10BASE-T1L樓宇控制器如何助力實(shí)現可持續樓宇管理系統

摘要

由于它能重復使用現有的單條雙絞線(xiàn)布線(xiàn)，因此支持長(cháng)達1千米的遠距離數據傳輸，是現有BMS比較理想的改良型解決方案。其無(wú)需配備耗電的網(wǎng)關(guān)，支持無(wú)縫云端連接。這對于希望采用最新BMS技術(shù)卻擔心對建筑物能效產(chǎn)生不利影響的用戶(hù)，真可謂是雪中送炭。

支持T1L的DDC

DDC系統對現代樓宇管理至關(guān)重要，可對各種樓宇系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，連接以太網(wǎng)的DDC系統將變得更加普及，進(jìn)一步提高了樓宇的效率和安全性。ADI公司的ADIN1100 PHY、ADIN1110 MAC PHY和ADIN2111雙端口交換機是將10BASE-T1L添加到DDC系統的理想解決方案。該技術(shù)可傳輸過(guò)程值、配置信息、軟件更新和診斷信息，從而使樓宇系統的管理和維護更加輕松。10BASE-T1L的電纜長(cháng)度可長(cháng)達1公里，具有診斷功能，可快速高效地解決系統中的任何故障。10BASE-T1L與Modbus IP以及BACnet IP等軟件協(xié)議棧集成，為工業(yè)自動(dòng)化系統提供了全面的解決方案，將促進(jìn)實(shí)現高效的數據采集、設備控制和系統監控。圖1重點(diǎn)說(shuō)明如何將10BASE-T1L產(chǎn)品集成到暖通空調(HVAC)控制器和房間控制器中，以環(huán)形或線(xiàn)形拓撲結構與多個(gè)房間或樓宇控制器進(jìn)行通信。

視頻中提供有關(guān)該領(lǐng)域最新技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展的重要信息及見(jiàn)解。

應用：暖通空調系統中支持T1L的VAV控制器

VAV定義

變風(fēng)量(VAV)系統是現代辦公樓中常用的暖通空調設備/控制器，通常在不同區域安裝多個(gè)系統，使整座樓宇都保持舒適的溫度。它使用相同的通風(fēng)系統，通過(guò)改變送風(fēng)量，使不同區域具有不同的溫度，同時(shí)保持溫度恒定。為確保充分通風(fēng)，VAV系統使用DDC編程，它可以計算并發(fā)出指令進(jìn)行必要的風(fēng)門(mén)調節?，F代可編程VAV區域控制器中內置執行器，通過(guò)操作端口風(fēng)扇和調節進(jìn)入空間的空調氣流，來(lái)保持區域的溫度。這些控制器為單風(fēng)道、并聯(lián)風(fēng)扇末端裝置以及串聯(lián)風(fēng)扇末端裝置提供調節熱量專(zhuān)用控制功能?？刂破髦饕蓛蓚€(gè)模塊組成：風(fēng)門(mén)執行器和集成式可編程DDC。它還支持不同傳感器的接口，以便在VAV應用中正確調節風(fēng)量和監測空氣質(zhì)量?？删幊蘓AV區域控制器可測量和顯示區域溫度、檢測占用情況、測量管道溫度、測量排出空氣溫度、測量區域濕度和露點(diǎn)測定值、檢測CO2含量以及控制AV箱風(fēng)扇轉速。在機場(chǎng)等大型建筑中使用10BASE-T1L控制器可充分提高能效和室內空氣質(zhì)量，同時(shí)還能降低運營(yíng)和維護成本。

圖1 支持T1L的樓宇控制器

大型樓宇用例

在本應用中，我們將重點(diǎn)觀(guān)察機場(chǎng)的一個(gè)特定區域，如圖2所示。但需要注意一點(diǎn)，本文描述的VAV系統和控制算法也適用于其他大型樓宇。該區域有兩個(gè)房間，VAV系統使用五個(gè)傳感器和執行器，分別安裝在同一區域管道系統的不同位置。第一個(gè)房間中使用兩個(gè)執行器（D1和D2）、一個(gè)溫度傳感器（S1）和一個(gè)壓力傳感器（S2）。S1和S2位于靠近端口的送風(fēng)管道中，它們使用D2作為排氣風(fēng)門(mén)，D1作為新風(fēng)風(fēng)門(mén)來(lái)控制房間的氣流。同樣，第二個(gè)房間中也使用相同數量的傳感器和執行器（D3、D4、S3、S4），但由于房間存在額外負荷，在回風(fēng)管中添加了一個(gè)CO2傳感器（S5）和額外的執行器（D5），以便更好地控制氣流和空氣質(zhì)量。VAV控制單元采用控制回路算法來(lái)監測和控制傳感器和執行器。它根據溫度和壓力傳感器的讀數調節風(fēng)門(mén)位置，然后根據程序進(jìn)行操作。例如，如果第一個(gè)房間的溫度發(fā)生變化，VAV控制單元就會(huì )啟動(dòng)，打開(kāi)和關(guān)閉風(fēng)門(mén)D1和D2，從而導致送風(fēng)管道中的壓力發(fā)生變化，這一壓力變化可以通過(guò)S2傳感器檢測到。如果壓力升高，VAV控制單元就會(huì )注意到這一變化，并降低空氣處理單元(AHU)中風(fēng)扇的轉速。

所有傳感器都以線(xiàn)形拓撲結構連接，安裝在管道系統的不同位置。每個(gè)風(fēng)門(mén)都采用點(diǎn)對點(diǎn)拓撲結構直接與VAV控制單元相連。電纜長(cháng)度、阻抗、厚度以及系統直流回路電阻（最重要）等因素，使現有的基礎設施受到很大的限制。不過(guò)，針對這些問(wèn)題，借助10BASE-T1L DDC控制器，僅使用單條雙絞線(xiàn)，就能對1千米范圍內的傳感器和執行器網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。此外，還可遠程配置10BASE-T1L調節裝置執行器，將運行時(shí)間和風(fēng)門(mén)位置微調到最小設定點(diǎn)。它還可用于發(fā)生故障時(shí)對風(fēng)門(mén)進(jìn)行評估。VAV系統是機場(chǎng)等大型建筑保持舒適環(huán)境的有力工具。通過(guò)安裝在不同位置的傳感器和執行器，VAV控制單元可以調節氣流和空氣質(zhì)量，保持穩定的溫度和壓力。借助10BASE-T1L DDC控制器等先進(jìn)技術(shù)，可以更有效地控制和維護暖通空調系統，同時(shí)還能節省寶貴的能源，提高效率。

圖2 支持T1L的VAV控制器

結論

將10BASE-T1L技術(shù)應用于樓宇控制器，就不再需要復雜的耗電網(wǎng)關(guān)，通過(guò)單條雙絞線(xiàn)，就能實(shí)現遠距離實(shí)時(shí)控制傳感器和驅動(dòng)器，從而增強BMS的功能。樓宇控制器可根據網(wǎng)絡(luò )性能和要求，通過(guò)幾乎無(wú)限數量的終端設備，實(shí)現更長(cháng)距離的遠程監控。支持10BASE-T1L的樓宇控制器還能監測網(wǎng)絡(luò )故障，并利用故障檢測和電纜診斷功能，快速確定布線(xiàn)問(wèn)題。

關(guān)于作者

Salem Gharbi

Salem Gharbi是ADI公司可持續樓宇和基礎設施事業(yè)部的系統應用工程師。他在各種物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)應用領(lǐng)域擁有7年的工作經(jīng)驗。負責交付面向工業(yè)自動(dòng)化的系統級解決方案。