(特艺达楼宇智控)煤制油大厅BA设计说明 奥莱斯

神华宁煤 400 万吨 年煤炭间接液化项目 楼宇自控系统 BAS 设计方案 2015 年 12 月 一 项目概述 根据设计要求 本项目楼宇自控系统设计范围包括 1 冷 热 源群控 2 空调箱监控 3 送排风机监控 4 公共照明监控 二 系统设计 2 1 设计原则 本系统由点对点通讯的 DDC 控制器高速网络和基于 Web 的操作界面构成 该系 统采用可点击图形界面方式浏览 操作 相关机电设备和各楼层情况 中央操作软件 安装在具备网卡的 Web 服务器上 Web 服务器从 DDC 网络采集数据 并且生成通用 的网络浏览器 如 IE 可以观看的网页 此操作者可以通过局域网的任何一台 PC 上 的网络浏览器 如 IE 进行全部的楼宇自控系统操作 浏览等功能 本系统采用 BACnet 开放型通讯协议 时间表 设定点 历史趋势以及报警管理 都是 BACnet 对象 2 2 设计依据 JGJ16 2008民用建筑电气设计规范 GB T50314 2006 智能建筑设计标准 GB 50189 2005公共建筑节能设计标准 GB 50019 2003采暖通风与空气调节设计规范 GB 50365 2005空调通风系统运行管理规范 GB 50339 2003智能建筑工程质量验收规范 CECS182 2005智能建筑工程检测规程 现有设计图纸 WebCTRL 楼宇自控系统产品手册 2 3 设计目标 1 一次设备 运行达到设计标准 一次设备 是指具体体现使用功能的设备 比如冷水主机 锅炉 冷却塔 空 气处理机组 水泵 送 排风机 电梯 路灯等直接带给用户使用功能的设备 而楼宇 自控系统的设备是通过控制这些设备为用户服务 所以也可称为 二次设备 楼宇自 控的根本目标就是使 一次设备 运行达到设计要求 确保本项目获得绿色环保环境 和舒适的工作条件 2 降低机电设备使用能耗 现代建筑中 为满足日益增加的用户的使用要求 机电设备在整个建筑中的份额 比例越来越大 而他们的能耗也是该建筑在运行过程中的主要支出 据统计 单是中 央空调在现代建筑运行中能耗就占到整个建筑的 40 以上 采用楼宇自控系统 其中 的能量管理系统 可以极大的降低能耗 为业主节省运行开支 3 提高物业管理水平 为提供一个绿色环保环境和舒适的工作条件 其机电设备数量必然较大 而且由 于使用的原因分布比较分散 这些设备的管理 包括开关 调节 检查 维护 是一 件很困难的事 采用楼宇自控系统可以使系统管理人员在管理这些设备 系统 时可 以非常方便地进行远程操作 监视 减轻人员劳动强度的同时实现现代的物业管理 而且对于使用比较规律的设备 可以采用全部由电脑时间程序管理的方式 楼宇自控系统可以不断地及时地提供有关设备运行状况的资料 集中收集 整理 作为设备管理决策的依据 实现设备维护工作的自动化 物业管理水平的提高 从另一方面也可以提高设备的使用寿命 降低维护费用 从而进一步提高系统投资回收效果 2 4 网络架构 监控网络说明 监控网络说明 为灵活设置 BAS 系统网络 满足现代建筑的使用需求 应利用建筑内已经设置的 局域网架构 BAS 系统网络应设置为两层 1 控制器层 CMnet 采用 BACnet RS 485 网络 双绞屏蔽线 20AWG 采用手拉手的总线结构 连接到 系统路由器 LGR 通讯速度最快可以 156K 最长通讯距离可以达到 3000 米 中间需 要增加中继器 2 管理层 TCP IP 直接利用建筑内现有的 TCP IP 局域网 将位于建筑内多处的路由器 LGR 直接接 入 在局域网层进行通讯 通讯速度为 10M 100M 这里需要布线系统为路由器的接入 留有 HUB 接口 中央监控电脑可动态设置 系统软件安装在一台服务器 配置较高的 PC 机即可 上 位于局域网上的任何一台电脑 利用通用浏览器 IE 即可获得权限范围内的操作功 能 这样传统意义上的中央监控室可以设置在局域网连通的任何位置 这种 B S 浏览器 服务器 结构可以允许多台浏览器同时访问服务器 也就为多 用户个性化使用提供了可能 管理人员可以采用监视浏览的方式对总体系统或局部设 备运行参数进行了解 操作人员可以根据自己的权限进行参数的修改和定义 和第三方设备进行协议通讯 有 3 种接线方式 RS485 RS232 或 TCP IP 可选 主要是对方设备的接线方式 最好的接线方式建议采用 TCP IP 方式 这样可以不受位 置的限制 三 监控说明 3 1 通讯集成 随着机电设备自控需求的增加 