楼宇智控系统方案方案模板.doc

BAS 楼宇自控系统 1 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 楼宇自控系统楼宇自控系统 技术方案 目 录 1设计依据设计依据 3 2需求分析需求分析 4 3BAS 系统监控内容系统监控内容 6 3 1冷水机组的控制冷水机组的控制 7 3 1 1监控工况 8 3 1 2冷冻机组控制流程框图 12 3 1 3典型控制界面图 14 3 2空调机组控制空调机组控制 14 3 3排风系统排风系统 15 3 3 1风机开关控制 15 3 3 2风机运行状态 15 3 3 3运行时间累计 15 3 3 4风机报警监测 15 3 4变配电监控系统变配电监控系统 17 3 5照明系统照明系统 19 3 6电梯系统电梯系统 19 3 7安防系统安防系统 20 3 8节能措施节能措施 20 4系统设计系统设计 21 4 1设计思路设计思路 22 4 2通讯网络通讯网络 22 4 3VISTA 系列企业服务器系列企业服务器 23 4 4现场控制器现场控制器 DDC 23 BAS 楼宇自控系统 2 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 4 5现场末端设备现场末端设备 23 5VISTA 系统描述系统描述 23 5 1系统简介系统简介 23 5 2基本网络结构和系统构成基本网络结构和系统构成 24 5 2 1基本网络结构 24 5 2 2网络层组成部分 25 5 2 3现场组成部分 28 5 2 4系统主要特点 30 5 2 5系统设计重点 31 5 2 6用户利益 31 5 3VISTA 的关键性能的关键性能 32 5 4总结总结 33 BAS 楼宇自控系统 3 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 概述概述 本方案针对 XXXX 项目 的楼宇自动控制系统 BAS 而进行设计 采用施耐德楼宇自控系统 根据该项目的特点 我们将利用 BA 系统对建筑物内的冷热源系统设备 空调及送排风系统设备 照明 系统设备 电梯系统设备 变配电系统设备 给排水系统设备实行全时间的控制和管理 并将冷水机组 变配电监控与安防系统通过通讯网关进行集成 以实现二次监测 系统收集 记录 保存有关系统的重 要信息及数据 作到一体化管理 达到提高运行效率 保证办公环境需要 节省能源 节省人力的效果 最大限度安全延长设备寿命的目的 现代建筑几乎都是全封闭或半封闭式 楼内空气完全依靠空调系统进行输送新风或循环处理 长期 处于空调间内的人员完全依赖空调系统获得良好的环境 可是由于种种原因空调系统的运行不尽人意 产生诸多问题 例如人们长期待在忽冷忽热空调间内容易患上空调病 还有可能加速病菌的传播等 从 节约能源的角度考虑 空调系统又是 耗能大户 建筑中几乎一半的能源是被空调系统消耗的 所以 我们讲人们离不开空调 但又惧怕空调 如何解决这个矛盾 让空调系统根据人们的意愿为人服务呢 采用先进的控制技术 计算机技术 网络技术的楼宇自控系统可以助我们一臂之力 楼宇自控系统对建 筑内包括空调系统在内的机电设备进行监控 指挥这些设备的运行 例如 空调系统根据季节变化调整 供风温度 让室内气温随着室外气温的变化而变化 即节约了能源又让人感觉舒适 冬天气候干燥我们 可以加湿空气 提高室内相对湿度 夏季高温高湿让人感到不适 我们可以在降低湿度的同时保持适宜 的温度 不会让人感到阴冷 楼宇自控系统可以实现的功能美不胜数 是大厦管理者的好帮手 好 管家 施耐德楼宇自控系统是世界上第一家推出集散控制系统的公司 是第一家将直接数字控制技术 DDC 应用到楼宇控制的公司 还是第一家获得 ISO9001 和 ISO14001 质量认证的楼宇自控厂家 我们有理由信任 选择施耐德楼宇自控系统为您服务 1设计依据设计依据 施耐德 BA 系统通过了国际上欧洲 美国行业标准的认证 根据实际 我们参照和严格执行国家民 用建筑电气设计规范 执行的设计依据有 智能建筑设计标准 GB T50314 2006 智能建筑工程质量验收规范 GB 50339 2003 民用建筑电气设计规范 JGJ 16 2008 BAS 楼宇自控系统 4 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 智能建筑防雷设计规范 DB32 T 1198 2008 建筑电气工程施工质量验收规范 GB50303 2002 低压配电设计规范 GB50054 95 建筑设计防火规范 GB 50016 2006 商用建筑线缆标准 EIA TIA 568A 信息技术互连国际标准 ISO IECl1801 95 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 以及 XXXX 提供的相关资料 2需求分析需求分析 楼宇自控系统的主要任务是对大厦内的机电设备进行监控和管理 要想管理好大厦内的机电设备 首先必须要知晓它们的运行情况 所处系统中担任的角色以及设备的特性等 楼宇自控系统 BAS 是 建立在机电系统的基础上 利用自控技术 计算机软件技术 计算机网络通信技术 将大厦中的不同机 电系统设备产生的信息汇集起来 