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1、一、楼宇自控系统1.1 概述 . 21.1.1 概述 . 21.1.2 工程简介 . 31.1.3 设计指导思想 . 31.1.4 设计标准和规范 . 41.1.5 曼哈顿商业广场工程楼宇自控分析 . 51.2 系统设计说明 71.2.1 系统总体说明 . 71.2.2 本方案设计内容 . 71.2.3 采用开放式、可扩展软硬件系统 . 81.3 监控功能说明 81.3.1 中央站监控功能 81.3.2 与相关系统接口 91.3.3 空调及通风系统 . 91.3.4 排烟风系统 . 131.3.5 照明监控系统 . 141.3.6 给排水系统 141.3.7 热交换系统 . 151.3.8 生

2、活热水系统 . 151.4 自动控制系统设计特殊说明 161.4.1 分布式模块控制器 . 16最先进的软件EBI系统 171.4.3 增加必要的监控点 171.5 系统性能介绍 191.5.1 中央站功能 191.5.2 DDC 功能 21直接数字控制(DDC软件 241.5.4 事件起动的诱发程序 241.5.5 DDC 能量管理程序软件 251.5.6 节能及能源控制软件 261.6 曼哈顿楼宇自控系统点表 27一、楼宇自控系统1.1 概述1.1.1 概述楼宇自控系统 (Building Automation System ,简称 BAS )是智能大厦的一个重要的组成部分。BAS是基于现

3、代计算机技术、自动控制技术、通信技术及网 络技术,通过网络系统将分布在各监控现场的系统控制器连接起来, 共同完成集 中操作、管理和分散控制的综合自动化系统。BAS的目标就是对大厦的机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控, 使建筑物内保持舒适、 安全的办公环 境,同时实现高效节能的要求,并对特定事件做出适当反应。它包括空调系统、 给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯系统等。通过 BAS对大厦内机电设备 的自动化监控和有效的管理, 可以控制大厦内的温湿度达到比较舒适的程度, 同 时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作, 以求取得最低的大厦 运作成本和最高的经济效益。 这极大的方

4、便了设备的操作与维修, 减少管理和维 护人员,达到节约能源和人力资源的目的并为业主创造更高的经济效益。BMS系统集成的发展是随着设备和自控技术的不断进步以及计算机网络的快 速发展而逐步趋于成熟的。 从八十年代中期开始, 随着信息技术和计算机网络技 术的高速发展 , 对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越 高,要求提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境,系统的开放性和兼容性 的需求越来越迫切,通用的做法是在现场控制层主要采用BAC ne、Lon Works等现场总线技术产品, 在管理层采用专业系统集成软件实现集成, 对楼宇内部设施 实现了办公自动化(0A、通讯系统(CA、消防

5、系统(FA)、楼宇管理系统(BA 和安保系统(SA)的一体化集成,在整个楼宇内采用统一的电脑操作系统、同一 个用户操作界面, 实现了集中监视和统一管理的功能。 智能楼宇的系统集成具有 系统集成、功能集成、网络集成和软件界面集成等特点 . 。工程简介曼哈顿商业广场工程作为一座集楼宇自控、消防、安全防范、综合布线系统 等诸多子系统于一体的综合性智能化建筑, 其对于楼宇自动控制系统有很高的要 求,它不仅需要对大楼内的所有的机电设备进行统一管理,而且这些设备还需与其它的智能化子系统进行通讯和必要的联动控制,以致力于创造一个高效、节能、 舒适、高性能价格比、温馨的安全的工作环境。为此,我公司对该楼宇设备

6、管理系统进行了精心的设计。无论是从系统的宏观规划,还是局部的细节,以及整个工程的施工管理、进度安排、培训计划、售 后服务和备品备件等,都作了精心的考虑。设计指导思想我公司针对本项目标书的要求,进行了深入设计,使本系统具有以下优点:系统和产品的配套兼容性强,安装调试方便利于系统将来的维护和更新换代具备多项独特的世界专利整体性能价格比高实用性和先进性系统设置既强调先进性也注重实用性,注重系统设置的经济效益,达到综 合平衡该系统按照甲级智能建筑的标准设置。成熟性和开放性具有Lon Talk通讯协议技术,标准模块化结构。具有楼宇系统前端产品采用成熟稳定有多年工程验证的产品集成性和可扩展性BA系统设计遵

