiàn)場總線，它既有總線的共同特點，如系統(tǒng)的開放、可靠；現(xiàn)場設備模塊化、智能化；系統(tǒng)結構高度分散、對現(xiàn)場環(huán)境適應強。同時，INTERBUS總線傳輸距離遠（最遠達12.8km），遠距離傳輸無需中繼，擴充非常方便。各種I/O模塊、功能模塊可根據(jù)生產(chǎn)需要分布安裝，控制器與各模塊之間通過一根總線電纜相連，擴充時只要將模塊接到總線上，硬件上無需更改設置，只需在控制軟件上更改一下系統(tǒng)組態(tài)（自動識別）和添加新的功能，總線運行時，上位機可通過INTERBUS OPC Server讀寫過程數(shù)據(jù)和變量（寫只能對輸出變量而言），從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控，并對收集的信息進行處理，滿足生產(chǎn)管理信息化的需要。

2、系統(tǒng)概述

本文以PHOENIX廠房樓宇自動化系統(tǒng)為應用背景，該控制系統(tǒng)以空調系統(tǒng)控制為主，控制部分包含空調機組，冷水系統(tǒng)，熱水系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，排風系統(tǒng)，空壓機系統(tǒng)。各個控制部分距離上跨度比較大，而且I/O節(jié)點多達2000多個。

針對實際系統(tǒng)特點，我們采用INTERBUS總線設計如下的系統(tǒng)結構

BK模塊：總線耦合器

RFC：PLC控制器，PHOENIX 生產(chǎn)

RFC控制器9針D型口連接INTERBUS總線系統(tǒng)，通過RFC控制器上的以太網(wǎng)口連接工業(yè)以太網(wǎng)， RFC控制器之間可通過以太網(wǎng)進行通訊。 INTERBUS總線相鄰兩個子站之間的距離為400米。根據(jù)現(xiàn)場安裝需要，在I/O點變化情況下，通過增加INTERBUS總線耦合器BK，可靈活掛出子站。INTERBUS總線不需終端電阻，現(xiàn)場I/O模塊及設備不需作專門的地址設置。INTERBUS總線為全雙工數(shù)據(jù)傳輸方式，有極高的數(shù)據(jù)傳輸實時性。

現(xiàn)場模塊采用Phoenix Contact的INLINE產(chǎn)品。BK模塊是每個子站的總線耦合器，每個BK模塊可帶63個輸入/輸出模塊，BK模塊之間用總線電纜進行連接。Inline提供了所有的進行控制所需要的信息采集、傳輸數(shù)據(jù)的模塊，本系統(tǒng)用到的有數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、模擬輸入、模擬輸出模塊。

3、基于串級控制的變風量空調系統(tǒng)

整個樓宇自動化系統(tǒng)，空調機組系統(tǒng)為控制部分的重點，以下是PHOENIX廠房樓宇自動化系統(tǒng)的1#空調機組運行畫面。

我們選用了變風量空調系統(tǒng)，與定風量空調系統(tǒng)相比，變風量空調系統(tǒng)節(jié)能效果明顯，控制靈活而且空調品質高。但是系統(tǒng)一次投資有所提高，控制相對復雜，管理水平要求較高。

對于象PHOENIX廠房這種空間比較大，而且溫度控制精度要求較高的空調系統(tǒng)，我們結合過程控制理論，提出基于串級控制的VAV末端控制方案。控制過程如下：

以房間各點的平均溫度作為主控制參數(shù)，送風溫度作為副控制參數(shù)構成串級回路。主副調節(jié)器都是PID調節(jié)器。

y1：主控制參數(shù)（室內(nèi)平均溫度） y2：副控制參數(shù)（送風溫度）

主PID調節(jié)器的輸出是送風溫度的設定值，副PID的輸出是閥門的開度，通過PLC的AO口輸出到風閥執(zhí)行器，控制閥門的開度。

4、結語

這套系統(tǒng)自2006年元月份運行以來，穩(wěn)定性非常好，未出現(xiàn)網(wǎng)絡故障。并順利通過德方驗收。獲得一致好評。

本系統(tǒng)的程序開發(fā)是在PHOENIX公司PC WorX 3.03下進行的，該編譯器功能非常強大，能對語句，功能塊，梯形圖混合編譯，并支持在線調試。上位機組態(tài)軟件我們選用Genesis-32，這款軟件不但非常容易進行組態(tài)設計，而且開放的VBA接口環(huán)境有利于系統(tǒng)的二次開發(fā)，我們就利用VBA 開發(fā)了短信報警模塊和整個系統(tǒng)運行的時間計劃。

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