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其他CAN总线在智能建筑温湿度自控系统中的应用 其他CAN总线在智能建筑温湿度自控系统中的应用 0 导语：智能大厦是在传统建筑的根底上增加了楼宇、办公、通讯等个自动化系统的高科技大厦。 智能大厦是在传统建筑的根底上增加了楼宇、办公、通讯等个自动化系统的高科技大厦。楼宇自动化系统是智能大厦的重要组成局部，它采用传感技术、计算机技术和当代通讯技术，实现对大厦内的空调、电力、电梯、供排水、防火、防盗和视频监控等设备实行综合自动治理，具有各种平安保护、运行监控等治理功能。给用户提供舒适、平安的内部环境。因此，智能大厦的各个场所、各个房间，温湿度必须常年控制在某一特定的范围内，实现温湿度控制智能化。 本文介绍的温湿度自动控制系统，基于总线，采用 位单片机作为智能节点控制器，系统通讯可靠、快捷，硬件电路设计和软件编程简单，能较好地知足智能大厦对环境的智能化要求，到达节能的目的。 系统的总体方案设计及工作原理 系统由上位治理机、接口适配卡和多个智能节点组成，节点数目可根据建筑物的规模增减。采用总线作为通讯网络将各节点连接成一个分布式智能控制系统。系统的总体构造如图所示。网络拓扑构造采用总线方式，上位治理机采用机，以单片机为节点控制器，传输介质采用双绞线，通讯位速率设为，总线任意两节点之间的间隔 可以到达，完全可以知足智能大厦内部的通讯要求。上位机通过接口适配卡与总线相连，进展信息交换，负责对整个系统进展监视治理。节点控制器通过总线接收上位机的各种操纵控制命令和设定参数；实时收集各模拟量输入通道的温湿度值，收集新风处理设备，包括送、回风机、过滤器、冷却器、加热器和加湿器等设备的开关状态信号。当检测到温湿度与设定值有偏向时，执行温度和湿度算法，输出相应的控制量给执行器电动调节阀，调节盘管内的水流量，保持送风的温、湿度在要求上控制范围内；假如发现温度或者湿度超过了设定的上下限，那么会立即发出声、光报警，同时输出相应的极限值到执行器，使温湿度尽快回到设定范围。 节点硬件电路设计 节点硬件电路以 位单片机为核心，选用作为控制器，并使用了控制接口芯片。可以提供对总线的差动发送和接收功能，进步系统总线的节点驱动才能，增大通讯间隔 ，降低干扰。节点硬件电路如图所示。在图中，利用多达路的高速输出器来产生输出，可使系统具有路模拟量输出和路模拟量输入的才能。为减少元件数，节约电路板空间，选用可编程器件进展系统扩展和重组，它将单片机所需的大局部外围接口功能，如、和可编程逻辑器件集成在一块芯片上，并提供路开关量输入和路开关量输出。的口主要用于温度、湿度超限时的报警指示，但、一起作为方波输出端。口除完成一些特殊功能外，还为看门狗电路提供片选信号。时钟芯片在程序中编程为提供每秒定时中断，通过向提出中断恳求，在到达设定的间隔时间后将执行增量型控制算示和模糊控制算法。实现硬件看门狗功能，它也提供来保存重要的系统控制参数。每当系统掉电、上电后，通过串行时钟输出端将重要的系统参数读到特定区，使程序恢复正常运行。 系统软件设计 系统的软件设计主要包括上位机的通讯处理软件和现场测控节点的数据收集与处理软件的编写。 上位机软件 采用基于平台的和面向对象的位可视化高级语言编写。具有系统参数如波特率、输出控制、报文标识与屏蔽等设置、监视状态设置、数据发送和接收、本机状态查询、节点状态查询、上下限报警、中断接收数据治理等功能模块，程序功能模块如图所示。上位机首先对总线适配卡及自身初始化，然后发送命令通知特定节点向总线上发数据。通过总线适配卡转换后，再由上位机根据实际情况进展相应的处理。上位机采用定时轮循方式向各个节点发命令，而采用中断方式接收数据。 智能节点软件设计 智能节点软件由初始化、发送数据和中断处理三局部组成，主要完成两项任务：一是温、湿度传感器的采样与控制算法，二是当上位机恳求数据时将节点所在现场的温、温度和节点状态等数据传送给上位机。温、湿度传感器的采样与控制算法在定时器中断效劳程序中完成，数据信息的传输在主程序下完成。 系统节能措施 智能大厦的空调器、制冷、供热设备，由于设备诸多而且分散，其能耗占整个建筑的左右，是智能建筑的耗能大户，为实现能量的优化治理与控制，知足系统节能的要求，在保证舒适的前提下，采取以下措施： 设定程序使餐厅、会议室等间歇使用途的空调机组在知足舒适性的前提下间歇运动；按照事先设定好的时间表，根据上放工时间定时启动或者停顿办公室的空调机组；节假日停顿运行，以到达节能目的。由于智能大厦中的房间均为舒适性空调，室内的温湿度设定值并不需要全年固定不变，因此可按季节对温度设定值进展变设定值控制。如夏季温度设定在范围内，冬季设定在，而过渡季节允许在范围内波动。通过上述温度变设定值控制可大幅度降低不必要的能理消耗。控制器的执行算法模块主要采用了增量型控制算法和模糊算法。程序开场运行后，被控量的偏向较大，此时将采用增量型控制算法，使被控量尽快回到设定值附近。然后，当偏向处于某一预定范围内时，将采用模糊控制算法减少控制量对被控量微小变化产生过于灵敏的动作，防止被控量在设定值附过产生振荡现象。实现控制算法和模糊控制算法的理想结合，使系统到达节能目的。采用先进的变频装置，对水泵、风机进展变频调速，效果明显，变风量空调控制可减少空调负荷。由于空调机组、新风机组和风机盘管的负荷是经常变化的，如人员的频繁进出，室外天气的变化等。通过对热泵机组和冷冻水泵按需冷量进展台数控制，可以到达节能的目的。充分利用新回风的冷热量并加以焓值控制，能节约相当可观的能量。 完毕语 总线以其独特的设计思想、优良的性能和极高的可靠性，越来越受到人们的重视。在智能楼宇系统中使用总线技术，进步了系统内部的通讯速率、实时性，降低了误码传送率。实际应用证实本系统控制效果好，可靠性高，温度控制精度可到达±，湿度控制精度到达±，充分保证了智能大厦的舒适性和平安性。 阳宪惠。现场总线技术及其应用 北京：清华大学出版社， 周风余等。总线及其在机器人中的应用。测控技术， 邬宽明 总线原理和应用系统设计。北京航空航天大学出版社， 肖学军、王健。专用新风机控制器的设计，电子技术，