7、循全面规划和分步实施的原则,并有充分的余量,以适应将来发展的需要,系统采用专业集成软件,智能建筑集成管理系统iiBS,保证BA系统总体结构的先进性、合理性、可扩展性和兼容性。标准化和结构化系统设计依照国家有关标准外,还根据本系统的功能要求,作到系统的结构化和标准化,能综合体现出当今的先进技术便利性系统能适应多功能、 外向型的要求,讲究便利性和舒适性,达到提高工作效 率、节省人力和能源的目的安全性本BA系统具有极高的安全性、可靠性和容错性经济性在实现先进性、可靠性前提下达到功能和经济的优化设计。1.1.4 设计标准和规范(1) 为了保证系统的既能适应当今网络技术的发展, 又具有极高的可靠性, 系

8、统设计遵从以下标准和规范:曼哈顿商业广场工程智能化系统文件之楼宇自控系统技术规格及要求 及设计院相关图纸 采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19-87 建筑设计防火规范 GBJ16-87-2001 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95-2001 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB50067-97 通风与空调工程质量验收规范 GBJ50243-2002 民用建筑线缆标准 EIA/TIA 606 民用建筑通信接地标准 EIA/TIA 607 国际建筑布线标准 IEC/ISO 11801 商用建筑线缆标准 EIA/TIA 568A 商用建筑线缆标准 EIA/TIA 569A 民用建筑

9、电气设计标准 JGJ/16-92(2) 所采用的EBI的系统结构完全符合JGJ/T1692第26.226条,即系统 应采用中央站为核心,DDC与中央站实现数据通信,DDC应设在受控对象附近(采 用LonWork的模块)且DDC可能实现同层通信。EBI 系统该系统以标准的以太网 (IEEE802.3) 作为物理标准, TCP/IP 为网络 通讯协议,并采用WindowsNT乍为操作系统EBI系统的网络配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的基本原则,是一个工业化标准的集散型控制系统。采用EBI服务器软件,该系统的网络符合标准。2.7 选用XL500控制器,具有LonTalk通讯协议技术,标准

10、模块化结构。 具有師L标志。sptwsat曼哈顿商业广场工程楼宇自控分析根据曼哈顿商业广场工程空调自控系统技术规格及要求,参考相关的水、电、 风设计图,整个系统应以楼控系统为主,具有完全开放性,支持0P(技术向第三方系统开放,以保证系统能够向上平台集成;系统软件具有向用户完全开放特性, 即本软件包中包括系统软件、数据库软件、图形软件、编程软件、测试软件等。 这一体化特性,用户可实现在上位机随时创建、修改数据库、程序和图形并能自 动传输数据,以保证客户的投资。此外,如果将来需要对楼宇自控系统进行扩充,则只需要通过在EBI网络上简单的增加DDC空制器和相应的传感器,即可实现系统功能的扩展。本系统可

11、以和空调系统及消防系统实现接口互联,可真正直接集成到集成管理系统,并易于实现与SAS FAS等相关系统间和建筑物内其它独立设置的智能 化系统间的通信联网、联动控制。曼哈顿商业广场作为一座现代化的大型智能建筑, 空调设计非常完善,良好 的空调自动控制手段既可以保证舒适的环境, 又可以大大降低能耗,延长设备的 平均使用寿命,因此精心设计一套空调自控非常重要。曼哈顿商业广场智能化系统设计应精益求精, 楼宇自控作为智能化系统的核 心,我们认为必须有以下特点: DDC空制模块需选用 Honeywell公司开放性的Excel500和Excel50系统, 便于实现与消防系统、安保系统及各子系统等其他相关系统

