基于LonWorks技术的智能楼字空调系统设计.pdf

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1、2013年4月机械设计与制造工程Apr．2013第42卷第4期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．42No．4DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．04．014基于LonWorks技术的智能楼字空调系统设计智淑亚(金陵科技学院机电工程学院，江苏南京21l169)摘要：针对传统空调控制系统的不足，利用LonWorks技术的优势，设计了一种基于LonWorksMIO智能节点的空调控制系统。提出了空调系统硬件和软件设计的方法，利用

2、Delphi开发监控界面，为用户提供了一个方便实用的图形界面编辑工具，表明了该方法的有效性和实用性。关键词：LonWorks；空调系统；智能节点；模块中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：2095—509X(2013)04—0059—03美国Echelon公司的LonWorks现场总线以其不是很高，一般含有进风、回风、空气过滤、空气加出色的开放性、互操作性，逐渐成为目前最具有竞湿处理、空气输送等。在正常工作过程中，新风与争力的现场总线之一。该技术提供了构造网络系回风混合，经过滤器过滤后，混合空气与

3、风机盘管统的完整平台，它通过NeuronChip单片机、Lon—内的冷／热水进行换热，再由加湿器对混合空气进Talk协议、I_~nWorks收发器、LonBuilder和Node．行加湿处理，最后由送风机将处理后的空气送到各Builder开发工具包、LonWorks网络服务体系架构个房间内。其原理示意图如图1所示。LNS、NeuronC编程语言和LonMark互操作性标新风风门回风风门准，为产品开发者、系统集成商和最终用户提供了用于研制、构造、安装和维护控制网络所需要的全新门回风部技术⋯，为设计和生产提供

4、了极大便利。楼宇室内自动化系统(BuildingAutomationSystem，BAS)是智能建筑的重要组成部分，而空调系统又是楼宇自进风动化系统中最重要的一个子系统。目前市场有多种品牌的楼宇自控空调系统产品，各有特色，但大图1空调原理示意图都存在中间环节过多、安装调试不便以及不能自主对空调系统进行控制，其控制功能主要是：双向通信等缺点。而LonWorks技术彻底改变了传a．温湿度控制。对新风、回风和排风进行温湿统分层控制系统的结构，使得整个控制系统内的控度控制，为系统温湿度的调节提供依据。制节点构成一

5、个平面式结构。实现LonWorks的最b．风阀的控制。对新风阀门和回风阀门进行关键技术在于LonWorks的网络控制节点设计。本开关量的控制或模拟量的调节。文基于LonWorks智能节点对空调系统进行硬件设c．对加湿阀的控制。在空气湿度低于设定的计及监控软件设计，解决了传统控制的不足，安装、下限或者超过上限时，分别控制加湿阀的打开与关调试更方便，且能对采集数据实时监控，整体性能闭。大大提高。d．冷／热水阀门的调节。根据测量温度和设定温度之间的温差来调节阀门的开度，使温差值在l空调系统控制原理精度范围内。本

6、文设计的空调系统是指应用于现代化办公、e．风机控制。实现对风机的启停控制或者变金融等智能建筑中，对环境温湿度的控制精度要求频调速控制。收稿日期：2012—10—10基金项目：金陵科技学院基金资助项目(jit—n一201106)作者简介：智淑亚(1968一)，女，山东济宁人，金陵科技学院副教授，硕士，主要研究方向为机电工程／LON技术开发应用。·59·2013年第42卷机械设计与制造工程2空调系统硬件设计由于神经元芯片的1／O口不多，故选用串行方本文所述空调系统是以LonWorks技术的MIO式。SPI接口

7、是一种同步全双工串行外围接口，其模块为核心，主要分为PC监控、LON网络系统、智突出优点是，在使用最少的微控制器引脚的前提能阀门及温湿度控制器等。下，实现相对高速的短程通信。神经元芯片提供2．1MIO模块设计Neurowire对象，以实现SPI方式通信。I／O8、1／LonWorksMIO节点属于基于主机的节点类型，09、1／O10分别是同步时钟、数据输出、输入；由包含神经元芯片的订一IOF闪控模块和1／O0～1／O7任意一个可作为片选信号或时间溢出AT89C2051单片机构成，且可灵活配置扩展1／O模信

8、号引脚。神经元芯片工作在主方式，1／O1、1／块。rIFr一10F闪控模块负责单片机与LonWorks02、I／，o3作为片选引脚。I／，o8作为主控时钟输网络间的连接和通信，AT89C2051单片机作为主处出，驱动扩展模块的时钟J。理器。负责对现场设备的数据采集和处理。两者通2．2智能阀门设计信采用神经元芯片的串行Neurowire模式实现。智能阀门直接通过LON总线接收阀门开度命2．1．1核心模块设计令，该命令以网络变量形