越来越多的复杂机电设备开始自带控制设备 在 完成自身监控的同时 可以标准或非标准的通讯协议进行外部通讯 实现机电设备监 控的专业化 简易化和低成本化 通信协议是指通信双方的一种约定 约定包括对数据格式 同步方式 传送速度 检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定 通信双方必须共同遵守 不同体系 结构的系统一般采用不同的通信协议完成系统内部成员之间的通信 这固然为本系统的 设计带来了很大的方便 但因为不同系统的通信协议往往不同 当本系统需要同其他系统 进行通信时 会因为协议的不同造成通信障碍 为解决异构系统之间因通信协议不匹配 造成的通信困难 需要在两个系统之间添加一个协议转换器 通讯网关 网关在网络层上以实现网络互连 是最复杂的网络互连设备 仅用于两个高层协 议不同的网络互连 网关既可以用于广域网互连 也可以用于局域网互连 网关是一 种充当转换重任的计算机系统或设备 在使用不同的通信协议 数据格式或语言 甚 至体系结构完全不同的两种系统之间 网关是一个翻译器 与网桥只是简单地传达信 息不同 网关对收到的信息要重新打包 以适应目的系统的需求 同时 网关也可以 提供过滤和安全功能 冷水机组集成通讯 冷水机组提供 MODBUS 通讯协议 BA 进行集成通讯 具体通讯数据以冷水机组 厂家提供数据为准 冷水机组系统通讯应采用标准 MODBUS 或 BACnet 通讯协议 通过网关设备进行数据传输 可以采用 RS 485 RS 232 或者 TCP IP 方式 3 2 DDC 监控 配电柜二次回路要求 对于风机 水泵等 380VAC 供电的电机设备 对应的配电柜内必须配置符合自控 需求的二次回路 详见 GB50171 2012 电气装置安装工程 盘 柜及二次回路接线 施工及验收规范 内容 BAS 常用二次接线要求如下图 二次回路要求 序号名称规格参数备注 1开关控制220VAC 继电器信号接触器线圈端子 2开关状态无源触点信号接触器辅助触点 3故障报警无源触点信号热继电器辅助触点 4手动自动无源触点信号转换开关辅助触点 注 对于只监不控的风机水泵 取消上表中的 开关控制 和 手动自动 冷热源群控 风冷热泵 常规 1 开关方式 Run Conditions 使用者可以通过三种方式进行冷热源群组设备开关 系统软件设定时间表 在固定时间开 关 系统软件直接点击 开 关 按钮 现场配电柜置于 手动 现场人工开 关控制 2 温度控制 Temp Control 冷热源为室外风冷冷媒空调 可以提供冷热源 空调机组监控 恒温恒湿 空调机组监控 恒温恒湿 1 开关方式 Run Conditions 使用者可以通过三种方式进行空调箱设备开关 系统软件设定时间表 在固定时间开 关 系统软件直接点击 开 关 按钮 现场配电柜置于 手动 现场人工开 关控制 以上任何一种都可以发出 设备开启 ON 或 设备停机 OFF 需求 2 送风机控制 Supply Fan 接收到 设备开启 ON 命令 送风机即开始启动 接收到 设备停机 OFF 命令 延时 1 分钟 可调整 以避免短路 除非紧急停 机 以下情况发出报警 送风机故障 发出 运行 ON 命令 反馈状态为 停机 OFF 送风机手动 发出 停机 OFF 命令 反馈状态为 运行 ON 送风机超时 送风机运行累计时间超过设定值 可修改 3 过滤网堵塞报警 Filter Differential Pressure Alarm 监视过滤网两端压差 ON OFF 当超出设定范围 可调整 时发出报警信号 4 回风温度监视 Return Temp Monitoring 监视回风温度信号 当超出设定范围 可调整 时发出报警信号 5 冷热水电动阀控制 Cooling Heating Coil Valve 此项目空调无冷热水电动阀 采用室外机冷媒提供冷热媒 6 新 回风阀控制 Dampers Control 为保证空调箱处理风量合理 新回风阀开度呈反向关系 开度之和为 100 新风阀和送风机状态连锁 当送风机停机时 新风阀应进行关闭控制 监视风阀开度反馈信号 当超出设定时间 可调整 和控制信号数据不一致时发出 电动风阀故障 报警 新回风阀开度控制根据使用者人工设定的开度运行 一般新风阀在夏季和冬季开度 为最低合理值 如 20 可调整 过渡季节可以开大甚至全开 送排风机监控 1 开关方式 Run Conditions 使用者可以通过三种方式进行送排风机设备开关 系统软件设定时间表 