实现各类设备之间的数据 信息交换 并对各种不同类型的信息进行 综合处理 以实现对所有被监控机电设备的综合管理 XXXX 大厦坐落于繁华的 XXXX 是一栋以办公为主要用途的高档建筑 大楼内的楼宇自控系统 BAS 主要提供对楼内各种机电设备运行情况的监视 控制及管理 可节约运行能耗 延长设备的使 用寿命 从而达到减少整个建筑生命周期内的费用支出 为国家节约宝贵能源资源 节约物业费用 我 司以此为主要设计目标 以 科技以人为本 的设计理念 根据 XXXX 大厦的相关要求制作整体方案 使该大楼建成一个以现代化方式管理 环境优美怡人的高尚建筑 本案需要楼宇自控系统 BAS 监控内容具体描述如下 中央制冷监测与控制系统 通过中央制冷监测与控制系统 通过 DDCDDC 及网络接口接入及网络接口接入 BASBAS 热水锅炉群控系统 通过网络接口接入热水锅炉群控系统 通过网络接口接入 BASBAS 换热机组 通过换热机组 通过 DDCDDC 接入接入 BASBAS 空调及空调及动力设备 通过动力设备 通过 DDCDDC 接入接入 BASBAS BAS 楼宇自控系统 5 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 送 排风机系统 排风 排烟 风机 补风机 排风机 正压风机 诱导风机 排烟风机 地下室 C0 监测 空调系统 空调机组 新风机组 变风量空调箱 消防系统消防系统 通过 通过 DDCDDC 及网络接口接入及网络接口接入 BASBAS 消防设备 消火栓加压泵 自动喷淋加压泵 减压阀 电梯系统 通过电梯系统 通过 DDCDDC 及接入及接入 BASBAS 照明控制系统 通过照明控制系统 通过 DDCDDC 及网络接口接入及网络接口接入 BASBAS 公共照明 室内调光照明控制系统 网络接口接入 室外灯光照明控制系统 网络接口接入 航空灯障碍照明控制系统 网络接口接入 BAS 楼宇自控系统 6 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 高压配电系统 通过网络接口接入高压配电系统 通过网络接口接入 BASBAS 低压配电系统 通过低压配电系统 通过 DDCDDC 及网络接口接入及网络接口接入 BASBAS 柴油发电机组控制屏 网络接口接入 柴油发电机组并机装置 网络接口接入 日用油箱 给排水系统给排水系统 通过 通过 DDCDDC 及接入及接入 BASBAS 净水水箱 自来水水箱 水箱变频泵组 水箱加压泵 减压阀 过滤器加压泵 过滤器反冲洗泵 集水井 排水泵 3BAS 系统系统监控内容监控内容 根据项目要求 本项目楼宇自控系统监控的机电设备包括 冷热源系统 空调系统 给排水系统 送排风系统 照明系统 电梯系统 变配电系统 根据 XXXX 大厦内各类功能建筑的以上各系统设置 情况不同 建筑设备监控系统的设置范围及监控内容如下表 BAS 楼宇自控系统 7 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 系统名称监控内容 办公 用房 生产 机房 实验 室 客服 用房 教学 用房 交流 展示 用房 公共 服务 配套 用房 园区 冷热源系统 空调系统 给排水系统 送排风系统 照明系统 电梯系统 楼宇自控 系统 变配电系统 3 13 1冷水机组的控制冷水机组的控制 监控内容监控内容控制方法控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供 回水温度和供水流量测量值 自动计算建筑空调实 际所需冷负荷量 机组台数控制根据建筑所需冷负荷及差压旁通阀开度 自动调整冷水机组运行台 数 达到最佳节能目的 独立空调区域负荷计算根据 Q C M T1 T2 T1 分回水管温度 T2 分供水总管温度 M 分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的 15 则第二台机组运行 机组联锁控制启动 冷却塔蝶阀开启 冷却水蝶阀开启 开冷却水泵 冷冻水蝶 阀开启 开冷冻水泵 开冷水机组 停止 停冷水机组 关冷冻泵 关冷冻水蝶阀 关冷却水泵 关冷却水蝶阀 关冷却塔风机 蝶阀 冷冻水差压控制根据冷冻水供回水压差 自动调节旁通调节阀 维持供水压差恒定 冷却水温度控制根据冷却水温度 自动控制冷却塔风机的启停台数 BAS 楼宇自控系统 8 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 水泵保护控制水泵启动后 水流开关检测水流状态 如故障则自动停机水泵运行 时如发生故障 备用泵自动投入运行 机组定时启停控制 根据事先排定的工作节假日作息时间表 定时启停机组自动统计机 组各水泵 风机的累计工作时间 提示定时维修 机组运行参数监测系统内各检测点的温度 压力 流量等参数 自动显示 定时 打印及故障报警 水箱补水控制自动控制进水电磁阀的开启与闭合 使膨胀水箱水位维持在允许范 围内 水位超限进行故障报警 3 1 1监控工况 根据冷水机组监控功能表 对机组以及整个空调水系统的下列工况进行监控 数字数字 输入输入 数字数字 输出输出 模拟模拟 输出输出 模拟模拟 输入输入 设备名称设备名称数量数量控制说明控制说明 