严凌
（ 四川成都 610000 ）
摘要：在高层建筑的空调系统设计中,具有更大节能以及舒适性优势的变风量空调系统的应用越来越广泛。变风量系统的控制是决定一个变风量空调系统运行是否良好的关键点,而变风量系统的控制具有被控设备分散、控制变量之间的相互祸合性、关联性强等特点,因而在实施中对控制的要求很高。本文首先对LonWorks技术进行了分析,指出技术具有优点支持广泛范围的通信介质这样就使它可用于分布式控制系统中对产品的互可操作性提供有效机制，使来自一个制造商的产品能和其他制造商的产品共享标准物理量的信息等。变风量系统的控制具有被控设备分散、控制变量之间相互关联性强的特点，主风道变风量空调机组的变频风机和各个末端分布位置分散。正是由于技术在控制领域具有分散智能控制、控制设备远距离网络化通信的特点，使得基于技术的楼宇自动系统产品在变风量系统控制领域有广阔的应用前景。
关键词：LonWorks技术；变风量；控制系统；
1引言
现在，人类建筑行为有很大程度资源、环境的破坏，有研究表明:在环境总体污染中与建筑业有关的占34%。在能源方面，建筑业也是个耗能大户，据统计，全球50%的能量消耗与建筑的建造与使用过程中有关。随着信息社会的到来，由于自动控制技术及计算机技术的发展，智能建筑发展的比例越来越大。因此，智能建筑要走节能、可持续发展的道路是必然的。
智能建筑可以提高设备功能，减少运行人员，而且利用控制系统，可有效的节约能源消耗，降低运行成本。例如:建筑内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的关系。据美国国家标准局统计资料表明，如果在夏季将设定值温度下调1℃，将增加9%的能耗。如果在冬季将设定值上调1℃，将增加12%的能耗。因此将建筑内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。没有采取自动控制或采用传统的自动控制方法，由于控制精度不高，不能按室外温度和季节的变化来改变设定值，往往会造成夏季室温过冷或冬季室温过热的现象。这种现象不但对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的，同时也浪费了能源。因此智能建筑应提高建筑的整体运行效率，加强节能、环保的功效，建筑一个有益于健康的环境，这是智能建筑发展的目标与结果。
2基于LonWorks技术的楼宇自控系统
2.1 基于LonWorks技术的楼宇自控系统结构
基于LonWorks技术的楼宇自控系统分为两层网络:管理层和现场控制层组成。 管理层采用以太网(Ethernet)结构，遵循TCP/IP协议，支持100Mbps以上的传送速率。系统可以通过网桥或路由器和其它区域网，广域网连接，也可以通过调制解调器和国际互联网(Internet)连接。系统采用浏览器/服务器(Browse/Server)结构，支持远程用户工作站，支持多个用户同时浏览，系统具有远程呼叫等功能。
现场控制层采用各弱电子系统现场控制总线和通讯协议。现场控制层中，楼宇自控系统系统采用现场总线控制方式，采用LONWORKS通讯标准，对空调系统的制冷设备、空调新风设备、通风设备及环境监测设备等运行工作状态进行监视、控制、测量、报警和记录;对变配电系统、通排风系统、给排水系统、电梯系统等进行监控。
系统采用浏览器/服务器(Browse/Server)结构，授权用户可直接利用浏览器进行访问。为了系统的安全性，将访问用户划为两个层次:特殊用户和普通用户。特殊用户是直接系统维护人员，其可直接访问各个UNC;普通用户如需访问则只能访问物业管理服务器、建筑集成管理服务器。系统集成通过对资源的实时监视、收集、分析、传递和处理，可以实现统一的人机界面和跨系统、跨平台的数据库访问，以实现信息综合管理和资源共享，并最终与建筑艺术相结合，给用户营造更加一个安全、高效、舒适、便利的工作氛围。
2.2 基于LonWorks技术的楼宇自控系统软件
Work Place Technician's Tool (Work Place Tech) Work软件是图形化的控制器组态工具软件，用于创建、修改、下载和上载LonWorks控制器的控制程序。这些程序安装在各种LonWorks控制器中，Workplace Tech具有适于图形或文本编辑的32位VISIO编写窗口。
