基于Vijeo XL的建筑物中央空調SCADA系統設計

陳赟飛 吳興鵬 田茂鈞 李科圻

（重慶電子工程職業學院，重慶 401331）

隨著樓宇自動化的深入應用，傳統建筑、商業體也對中央空調的數據采集與集中監視控制提出了需求。

在智能建筑中，中央空調系統的耗電量通常占全樓總耗電量的1/3以上，而監控點位數量常常占全樓自動化控制系統總點位數量的50%以上，因此需要通過自動化監控系統實現對中央空調系統的最優化控制[1]。

而目前傳統建筑仍然采用工作人員通過空調面板對風機盤管逐一進行開關控制和溫度設置。在大型建筑風機盤管數量巨大的情況下，此種控制方式效率低下，同時也不能滿足節能減排、降低能耗的要求。

本系統利用Vijeo XL過程監視系統軟件、智能網關搭建建筑物中央空調SCADA系統，達到管理人員在中控室對建筑物空調系統數據集中采集與控制的目的。

1 SCADA系統硬件架構設計

建筑物內風機盤管和吊頂式空調箱的溫度控制器全部帶RS-485接口，各樓層設置集中控制器，主機和各樓層控制接入上位機系統，采用集中控制。對建筑物各樓層及中央空調主機設置圖形化監控界面。具體硬件架構圖如圖1所示：

圖1 SCADA系統硬件架構

硬件設備參數如表所示：

名稱 參數上位電腦8口交換機 工作電壓：9～36V DC；8個百兆端口；網關工作電壓：9～36V DC；2個RJ45，10M、100M自適應速率，帶交換機功能；網絡協議支持ETHERNET、ARP、lP、TCP、lCMP；串口數量4路RS485/RS232或者2路RS422；串行通信模式RTU模式和ASCll模式可選；開關電源 24V 2.5A

2 網關的配置與網關地址映射

根據本項目風機盤管控制器的物理接口：RS-485；通訊協議：ModBus/RTU；波特率：9600，N，8，1等參數對網關的各COM口進行配置如圖2所示：

圖2 網關COM口配置

通過查看風機盤管控制器通訊協議，得到需要讀取和寫入的參數如：回風溫度、風機狀態、設置模式、設置溫度、設置開關機等的ModBus存儲區地址，根據此地址利用ModBus功能碼完成網關COM口各ModBus從站的地址映射，如圖3所示：

圖3 網關地址映射

3 Vijeo XL上位系統設計

Vijeo XL是Schneider Electric公司的一款上位系統組態軟件，在本項目中用于構建建筑物中央空調SCADA系統。根據建筑物平面圖以及各風機盤管所在位置進行上位系統基礎界面設計。接著在Vijeo XL軟件中創建變量，并根據網關映射地址完成網關與上位系統的ModBus TCP通訊連接配置。

完成整個Vijeo XL上位系統設計后，需要與中央空調主機系統、風機盤管、空調面板等設備進行調試。最終完成的中央空調SCADA系統運行界面。

4 結語

建筑物中央空調的SCADA系統能夠有效集中監視和控制建筑物內各風機盤管的運行狀態，提升了空調系統的管理效率，對于設備需連續監測與集中控制的工程項目有著較好的借鑒和指導作用。