在固定时间开 关 系统软件直接点击 开 关 按钮 现场配电柜置于 手动 现场人工开 关控制 以上任何一种都可以发出 设备开启 ON 或 设备停机 OFF 需求 2 送排风机控制 Supply Exhaust Fan 接收到 设备开启 ON 命令 送排风机即开始启动 接收到 设备停机 OFF 命令 延时 1 分钟 可调整 以避免短路 除非紧急停 机 以下情况发出报警 送排风机故障 发出 运行 ON 命令 反馈状态为 停机 OFF 送排风机手动 发出 停机 OFF 命令 反馈状态为 运行 ON 送排风机超时 送排风机运行累计时间超过设定值 可修改 公共照明监控 1 开关方式 Run Conditions 使用者可以通过三种方式进行公共照明设备开关 系统软件设定时间表 在固定时间开 关 系统软件直接点击 开 关 按钮 现场配电柜置于 手动 现场人工开 关控制 以上任何一种都可以发出 设备开启 ON 或 设备停机 OFF 需求 2 公共照明控制 Zone Lighting Control 接收到 设备开启 ON 命令 公共照明即开始启动 以下情况发出报警 公共照明故障 发出 开灯 ON 命令 反馈状态为 关灯 OFF 公共照明手动 发出 关灯 OFF 命令 反馈状态为 开灯 ON 公共照明超时 送公共照明运行累计时间超过设定值 可修改 四 系统配置四 系统配置 4 1 系统概述 根据本项目设计特点和要求 设计采用美国开利公司的 WebCTRL 系统 WebCTRL 系统是行业内最先进的系统之一 隶属于美国开利空调的 ALC 公司成 立于 1976 年 促成了楼宇自控行业的出现和发展 是美国暖通协会 BACnet 协议组织 的创始成员 是行业内公认的 BACnet 产品标杆 2004 年全球最大的空调厂家开利购 ALC 公司 整合最先进的楼宇自控和中央空调技术 提供完善的节能管理措施 ALC 公司立足创新 图形化操作界面是 ALC 公司第一个在楼宇自控行业进行应用 操作界面友好化至今仍然是 WebCTRL 系统一大特色和亮点 所有见过其界面的用户 都会被其吸引 这充分体现了 系统被乐于使用才是根本 的原则和对用户的尊重 基于互联网的技术发展趋势是楼宇自控行业的未来 WebCTRL 系统行业内最早 采用 JAVA 平台开发 B S 结构的系统 用户不必局限于厂家的软件就可以采用 IE 浏 览器进行远程浏览和控制 早在 2001 年 上海科技馆采用 WebCTRL 系统完成率 10 万平米的场馆建设 为中国第一次举办 APEC 会议提供了保障 WebCTRL 楼宇自控系统特性 楼宇自控系统特性 网络协议 BACnet LonWorks MODBUS SNMP 及私有通讯协议 网络通讯 ARCnet 156k 操作界面 全中文图形化操作界面 基于 JAVA 语言设计而成的系统 系统操作 具备多台电脑操作功能 系统编程 具备图形化编程 系统维护 具备远程维护功能 远程监控 具备远程监控功能 网络说明 网络说明 网络为总线结构 各个控制器之间通过一条网络信息传输线相连 这样相应与楼宇 自控现场情况的复杂性非常合适 易于调整 移动 整个网络有一个或几个系统接口 即路由器 LGR 系统接口与其下端的各个子 系统通过双绞屏蔽线 A3ARC156 线 连接 组成了现场控制网络 每个系统接口 LGR 共提供三个通信口 一个以太网口 使用双绞线和 RJ45 插座 10M 波特 一个 ARCNET 网口 使用双绞屏蔽线 A3ARC156 线 连接现场控 制网络 156K 波特 一个 EIA 232 EIA 485 串口 各个子系统之间采用双绞屏蔽线 A3ARC156 线 相连接 子系统内部的各个现 场控制器通过控制器自身的扩展接口相连接 系统接口与中央控制室电脑之间的传输速率为 10M 波特率 子系统之间 系统接 口与子系统之间的传输速率为 156K 波特率 整个网络遵循美国暖通协会 ASHRAE 制订的 BACNET 协议 该协议是 ANSI 认可的工业通信协议 具有开放性 易与其他系统集成 使用系统的可视化编程软件 EIKON 编写的程序及参数 被下载到各个子系统的现 场控制器中 并被保存下来 现场控制器的数据及时间表还可以上载回程序中 现场智能控制器具有高度的模块化设计 有很好的可靠性 电路板是安装在一个铝 制外壳内 在不利的机械及电气条件下它仍能继续有效操作 有一组 LED 指示灯 可以直观指示电源 通信 出错状态和数字输出点状态 装有针对电源 通信 输 入和输出等方面冲击及瞬变保护电路 