DODODIDIAOAOAIAI 备注备注 机组启停控制 状态反馈 XX 机组冷冻水进 出水温度 压力 X 机组冷却水进 出水温度 压力 X 冷水机组 机组过载报警X 冷冻水供回水压差检测X 冷冻水系统旁通调节控制 状态反馈XX 冷冻水供 回水温度检测X 冷冻水供 回水总管 冷冻水总流量检测X BAS 楼宇自控系统 9 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 设备名称设备名称数量数量控制说明控制说明 数字数字 输入输入 数字数字 输出输出 模拟模拟 输出输出 模拟模拟 输入输入 备注备注 DODODIDIAOAOAIAI 启停控制 运行状态 XX 故障报警X 水流状态X 冷冻水循环泵 手 自动状态X 膨胀水箱高低液位检测X 启停控制 运行状态 XX 故障报警X 水流状态X 冷却水循环泵 手 自动状态X 启停控制 运行状态 XX 故障报警X 冷却塔风机 手 自动状态X 冷却水供 回水总管 冷却水供 回水温度检测X 通过标准通讯网关与冷水机组实现完全开放式的数据通讯 在 BAS 系统中央站自由读取其内部数 据 BAS 楼宇自控系统 10 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 标准通讯网关与冷水机组可实现完全开放式的数据通讯 冷水机组控制系统通信接口与 BAS 系统 通信接口 采用点对点的方式联入楼宇管理系统采用集成网关对楼内的中央制冷站通过计算机通信方式 与每组机组的通信接口进行通讯 可对机组内部参数进行监测 设定及机组启停控制 楼宇自控系统通 过 DDC 控制器直接采集冷源系统中的冷冻机组以及空调水泵的各种参数 同时监视冷冻机组及空调水 泵 冷却塔的启停 各种联动控制的实现与否 和备用设备的正常转换 施耐德 BA 系统有标准网关可供选择 能直接与许多著名冷冻机生产厂家的标准网关接口相连 如 约克 York 开利 Carrier 特灵 Trane 麦克维尔 McQuay 等公司 它可将机组的内部 运行状态 过热报警 防冻报警 及机组的内部温度等内部参数通过通信方式直接告诉系统 网关的方式具有以下优点 提高了系统的技术等级和可靠性 可监控更多的系统参数 且增加监控点不增加现场布线工作 避免了传感器的重复投资 减少了现场的布线工作 通过网关可以直接得到下列参数 序号监控参数类型 1 冷冻水供水温度AI 2 冷冻水回水温度AI 3 冷凝水供水温度 AI 4 冷凝水回水温度AI 5 压缩机电功率AI 6 压缩机累积运行时间AI 7 压缩机累运行状态 DI BAS 楼宇自控系统 11 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 序号监控参数类型 8 压缩机电流百分比 三相电流平均值 AI 9 压缩机马达温度AI 10 蒸发器冷媒压力 AI 11 冷凝器冷媒压力 AI 12 压缩机冷媒压力 AI 13 蒸发器冷媒温度 AI 14 冷凝器冷媒温度 AI 15 油温 AI 16 油压差 AI 17 冷水机组状态DI 18 冷凝器水流状态DI 19 冷冻水水流状态 DI 20 冷冻水流量AI 21 冷却水水流状态 DI 22 冷却水流量AI 23 报警 需手动复位 DI BAS 楼宇自控系统 12 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 序号监控参数类型 24 报警 控制器自动复位 DI 25 提示性报警DI 26 报警输出DI 27 机组控制器通讯状态DI 28 冷水机组 开 停DO 29 冷冻水 供水 温度设定AO 30 机组电流限制设定点AO 31 当前故障分析AI 32 故障发生时间AI BAS 楼宇自控系统 13 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 3 1 2冷冻机组控制流程框图 选定冷水机 启动冷却塔 确定风机状态 启动冷却水泵 确定水泵开动 启动冷冻水泵 确定水泵开动 启动冷水机组 确定冷水机状态 停冷却塔 报警 排序 停止水泵 报警 排序 停止水泵 报警 排序 停冷水机 报警 排序 冷水机开 停机后 延 时30分钟 计算负荷 测量流量 加机 减机 停冷水机 停冷冻水泵 停冷却水泵 停冷却塔 NO NO NO YES YES NO BAS 楼宇自控系统 14 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 3 1 3典型控制界面图 3 2空调机组控制空调机组控制 根据标书要求 本项目中空调机组的控制点数如下 设备设备输入输入 输出点描述输出点描述现场设备现场设备AIAODIDO 混风温度风管温度传感器1 送风温度风管温度传感器1 送风压力风管压力传感器1 送风流量风速传感器1 回风温度风管温度传感器1 中段过滤报警 压差开关 1 送风机启 停 1 送风机状态 通过压差开关 压差开关 1 送风机故障报警 1 送风机变频器控制 1 新风风阀风阀执行器 1 回风风阀风阀执行器 1 制冷阀 冷水 水阀 1 空调系统的控制内容如下 监控内容监控内容控制方法控制方法 启停控制空调可以通过 BAS 系统自动控制启动停止 也可以在现场手动控制 具有定时启停功能 