12、的集成。系统网络采用标准网络协议,符合远程通信管理以及符合计算机发展技术 趋势的需求。系统软件采用EBI服务器软件,全面实现系统集成目标,并按模块化的方 法设计,便于系统规模及应用功能的扩展需采用先进的、集散型网络结构实现BAS的实时集中监控管理功能。作为 集散性控制分站的控制器通信网络, 应能实现各分站间, 分站与中央站之间及与 电梯系统等专用设备接口的数据通信。 曼哈顿商业广场工程某些设备之间距离较 远,属不同的控制器控制, 控制分站间的通信, 将可实现这些距离较远设备的联 动控制。监控的界面应为全中文 Windows界面,便于操作员的学习和掌握,监控界 面直观形象。采用灵活的现场控制器,

13、对于不同楼层的现场设备分布配置相应的控制 器,保证系统良好的集散性和以后扩展性。需尽量采用同一厂家的设备, 高可靠性的设备, 以保证各设备间良好的协 调性且长期运行良好。需采用优化的控制方案, 实现节能控制。 空调系统将成为大楼的能源消耗 的大户,采用优化的控制方案不但可为大厦创造一个舒适的工作环境, 且能大大 节约能源。 为曼哈顿商业广场工程带来以下优点:(1) 节能一般而言, 一幢建筑的控制系统的能量消耗几乎占整幢建筑的绝大部分, 特 别是空调机组,如何使这些设备高效运行,是空调自控系统必须考虑的问题。 因 此,采用最优化的控制模式来满足建筑的功能要求, 就会为大楼物业带来很大的 经济效益

14、。(2) 节约人力,提高工作效率 曼哈顿商业广场工程作为一幢智能化建筑,建筑内机电设备数量和型号众多,并且分布于各个楼层, 采用空调自控系统统一管理这些设备, 只需在工作站 上就可监控所有设备的运行情况,并且可以通过设定时间让BAS系统自动对设备 定时控制。(3) 延长设备平均使用寿命利用BAS系统的软件功能,自动累计各种机电设备的运行时间, 在可以利用 备用设备的情况下, 自动循环使用常用设备和备用设备。 这样可以延长它们的使 用寿命。(4) 保证舒适的环境BAS的优点不仅在于对设备的监控,还可对特定的对象如环境温湿度进行精 确的自动控制。对空调系统就可通过回风温度与设定温度比较, 采用PI

15、D(线性、 连续模拟)方式调节水阀来保持回风温度的恒定,以创造一个舒适环境。1.2 系统设计说明1.2.1 系统总体说明系统设计以满足甲方的要求、 采用最先进的技术和系统、 根据设计院有关图 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 曼哈顿商业广场工程提供高效率的系统管理, 为建筑的机电设备提供良好的运行 环境和舒适工作环境。曼哈顿商业广场应该说是一座超大规模的集空调自控、 消防报警、 安全防范 及诸多子系统于一体的综合性智能化建筑。 裙楼部分由于覆盖面积比较大, 暖通 空调部分采用了分区覆盖的方式, 设置了三组冷冻站和热交换设备为大厦提供冷 热媒,各自覆盖所属区

16、域。根据此建筑特点,我们选择 Honeywell 最新推出的 EXCEL500EBI系统。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厦的楼宇控制系统、 消防报警系统及安保自动化系统 集成在 EBI 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LonWork技术的数字控制器,以及与其他供应商系统及 0A系统的开 放性接口。在 EXCEL500EBI系统下,选用3套Honeywell EXCEL500系统,设 立 3 套工作站,分别管理三组冷冻站和热交换设备及所属区域的设备。系统设计以满足标书的要求、 采用最先进的技术和系统、 根设

17、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, 为曼哈 顿广场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 提供舒适工作环境。1.2.2 本方案设计内容本方案 EBI 监控范围及系统目标包括以下几部分:? 系统设备监控,包括冷冻机组,一、二次空调水系统,空调机及送排风 机的监控。? HVA(新风机组的监控? 照明回路的监控。? 给排水系统的监控。? 生活热水及热交换系统监测。? 提供与物业管理系统和集成系统的接口。1.2.3 采用开放式、可扩展软硬件系统曼哈顿商业广场 BAS 系统共有 700 左右个物理点,考虑与其他系统的集成, 选用