Workplace Tech可在安装在手提式或台式电脑上运行。它可以通过进入应用软件，修改应用参数，编辑和打印应用文件以及下载数据库，节点选择等方法实现对文件的管理。Workplace Tech软件通过Work Place通讯卡进入LonWorks网络，从而与LonWorks控制器连接通讯。该通讯卡采用局部操作网络(LON)技术。台式电脑和手提电脑可以分别配置ISA和PCMCIA通讯卡。通过LonWorks控制器或S-Link系列传感器的LON插孔，可以直接进入LON系统。
所有现场控制软件均安装在现场控制器DDC之中，每一个DDC根据所控对象的控制要求安装相应的控制软件，这些软件是在Workplace Teck开发平台上经二次设计完成，软件既可以在工作室离线开发，也可在现场在线编程和调试，多种版本的开发工具可以根据需要安装在台式机、笔记本电脑或掌上电脑中。
3. LonWorks技术在变风量系统控制中的应用
3.1 LonWorks技术在变风量系统控制中的优势
变风量系统的控制具有被控设备分散、控制变量之间相互关联性强的特点。主风道变风量空调机组的变频风机和各个末端分布位置分散，同时各个末端风阀的开度数据是对变频风机进行控制的依据，这就要求采用的控制设备能够具有智能，同时设备之间还要有通信能力，而且在工程实现上比较容易。
基于LonVVorks技术的控制器内部采用神经元芯片，并将其用作控制处理器。神经元芯片是一种半导体装置，专门设计用于为低价控制装置提供智能的联网能力。神经元芯片基本上是一个“芯片上的系统”，由多个微处理器、读写存储器和只读存储器(RAM和ROM、通信和I/O接口组成。ROM中包含有操作系统、LonTalk通信协议和IIO功能数据库系统。神经元芯片功能强大，而且价格低廉，某些种类的价格只有不到3美元。为了在广域网范围内实现控制设备之间的数据通信，采用LonWorks技术的网络控制器可以利用TCP/IP之类的标准数据传输技术来实现。某一控制网段的LonWorks报文通过网络控制器被封装在TCP/IP数据包中，在TCP/IP网中发送，广域网使用不同的寻址方法把这个大包发送到己编址的远地LonWorks网络段，在那里卸去外封，然后把 LonWorks报文放到目的控制网段上，这样可以实现远距离分散设备控制数据的共享。
正是由于LonWorks技术在控制领域具有分散智能控制、控制设备远距离网络化通信的特点，使得基于LonWorks技术的楼宇自动系统产品在变风量系统控制领域有广阔的应用前景。
3.2 基于LonWorks技术的变风量控制系统结构
根据组合式变风量空调机组的特点，控制器选择MN200型DDC控制器。该控制器处于LonWorks控制网上，通过LonWorks网络与变风量末端控制器进行通讯，向上通过网络控制器UNC与工作站进行数据交换。根据变风量末端的特点，控制器选择M N L-V2 F}V2变风量末端控制器，该控制器也处于LonWorks控制网上，通过LonWorks网络可以与其他变风量末端控制器、以及变风量机组控制器进行通讯，向上通过网络控制器UNC与工作站进行数据交换。
4.结束语
本文首先对LonWorks技术进行了分析,指出技术具有优点支持广泛范围的通信介质这样就使它可用于分布式控制系统中对产品的互可操作性提供有效机制，使来自一个制造商的产品能和其他制造商的产品共享标准物理量的信息等。变风量系统的控制具有被控设备分散、控制变量之间相互关联性强的特点，主风道变风量空调机组的变频风机和各个末端分布位置分散。正是由于技术在控制领域具有分散智能控制、控制设备远距离网络化通信的特点，使得基于技术的楼宇自动系统产品在变风量系统控制领域有广阔的应用前景。
参考文献
[1]陈向阳.变风量空调系统的自动控制[J]. 暖通空调，1997，6: 3439.
[2]晋欣桥等. 变风量空调系统中的实时优化节能控制[J].节能，1999 (1) : 17-19.
[3]王填，张国强，陈兆平. LonWorks技术在变风量系统控制中的应用[J].智能建筑与城市信息，2004, 4: 27-33
作者：严凌，身份证号：512901197105180431。