可以根据预定的时间表启停设备 BAS 楼宇自控系统 15 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 具有联锁功能 送风机启动前 风阀全开 送风机启动后 温度 流量控制回路 使能 送风机停止后 风阀关闭 水阀关闭 支持消防联动 接受消防强制信号控制送风机以及风阀 温度监控监测新风 送风 回风的温度 并根据预定的高低限值判断 超限则输出报警信 息 回风温度 设定值 盘管 PID 阀门开度 控制区域 SPRA 送风温度 设定值 SPRA 设定值重置算法 送风温度 回风温度 我们使用串级控制回路对回风温度进行控制 其内环控制通过 PID 控制送风温度 送风温度的设定值可以通过操作员手动或 BMS 自动进行重设 这就是外环控制 设定值重设回路 当回风温度超出其上限并维持预设的时间死区 则送风温度设定值将自动较 少一个偏移量 当回风温度低于其下限并维持预设的时间死区 则送风温度设定值将自动增 加一个偏移量 风管压力控制监测风管静压值 并根据预定的高低限值判断 超限则输出报警信息 通过变频器控制送风机的速度 保证风管的静压值在设定范围 风阀控制风阀执行器为模拟量控制 通过 BAS 可控制风阀执行器的任意开度 风量检测检测送风流量 并根据预定的高低限值判断 超限则输出报警信息 压差状态监控在中段过滤器前后设置压差开关 监测过滤器的堵塞情况 输出报警信号 在送风机前后设置压差开关 风机启动后 压差开关无信号输出则报警 联动停 机 进入故障处理程序 报警故障处理监测送风机的故障报警状态 风机压差状态和过滤器的压差报警状态 一旦检测 报警状态 空调机停机 按关机步骤执行 软件控制模式控制软件对送风机的启停提供一个延迟开启的功能 用以保护设备在开启过渡情 况下可能造成的损坏 提供时间表控制功能 空调机组可按日夜模式 节假日模式和定制时间模式启停 使用 BAS 楼宇自控系统 16 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 3 3排风系统排风系统 3 3 1风机开关控制 风机的开关控制主要是通过 BA 系统预设的时间表来进行启停控制的 在一些特别的情况 如加 班情况 风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动 用户可选择在 BAS 操作站上操作启 停风机 BA 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能 在设定此功能后 BA 系统会自动监 测风机的状态是否与控制要求一致 如果不一致 则说明此控制点的设备有故障 BA 系统会以报警形 式在操作站上显示 以提醒操作人员做出相应的处理 另外 BA 系统会将有关的事项一一记录 以作 日后检查之用 还有 BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间 以便维修人员在设备运 行至一定时间后 进行维修工作 3 3 2风机运行状态 BA 系统通过风机主接触器测量风机的实际状态 以便操作人员实时了解风机的运行状态 滤网状态检测滤网状态检测 BA 系统通过压差开关 监测过滤网的前后压差 当压差超过压差开关的预设值 在压差开关上可 调 BA 系统会报警形式在操作站上显示 以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作 而 BA 系 统也会将有关的事项一一记录 以作日后检查之用 3 3 3运行时间累计 BA 系统利用软件统计记时功能 可以实时的累计风机的运行时间 并记录显示 3 3 4风机报警监测 DDC 控制器会检测风机热继电器跳闸报警 在有报警时 停下风机并报警形式在操作站上显示 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作 而 BA 系统也会将有关的事项一一记录 以作日后检查之 用 根据室外温 湿度及室内 CO2的比较 自动调节风机转速比例 在春秋过度季节 尽量使用新风 能量 采用高速运转控制方式 在冬夏季节 在保持最小新风量的前提下 尽量利用回风能量 低速运 行以达到节能效果 BAS 楼宇自控系统 17 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 3 4变配电监控系统变配电监控系统 监控内容控制方法 参数检测及报警自动检测电力参数 如电压 电流 断路器状态 功率因数等 故障状 态报警 电量计量自动计算有功功率 无功功率 统计动力 照明各回路耗电量 根据监控功能表 对变配电中心设备的下列工况进行监控 数字数字 输入输入 数字数字 输出输出 模拟模拟 输出输出 模拟模拟 输入输入 设备名称设备名称数量数量控制说明控制说明 DODIAOAI 备注备注 开关状态X 开关故障报警X 功率因数测量X 电能计量X 三相电压显示X 10 千伏进线X 个 三相电流显示X 运行状态X母线联络开关X 故障报警X 变压器X超温报警X BAS 楼宇自控系统 18 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 设备名称设备名称数量数量控制说明控制说明 数字数字 