装有硬件监视计时装置 装有在电源停电期 间可令数据至少保留 10000 小时的锂电池 4 2 系统软件 WebCTRL Server 功能强大且直观的操作平台 功能强大且直观的操作平台 WebCTRL 是一套楼宇自动化系统 他能提供动态的用户界面和强劲的控制功能 不需要在用户的工作站安装任何特定的软件 只需通过标准的 Internet 浏览器 在世 界任何地方都可以很安全的方式管理你的楼宇系统 通过浏览器 你可以实现的楼宇 管理的功能包括 操作员管理 权限设定 设定和修改日程表 群组管理 调整设定值和其它控制属性 图形化的趋势图表查看 多趋势数据的比较 查看和确认各类报警事件 生成预先定义的和自定义的能源使用 设备运行 租户账单及更多的各类报表 控制程序的下载及驱动程序升级 基于开放标准的 Web 技术开发 系统为 B S 架构模式 WebCTRL 的服务器可以 运行在多种操作系统平台 包括 Windows 系列 Sun Solaris 和 Linux 系统 支持多 种数据库格式 包括 MS SQL Express MS SQL Server MySQL PostgreSQL Access 及 Oracle 主要特点 完全基于开放标准设计 同时并发用户访问数没有限制 采用基于 HTTP 语言的 Internet 和 Intranet 网络通讯 无需任何特殊的软件或插件 支持多种操作系统平台 包括 Windows Vista XP 2003 Server Linux 和 Sun Solaris 包含报警 趋势 日程表和报表等功能 高级报警管理功能包括使用 EMAIL 传 呼机 网络打印机等功能 采用先进的报警管理系统 具有 Secure Socket Layer SSL 128 位加密层的技术 保护系统安全 通过一个浏览器 可以监视和管理多种第三方的 HVAC 及机电设备 支持 Oracle MS SQL Express MS SQL Server PostgreSQL MySQL Access 等 数据库 支持通过 XML SOAP Web 服务 方式交换数据 支持第三方系统集成 支持各类 Web 应用 Palm Pilots Pocket PCs Blackberrys 等 支持大型系统 可配置为父子级分层服务系统 Hierarchical Server 多种国际语言支持 英语 西班牙语 法语 德语 韩语 繁体中文和简体中文 选选 型型 参参 数数 设备型号标准功能系统总点数 可选软件包 WebCTRL500有500 WebCTRL有无限制 高级报表功能 高级安全功能 高级报警功能 企业软件集成 可选软件包说明可选软件包说明 高级报表功能提供生成多种格式报表和管理功能 高级安全功能提供指定操作者在系统里的分区操作及密码组态权限的功能 高级报警功能提供将报警事件发送给指定 EMAIL 或写到指定数据库等 企业软件集成提供 Web Services XML SOAP 接口做数据交换 系统总点数包括了系统实际接入的硬件监控点及第三方集成点数 EIKON LogicBuilder 通用图形化编程工具 通用图形化编程工具 EIKON LogicBuilder是目前行业内最先进的图形化编程工具之一 通过点击鼠标 用户可以创建非常复杂的控制逻辑算法 诊断问题 实时运行或通过模拟仿真来评估 控制流程的可靠性 EIKON LogicBuilder 采用完全的图形化模块 而不是采用一行行 的计算机程序编码 所以你可以很容易的读懂整个控制流程逻辑 主要特点 直观的图形化编程工具 无需复杂和繁琐的计算机代码 通过 Internet Explorer 可以实时的系统分析和故障诊断 真正的 Live 图形 化编程工具 内置强大的控制模块库 无论是简单还是复杂的控制逻辑都可以轻松自定义 多种工程图形程序可适用与大多数的 HVAC 设备 控制模块具有通用易懂的图形化符号 高级的 拖放 功能可以很方便的连接多个控制模块 标签查找功能可以很方便的查找所有程序标签的使用位置 丰富的仿真模式使用户在系统安装调试前了解整个控制逻辑流程 综合的 BACnet 对象编程 支持美国暖通协会 ASHRAE 的 BACnet 协议 图形化程序可以很容易的打印成项目文件 EIKON LogicBuilder 这一先进的编程工具专门为楼宇控制应用开发 使用户的楼 宇管理更加简便 获得最好的能源效益 针对机械的楼宇HVAC设备 我们的工程程序 库能够提供高精度的过程控制算法 保证精确和舒适的