18、 1000 点的 EBI 系统软件。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,并有足够的系统扩充容量。EBI系统能实现将楼宇设备控制系统、安保系统(CCTV、出入口控制、防 盗报警及保安巡更系统等)及消防报警系统集成在 EBI 中央主机上,便于 BMS 系统的集中管理及监控,方便与上位机及 OA 系统集成,以共享数据。该系统的网络符合 BACnet 协议标准,提供一系列的标准开放性接口,便于 与众多不同的楼宇自动化子系统的通讯, 以及可以灵活地扩充或缩减, 因而能真 正满足用户使用功能及经济上的需要。 能在许多不同类型的前卫的开放型系统技 术下运作,因此系

19、统的灵活性很高。自推出到现在,已在多个国家、地方及多种 不同类型的建筑物上应用过,包括商业楼宇、机场、工业设施、政府设施等。本方案所采用的主要组件中央软件、控制器及主要的现场传感器均是Honeywell 生产的标准设备,在世界各国得到广泛的应用。Honeywell 的楼宇控制设备均采用工业标准,具有极高的可靠性。1.3 监控功能说明1.3.1 中央站监控功能采用 EBI 服务器,将 C-Bus 连接至主机, 通过服务器的 COM 口与智能化电 力变送器相连,如果距离较远,则需加入 adapter 进行转换。为保证系统的正常 工作,特为系统配置了不间断电源 UPS 。配置的矩阵打印机可连续记录报

20、警打印输出,保证报警记录的连续性。1.3.2 与相关系统接口消防报警系统、安保系统可通过以太网连接至 EBI主机,并通过配置相 应的 API 接口可开发与相应系统的集成。对于垂直电梯的接口,通过对方提供的标准接口,建议采用MODBUfi讯协议,我司的软件工程师可开发相应的接口软件,实现所 需的通讯要求。EBI与其他子系统、OA系统及上位IBMS服务器均通过以太网通讯,通讯采 用的通讯协议为最常用的 TCP/IP,传输网络为以太网,速率为10/100MHZ1.3.3 空调及通风系统1.3.3.1 空调水系统1 、空调水系统一次回路(1) 冷水机组台数控制根据供水管的流量及集水器、 分水器的温差,

21、计算负荷,对冷冻机组进行群 控。机组启动后通过彩色图形显示, 显示不同的状态和报警, 显示每个参数的 值,通过鼠标任意修改设定值,以达到最佳的工况机组的每一点都有列表汇报,趋势显示图,报警显示设备发生故障时,自动切换程序控制冷冻水系统,目的是达到最低的能耗,最低的主机折旧 根据程序或大楼的日程安排自动开关冷冻机组根据大楼的要求自动切换机组的运行时间, 累积每台冷冻机组运行时间最 短的机组,使每台机组运行时间基本相等,目的是延长机组使用寿命a)根据冷源系统总负荷量(一次供回水温差X总流量)进行冷水机组台数控 制。运行台数需与负荷相匹配,实现机组最优启停时间控制,使设备交替运行, 平均分配各设备运

22、行时间。 对各季节的优先使用设备进行指定, 发生故障时自动 切换,根据送水分水器温度进行减少,回水集水器进行增加的冷 /热源运行台数 补充控制。负荷计算:Q= KX M X (T1 T2)Q :负荷 K :常数 M :流量T1 :回水总管温度 T2 :供水总管温度b)冷冻水系统控制方案所有冷冻机组的启停与相关的负荷控制连锁,用户可以根据现场的具体情况 和用户的要求对这些程式中的参数及连锁点自行修改和设定。BAS系统通过安装在冷冻机房内的Excel5000系列直接数字控制器来完成对冷冻机组的控制要求: 冷冻机台数控制运行顺序的转换控制根据水系统的供回水温差和流量计算空调 系统的冷(或热)负荷,以

23、此来对冷水机组、冷/热水泵、冷却水泵、冷却塔风机、 冷却塔进水阀及相关的水阀实现联动控制,同时监视其运行状态及故障状态。冷水机组开机台数控制方案如下:负荷开机台数0<负荷<33%1台33%负荷 <66%2台66%负荷 <100%3台联动起动顺序:冷却水塔风机冷却水塔电动蝶阀冷冻机的冷凝器电动蝶阀冷却水泵水流开关信号指示冷冻机的蒸发器电动蝶阀冷冻水泵水流开关信号指示制冷机联动停止顺序:制冷机(延时5分钟)冷冻水泵冷冻机的蒸发器电动蝶阀冷却水泵 冷冻机的冷凝器电动蝶阀冷却水塔电动蝶阀冷却水塔风机(2)冷冻水泵、冷却水泵:?监测运行状态、故障状态,启停控制。?取水流开关的状态