输入输入 数字数字 输出输出 模拟模拟 输出输出 模拟模拟 输入输入 备注备注 DODIAOAI 开关状态X 开关故障报警X 功率因数测量X 电能计量X 三相电压显示X 低压进线X 三相电流显示X 开关状态XX 开关故障报警XX 低压重要回路XX 功率因数测量XX 有功功率测量XX 无功功率测量XX 电能计量XX 三相电压显示XX 三相电流显示XX 柴油发电机X三相电压显示X BAS 楼宇自控系统 19 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 设备名称设备名称数量数量控制说明控制说明 数字数字 输入输入 数字数字 输出输出 模拟模拟 输出输出 模拟模拟 输入输入 备注备注 DODIAOAI 三相电流显示X 频率X 通过标准通讯网关与与电力监控系统实现完全开放式的数据通讯 在 BAS 系统中央站自由 读取其内部数据 本方案中我们对高压配电部分通过标准通讯网关与电力监控系统实现完全开放式的数据通讯 在 BAS 系统中央站自由读取其内部数据 低压配电部分 我们采用通过标准通讯网关将各用电参数 kWh Kw I V 等 采集到 BAS 中央 站中 进行统一管理 3 5照明系统照明系统 监控内容控制方法 开关控制DDC 输出 DO 接点控制辅助继电器 实现远程启停 定时 特种效果控制 于预定时间启停照明回路 通过软件实现逻辑控制 运行时间统计软件实现对照明时间进行累计 针对于智能照明系统通过标准通讯网关与楼宇自控系统实现完全开放式的数据通讯 在 BAS 系统 中央站自由读取其内部数据 3 6电梯系统电梯系统 对电梯及自动扶梯装置只监不控 监测运行状态及故障报警等相关参数 监控内容控制方法 BAS 楼宇自控系统 20 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 状态检测及报警自动检测电梯当前运行状态 故障时报警 运行时间统计软件实现对电梯的运行时间进行累计 3 7安防系统安防系统 对安防系统只监不控 通过高阶接口把所要求的各监视状态点信号交接至楼宇中央管理系统 3 8节能措施节能措施 本设计在不影响舒适性的前提下 通过对冷冻水温度的最佳设定值及实际冷负荷计算 对空调系统 进行优化启停控制 以缩短设备的运行时间 从而达到节能目的 具体节能措施如下 1 冷冻水温度设定 系统节能程序根据不同季节及每天室外温度的变化情况 自动调节冷冻水的出水温度 对系统进行 动态控制 2 空调场所温度设定 对于办公建筑 在大厅 走道等公共区域 适当提高设定温度可减少能耗 如办公区温度设定在 25 左右 在室内外过渡的前厅 若同样设于 25 左右 则与室外温差过大 人一进门会感觉不适 可设定在 28 30 比室外低 4 5 走道可设定在 27 28 这样逐渐过渡到办公区域 不 但人体感觉舒适 还可有效地减少不必要的能耗 3 克服设备容量冗余 传统的空调设计 由于季节变化和人员 设备发热量等变数太多 难以精确的计算出空调系统的负 荷需求 因此设计中会有一定的设备容量冗余 用人工简单的启停制势必造成能源的浪费 运用 BA 系 统的节能控制算法和群控模式 根据末端实际所需冷负荷 动态调整设备运行时间和投入台数 保证冷 量供求平衡 让冷源设备运行在最高效率特性上 避免大马拉小车 有效克服由于设备容量冗余而造成 的能源浪费 4 新风控制 根据季节变化 合理地进行新风控制是节能的另一个措施 以某地区为例 在设计工况 夏季室温 26 相对湿度 60 冬季室温 22 相对湿度 55 下 处理一公斤室外新风量需冷量 6 5Kw 热 BAS 楼宇自控系统 21 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 量 12 7Kw 故在满足室内空气卫生的前提下 减少新风量 有显著的节能效果 新风量控制的措施有 以下几种方法 o 在夏季午夜室外温度最低时 开启新风机 将室外低温空气充盈室内 然后关闭风门 从而 减少第二天上班前空调系统的预冷时间 o 根据室内人员变动规律 采用统计学的方法 建立新风机启停控制模型 以减少新风机的开 启时间和冷负荷损失 如在午餐时间室内人员较少时 可减少新风机的开启台数 o 在过渡性季节 尽量使用室外新风 以减少冷负荷损失 5 提高室内温湿度控制精度 大厦内温湿度的变化与大厦节能有着紧密的关系 根据美国国家统计资料 如果在夏季将温度设定 值下调 10 将增加 9 的能耗 因此将大厦内温湿度控制在设定值精度范围内是大厦空调节能的又一 个有效措施 4系统系统设计设计 本项目采用施耐德 BAS 系统 VISTA 系列来实现楼宇自控相应功能 该系统是目前世界上最为先进 的高效能 集成化的 BMS 系统 该系统根据需要可将大楼的楼宇控制系统 消防报警系统及安保自动 化系统集成在 VISTA 系统平台上 并适用于大楼的建筑特点及先进的控制和管理要求 包括选用最先 进的 LonWorks 技术的数字控制器 以及与其他供应商系统及 OA 系统的开放性接口 系统设计以满足工程的要求 采用最先进的技术和系统 根设计院有关图纸 以最高价格性能比为 原则 采用优化的设备配置 运行方案及管理方式 为大楼提供高效率的系统管理 为大楼的机电设备 提供良好的运行环境 为大楼提供舒适的工作及生活环境 XX 大厦 BAS 系统共有 XXXX 个左右物理点 在设计本监控方案时 我司亦根据以上的原则 对 控制器及其控制模块进行了合理安排 并对系统留有足够的系统扩充容量 使控制器保持一定的可扩充 性 4 1设计思路设计思路 该项目设置一套 VISTA 系统软件 并与 XX 个 Xenta700 型 IP 控制器或者 LON IP 路由器进行连 接 直接接入 XX 大厦的内部局域网 专用网络 Xenta700 型控制器或者 LON IP 路由器将 BAS 楼宇自控系统 22 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 LonWorks 总线中的数据通过 IP 网络进行传输 将 XX 台现场控制器连接起来 此外 该系列的 IP 控 制器是一个多协议集成平台 支持包括 Modbus LonWorks 等在内的多种协议 VISTA 系统可以灵活 地以多种方式实现系统集成 既可直接与现场控制器互连 也可以通过以太网接入系统 使用这套 BAS 系统即可方便完成楼宇的设备管理作业的全部工作 给用户提供舒适 安全的环境 在满足用户的各种使用要求的同时 亦能够最大限度节省能量消耗 从而更好地发挥建筑物的潜能 4 2通讯网络通讯网络 本 BAS 系统为分布式智能系统 DISTRIBUTED INTELLIGENCE SYSTEM 其网络结构分为三 层 网络管理层 自动控制层和现场控制层 管理层为 IP 控制器或者 LON IP 路由器 采用 TCP IP 通 讯协议 自动控制层为直接式数字控制器 DDC 采用 LonTalk 标准通讯协议 在 IP 控制器或者 LON IP 路由器失效时 各分站的 DDC 均能独自继续其正常运行 现场控制层是各种传感器 执行器 接入 DDC 中 实现信号采集与实时控制 a 以太网 TCP IP 国家标准推荐用总线拓扑结构的以太网作为局域网的干线 以实现网络资源 的共享 b 现场总线 由双绞线连接各分站与中央控制室 组成的区域网络 构成分站总线 以数字形式进 行传输 通信协议采用标准 LonTalk 总线形式 BAS 系统的设计 结构符合以下技术规格要求 DDC 至 DDC 之间的通讯通讯速率为 78 6Kbps IP 设备至各 DDC 之间的通讯速率为 78 6Kbps IP 设备之间通讯为 10Mbps IP 设备和工作站之间的通讯在同一个层面上为 10Mbps 工作站只作为操作人员接口之用 即使工 作站失效时 网络通讯亦可以正常运行 网络设备附有不间断电源 UPS 供应 从而确保各网络设备的工作稳定性 4 3 控制中心控制中心 中央控制中心直接接入大楼内部局域网 它是系统的主管 远程监视 控制 数据处理和中央管 理的中心 此外 中央控制站对来自各分站的数据和报警信息进行实时监测 向各分站发出各种控制指 令 进行数据处理 报表打印 通过屏幕以文字和图形方式来控制设备运行或确定报警信息等 BAS 楼宇自控系统 23 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 硬件包括原装商用 PC 机 在线式不间断电源不间断电源 带有自动关闭 运行功能的软件 打 印机 网络控制器等 软件包括基于 VISTA 系统的多种操作软件 4 4现场控制器现场控制器 DDC 直接数字控制器 DDC 直接对 XX 大厦内的冷源系统 通风系统 空调系统 给排水系统 变配 电系统 电梯及照明系统等设备进行监视和控制 针对本项目的建筑特点 我们对 DDC 的选择配置遵 循根据不同区域受控设备数量及分布配置 DDC 的数量 依据 VISTA 系统 DDC 特色 灵活配置 既保 证受控点数的要求余量 又方便安装接线 Xenta 系列控制器功能完善可靠性高 控制器还可就近就地 实现现场编程 修改 给调试维修带来方便 当外界断电时 DDC 可永久的保存数据 当外电重新供 应时 DDC 能自动恢复正常工作 而不需要人工干预 一旦 DDC 存放的数据非正常丢失时 用户可通 过网络操作站将数据重新写入 DDC 既可导轨挂墙安装 实现就地现场布置 也安装在控制箱内 简 单方便 减少现场布缆 4 5现场末端设备现场末端设备 施耐德 BAS 系统提供完善 匹配的现场末端设备 包括各种传感器 阀门 执行器等 5VISTA 系统描述系统描述 5 1系统简介系统简介 VISTA5 系列是施耐德楼宇系统在原有 VISTA4 系列基础上推出的最新楼宇管理系统 其产品序列 包括模块化的现场控制器 功能强大的 IP 控制器以及各种硬件网关 在编辑功能方面在编辑功能方面 VISTA 系统由先进的 LonWorks 总线技术开发而成 成功解决了集散式实时控 制系统中常见的各种实际问题 例如 软件为用户提供欲先设定并经过测试的对象块 用户可使用模块 轻松生成 图形对象库可被扩充 作为一项解决方案作为一项解决方案 自动化及信息系统的过时并非由于其使用磨损而致 当系统无法适应或无法集 成至新的应用程序或新兴技术时便会被淘汰 VISTA 系统提供了一个开放式构造 它在保持实时控制 基本功能的基础上 允许用户构筑下一代互操作控制系统 以满足日渐广泛使用的互联网提出得开放的 要求 因此可以说 VISTA 系统提供了一个支持用户的工作环境和可调节的系统构造 