24、作为水泵的运行状态。?冷冻水系统:压差旁通控制,保持系统流量和压力的稳定。?监测设备的手/自动状态。备用冷冻,冷却水泵切换:同时在自动运行模式下,常用泵如发生故障,备用泵将自动切入。?根据室外温度可根据昨日负荷对启动负荷进行预测。?累计运行时间,开列保养及维修报告。通过联网将报告直接传送至有关部门。中央监控对系统中各种温度、设备运行状态和报警及各种设备的启停。 中央 可编制节假日上、下班等时间运行程序,在不同时间段合理地运行设 备,节约 能源。冷却塔控制监测风机运行状态、故障状态,手/自动状态,启停控制冷却塔运行台数按 冷却水供水温度进行控制。当供水水温低于设定值时减少冷却塔运行台数, 反之

25、则增加运行台数,以降低能耗。冷却塔数量为0时,代表冷却塔的风机不需开启,冷却水仅需通过自然冷却 即可达到要求,此时,相应的冷却塔的水阀需打开。 DT-为避免冷却塔的冷却水 供水温度在设定值附近变化时冷却塔频繁开启,所设定的一个调节死区温度值。基于节能方面的考虑,每台冷却塔的风机运行台数也可根据冷却水供水温度 来决定。控制关系如下:冷却水供水温度T7T6T5T4T3T2T10 1 2风机开启数量与冷却水供水温度的关系图4风机台数说明:T1T8的数值需与设计院共同确定DT-调节压区温度值对于多风机的冷却塔,如果在所有风机全开启后,冷却水供水温度仍不能满 足工艺要求,这时通过BAS程序会开启另外一台

26、冷却塔来增加冷却效果。?累计运行时间,开列保养及维修报告。通过联网将报告直接传送至有关部门。(4).压差旁通监控内容-在总进水管和总回水管上设置压力传感器(AI)-通过计算供回水之间的压差,将压差与设定值进行比较,用PI方式调节电动两通阀,使压差保持在设定的范围内。旁通阀开启度2、二次空调水系统监控内容:?根据实际负荷对冷/热水交换器进行台数控制(负荷的计算请参考冷水机 组负荷计算公式)。通过调节一次侧的进水阀门的开度来控制板式热交换器的出 水温度,根据设定的温度与实测的出水温度的差,对阀门开度进行PID调节。热交换器与循环泵和水阀进行联锁控制,停泵时关闭水阀。?对循环水泵的运行状态、故障报警

27、进行监测,并进行启停控制。监测水泵水流状态? 为保持系统流量和压力的稳定。监测热水供水回路的压力,根据压力控 制热水旁通阀进行 PID 调节。? 监测设备的手 / 自动状态。1) 系统将采集典型室外温湿度参数,供系统作最优启停控制与焓值 控制及其他的节能控制。各空调机组的参数设定值由中央站进行设 定,由DDC自动控制.1.3.3.2 新风机组监控内容:1) 送风温度控制:根据送风温度与设定温度,对冷 / 热水阀开度进行 PID 调节,从而控制回风温度。在夏季工况时,当送风温度高于设定值时,调节水阀 开大;当送风温度低于设定值时,调节水阀开小。在冬季工况时,当送风温度高 于设定值时,调节水阀关小

28、;当送风温度低于设定值时,调节水阀开大。使送风 温度始终控制在设定值范围内。2) 联锁控制:新风风阀与风机和水阀联锁控制,停风机时自动关闭新风阀 及水阀,风机启动前,延时自动打开风阀。3) 新风阀根据维持最小新风量。4) 中央对系统中各种温度进行监测和设定。5) 过滤网的压差报警,提醒清洗过滤网。6) 运行状态及故障状态监测,启停控制。7) 监测设备的手 / 自动状态。8) 编制时间程序自动控制风机启停,并累计运行时间。9) 与空调机组共用典型的室外温湿度,以供新风机组作最优的启停及节能 控制。1.3.4 排烟风系统监控内容:风机运行状态及故障状态监测。 同时累计风机的运行时间。 中央站用彩色

29、图 形显示上述各参数,记录各参数、状态、报警、启停时间 (手动时 ) 、累计时间和 其历史参数,且可通过打印机输出。135照明监控系统A.设备监测监控设备数量监控内容照明回路未定开关状态,开关控制监视开关状态(DI)照明回路的控制(DO)中央站用彩色图形显示上述各参数,记录各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数,且可通过打印机输出。B.系统软件可自动满足如下自动控制要求:-按照大楼物业管理部门要求,定时开关各种照明设备,达到最佳管 理,最佳节能效果。统计各种照明的工作情况,并打印成报表,以供物业管理部门利用根据用户需要可任意修改各照明回路的时间控制表。累计各开关的闭合时间。中央站用

30、彩色图形显示上述各参数,记录各参数、状态、报警、启停时间、 累计时间和其历史参数,且可通过打印机输出。136给排水系统-监视水泵的运行状态,故障报警和手/自动状态(DI)水泵的启停控制(DO)-监视废/污水池的高液位状态,如液位高于设定的高水位时,排潜水 泵开 启排水,水位到达低水位时,排潜水泵停止。同时进行高液位报警。-监视生活水箱的高低液位状态,如液位高于设定的高水位时,同时进行高 低液位报警。中央站用彩色图形显示上述各参数,记录各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数,且可通过打印机输出1.3.7 热交换系统系统监控对象: 4 台热交换器、 4 台空调热水循环泵及相关温度参数。

31、由于 该系统监控点较多,可用模块实现相关监测控制功能。系统主要监控点如下:热水循环泵手/自动状态、运行状态、故障报警、启/停控制。一次水供回水温度。二次水供回水温度。一次水供水电动阀门调节,保持供水温度在设定范围内。具体监控内容如下: 监测监测热水循环泵手 /自动状态、运行状态、故障报警监测热水循环泵累计运行时间,发出定时检修提示-监测一次水供回水温度-监测二次水供回水温度 控制-定时控制:按预先编排的时间假日程序控制系统设备启停根据二次水供水温度与设定值之差,PID调节一次水供水阀门开度,保 持空调热水供水温度在设定范围内 根据二次水供水温度,控制热交换器和热水循环泵运行台数 根据DDC内部

32、存储的机组累计运行时间,对机组进行时间均衡调节: 需要启动时,优先开启累计运行时间最短的机组; 需要关闭时,优先关闭累计运行时间最长的机组-按正确顺序依次联锁启停设备:启动:热水循环泵热交换器停机:热交换器热水循环泵1.3.8 生活热水系统系统监控对象: 4 台热交换器、 4 台空调热水循环泵及相关温度参数。由于该系统监控点较多,可用模块实现相关监测控制功能。系统主要监控点如下:加热器手/自动状态、运行状态、故障报警、启/停控制。热水循环泵手/自动状态、运行状态、故障报警、启/停控制。具体监控内容如下:监测监测加热器手/自动状态、运行状态、故障报警监测加热器累计运行时间,发出定时检修提示监测热

33、水循环泵手/自动状态、运行状态、故障报警监测热水循环泵累计运行时间,发出定时检修提示控制定时控制:按预先编排的时间假日程序控制系统设备启停根据DDC内部存储的机组累计运行时间,对机组进行时间均衡调节:需要启动时,优先开启累计运行时间最短的机组;需要关闭时,优先关闭累计运行时间最长的机组按正确顺序依次联锁启停设备:1.4自动控制系统设计特殊说明根据楼宇的控制系统的要求,参考了相关的设计图纸和文件,针对曼哈顿商 业广场作为一座综合性高层智能化办公大楼,其机电设备较为分散的特点,为便 于中闵大厦的物业管理,在设计过程中,有以下几点需特殊说明。分布式模块控制器XL500控制器分布式模块控制器选用Lon