从而实现不同 协议及系统间轻松集成 减少了重叠和重复工作 避免系统被淘汰 BAS 楼宇自控系统 24 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 对于最终用户 对于最终用户 VISTA 系统的用户对其设备掌握充分的控制权 用户可可以根据需求从自己满意的 供应商处购买确实满足要求的产品 根据时刻变化的需要 用户可通过互联网互联网以动态方式对其控制系统 迅速进行重新配置 同时 VISTA 系列是一个开放的系统 可提供多种接口以实现系统集成 满足用户的要求 其前所 未有的强大的集成第三方设备管理系统的能力保证了第三方系统功能可完全通过 BAS 实现 并保证独 立性 5 2基本网络结构和系统构成基本网络结构和系统构成 5 2 1基本网络结构 VISTA5 楼宇自控系统由中央站计算机 IP 控制器及现场数字控制器构成 组成分布式体系结构 管理级由中央监控电脑配以 VISTA 系列软件和 IP 控制器组成 智能控制级则由各种控制子站 DDC 连 接而成 控制器包括多系列 Xenta 控制器 控制器之间以 LonWorks FTT 10 总线方式互联 控制器与 中央计算机以普通双绞线通过 IP 接口连接 IP 控制器与中央计算机通过以太网 Ethernet 方式互连 智 能控制级则直接与现场控制元件 阀门执行器 继电器接点 传感元件 温度 压力压差 流量等传 感器 连接 VISTA 系列系统的这种网络结构实现了目前流行于楼宇自控系统中 分散控制 集中管 理 的控制模式 这种自控模式不仅便于系统的扩充 而且每个子站的工作都是独立的 这样就大大减 少了系统故障的几率和范围 具有高可靠性 灵活性 先进性 VISTA 系统管理总线采用 10M 高速以太网 保证了整个系统的高速运行 除对标准及以往的设备的网络管理功能外还提供 完整的图形化用户界面 同步 保存和备份控制器的数据库 密码保护 数据收集并提供企业级的信息交换 全局时间及中央时间表的同步功能 报警的处理及传递 对所有的标准能量管理功能的广泛支持 支持通过 IP 地址网络与正在运行的工作站之间的在线通信 BAS 楼宇自控系统 25 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 支持通过直接读取工作站的数据库而达到的离线通信 基于磁碟的程序库 支持网络及本地浏览 包含建立工作站数据库的节点 图像等资源 拥有基于文本格式的帮助系统 包含一整套在线或离线系统文件 5 2 2网络层组成部分 管理层网络 施耐德 TAC VistaTM 运行在 Microsoft Windows 2000 NT XP 平台上 在其内置的点对点局域 网中 可以将多达 16 个工作站连成一个 VistaTM 控制网络系统 其中最多有 6 个工作站与控制单 元进行直接通信 控制网络的总容量可以达到 240 000 个物理点 LAN 上的所有工作站都是对等 的 并可在需要时在它们之间建立通讯 如果一个工作站关闭 其它工作站继续工作 网络上每一 个工作站均可与三台打印机相连 采用总线型的网络拓扑结构来构成局域网 支持 TCP IP 协议 能够提供基于 Internet 的远 程管理解决方案 同时 操作人员还能够采用浏览器 IE 对系统进行监控 输入 IP 地址或域 名即可通过互联网或企业内部网浏览和控制 Lonworks 网络中的单元 系统产生的报警能够 通过互联网或企业内部网以 E mail 的方式传给一个或者多个接收者 设备的远程监控无需通过中央站软件 系统可采用小型 Web 服务器的方式对被控设备实现直 BAS 楼宇自控系统 26 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 观和动态的监控 联网用户 已经被授权 能够修改系统的参数和设定点 检查和确认报警 根据被授权用户的级别 用户也可以浏览系统中的特定文件 如技术文件 报表等等 所有 更新的值均能以动态的方式实时显示 如果用户修改了设定值 所有联网用户数据能够实时 更新 能容易地实现与建筑物中其它相关系统和独立设置的智能化系统之间的数据通信 系统集成 以及与其它厂商设备和系统的联接 通过这层网络能够把 BAS 中所有监控信息及时地反馈到中央站显示画面 而中央站系统也可 通过这一网络传送程序 指令等到有关设备 提供 OPC 或 DDE 的第三方接口软件 数据传输速率不低于 10Mbps 控制层网络 采用 TP FT 10 网络时 每个 TAC 网段可以包含 60 个网络节点或 30 台控制器 通讯速率 78Kbps 总线长度可达到 2700 米 可以使用一个延伸器连接两个 TAC 网段来扩展系统容量 使 每条总线可以达到 60 台控制器 每台工作站可以有四个 LonTalk 适配器以支持四条总线和 240 台 控制器 采用 TP XF 1250 主干网络时 每条总线可以通过路由器连接到通讯速率为 1 25Mbps 的 LonWorks 主干上 路由器的数量可以达到 63 个 整个网络可以达到 400 台控制器 主干通过 LonTalk 适配器连接到工作站上 并支持大量先进的网络特性 如 虚拟子网 工作组 域等概念 和先进的寻址方式 采用国际领先的 Lonworks 控制网络技术 所有可自由编程控制器都具有 LonMark 认证标志 控制器具有 4 个 CPU 3 个 8 位的神经元芯片负责 lonworks 通讯 1 个 32 位的 CPU 负责应 用程序 并且 A D 和 D A 转化分辨率均为 12 位 作为集散控制分站之间的通信网络采用总线拓扑结构或自由拓扑结构实现各个分站之间 分 站与中央站之间以及它们与专用控制 接口设备的数据通信 中央站可以通过这层网络把信息传送到任何指定的数据通信 所有分站以同等地位即点到点方式彼此互通信息 监控层网络可以根据实际需要建立其子网 数据传输速率不低于 78Kbps 并且可以根据需要提高到 1 25Mbps 总线通讯距离不低于 BAS 楼宇自控系统 27 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 2700 米 TAC Xenta 700 系列控制器系列控制器 TAC Xenta 700 系列集成化控制器集网络控制器与 LonWorks 现场控制器的功能于一身 特性 支持 LON Modbus I NET 等现场总线及不同现场总线之间的互联 支持多个自由编程的控制应用并行运行 IP 接入 Web 访问 精美的矢量化图形监控界面 安防 楼控管理控制功能集于一身大型系统配置中可使用多个 UNC 520 子站 提供真正的 点对点操作和完整的应用共享 128 位 SSL 加密体制 现场控制单元模块现场控制单元模块 TAC Xenta 是在瑞典生产的可自由编程控制器 是目前市场上唯一全部使用 LonWorksTM 网 络控制技术的最新产品 而不象其他公司的产品只是部分采用 LonWorksTM 技术 它既可作为智 能控制器独立运行 控制现场设备 监视现场环境 也可接入 LON 总线 从而成为控制网络的一 部分 与其它系统实现智能集成 每一个 TAC Xenta 控制单元都受 TAC Vista 中央系统的监视和 控制 能和其它厂商的 LonWorksTM 产品实现互连 与 LonWorksTM 产品实现互操作 TAC Xenta 控制器有三个系列 TAC Xenta 280 TAC Xenta 300 和 TAC Xenta 400 其中 TAC Xenta280 300 系列都两种不同的 I O 配置 TAC Xenta 281 和 TAC Xenta 282 TAC Xenta 301 和 TAC Xenta 302 下表列出各种控制器的输入 输出点数量及可扩展的 I O 模块数量 BAS 楼宇自控系统 28 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 控制器 数 字 输 入 点 通用 输入点 热敏传感器 输入点 数字 输出点 模拟 输出点 扩展的 I O 模 块 数量 TAC Xenta 28124033 TAC Xenta 28224244 0 TAC Xenta 30144462 TAC Xenta 30244444 2 TAC Xenta 401 无输入 输出点 10 TAC Xenta 401C 无输入 输出点 15 灵活的灵活的 I O 模块模块 TAC Xenta 400 系列 I O 模块作为 Xenta 控制单元专用的扩展模块 直接与现场的各种设备相 连 根据需要可灵活地与子站进行搭配 该系列 I O 模块有 5 种不同型号 TAC Xenta 411 412 421A 422 451A 452 471 和 491 492 下表列出具体的 I O 点配置 BAS 楼宇自控系统 29 32 施耐德电气 中国 投资有限公司 DI 数字输入 UI 通用输入TI 热敏电阻输入 DO 数字输出AO 模拟输出 以上输入 输出模块借助于图形编程工具 TAC Menta 与指定的控制器相连 输入 输出模块固定在 TS 35 毫米 DIN 标准导轨上 所有模块由两部分组成 端子部分包括螺 旋端子 电子部分包括线路板 为了简化程序 端子部分可以预先固定在控制柜中 适用于所有 DDC 控制器统一 图形化的编程工具 Menta 施耐德的 VISTA 系统除 Xenta100 系列之外的所有 DDC 控制器都可通过 Menta 进行编程与输入输 出设置 整个系统采用分散智能控制方式 合理的设计保证了系统运行的稳定可靠 这样系统中任何一 个节点的故障就不会影响到系统其他部分的正常工作 在大型系统中 Menta 编程工作可在中央与现场 同时进行 大大提高编程 调试效率 通过上位机 Workstation 直接下载程序 调试方便 控制器数据库管理有上传下载应用程序的功能 基于项目编制应用程序 简化各种数据库管理任务 提供方便的使用指导 Menta 软件是图形化的控制器组态 工具软件 用于创建 修改 下载和上载 Xenta280 300 401 700 系列控制器的控制程序 Menta 可在安装在手提式或台式电脑上运行 它可以 通过进入应用软件 修改应用参数 编辑和打印应用文件以及下载数据库 节点选择等方法实现对文件 的管理 Menta 软件通过 LonWorks 通讯卡或以太网与 VISTA Xenta 系列控制器连接 I O 模块 DI DI 指示 UIAITIDO DO 手控 AO AO 手控 Xenta 41110 Xenta 412