34、work技术的XL500(分布式、模块式)控制器,所采用的控制 器及系统软件都是HONEYWE代表目前世界最新技术的产品。XL500控制器支持LonWork技术,标准的模块化结构,可适应不同现场不同 监控类型和点数需要。 Lon 模块可直接设置在远离控制器主机而放置在监控设备 旁,具有灵活配置和分布模块的特点, 可在总监控点数范围内灵活方便地进行扩 充。XL500控制器可连接操作终端、调制解调器及手提式操作终端。可接受便携 式终端的实时操作,而不影响永久连接在上等调制解调器等的终端的正常工作。 监控点的设定、 软件修改可在现场经操作终端直接输入而实现, 不需到生产厂家 去修改。工业工作生产的X

35、L500控制器使用寿命可达 MTBF>13.7年,C-Bus通讯 速 率达 1M, Lon-Bus 标准的通讯速率达 76.8kbps。模块化设计使系统易于扩充,在所控设备比较分散的情况下其优点尤其 突 出,它可将模块放置于不同的设备附近, 然后只需通过连接模块靠简单的双层线 与控制器相连,这样既可满足系统扩充的需求,又满足了布线简洁方便的要求。1.4.2 最先进的软件 EBI 系统EBI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 可将大厦的楼宇控制系统、消防报警系统及安保自动化系统集成在 EBI 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

36、先进的 LonWork 技术的数字控制器,以及与其他供应商系统及 0A系统的开放性接口。EBI对于ActiveX、DDE ODBC API、Access等标准技术均可实现无缝连接。EBI 系统将可实现与这些系统的通讯, 从而实现有关的联动控制以及方便物业管 理和系统集成,如持卡人读卡进入某个区域时, 可自动打开相应区域的照明; 如 果发生火灾时可关闭火灾层的空调机组。1.4.3 增加必要的监控点便于物业的方便管理, 在对本大厦重要的设备如空调机组, 循环水泵等都增 加监视点“手动 / 自动状态”。集成界面以及接口协议要求EBI作为BMS勺管理平台,将BAS SA FA集成在一起,便于曼哈顿广场

37、控 制域的统一集中管理及信息共享, 也方便与IBMS系统实现数据交换。Honeywell 消防报警控制器XLS1000通过LAN-Inteface挂在以太网上,即可直接与 EBIServer 实现点对点的通讯EBI Server 提供 Modicom Interface 与电梯系统及智能型多参数电力变送 器通 过Mod-Bus连接,对电梯进行监控,对柴油发电机及高低柜的电流,电压 频 率,有功功率,功率因数等电力参数进行监视。SAEBI Server提供ODB(接口软件,SA系统也提供ODB(接口软件,这样EBIServer与SA系统工作站就可以实现资源共享。楼宇管理集成系统结构图安保系统 工

38、作站EBI服务器楼宇管理中心工作站火灾报警及消防联动系统工作站TCP/IPXLS1000火灾报警控制器RS485环网11111£2JF.Z1.5系统性能介绍中央站功能监视功能EBI以WindowsNT为操作平台,采用工业标准的应用软件,全中文化的图形 化操作界面监视整个BA系统的运行状态,提供现场图片、工艺流程图(如空调 控制系统图)、实时曲线图(如温度曲线图,可几根同时显示,时间可任意推移)、 监控点表、绘制平面布置图,以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。 可根据实际需要提供丰富的图库,并提供图形生成工具DisplayBuilder软件,绘制平面图或流程图并嵌以动态数据,显

39、示图中各监控点状态,提供修改参数或发出指令的操作指示。可提供多种途径查看设备状态,如通过平面图或流程图,通过下拉式菜单或 十个特殊功能键进行常用功能操纵,以单击鼠标的方式可逐及细化地查看设备状 态及有关参数。画面的转换不超过两键,画面全部数据刷新小于 2 秒。EBI 系统软件能提供一个多任务的操作环境,使得用户可同时运行多个应用 程序,在运行多个实时监控程序的同时可同时运行如Word或Excel软件,也可浏览 Internet 网页。通过使用工业标准的软件来支持并行访问和系统监控操作。控制功能能在 EBI 中央通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制,如设备的 ON/OFF空制;通过选择操作

40、可进行运行方式的设定,如选择现场手动方式或自 动运行方式;通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。EBI 对系统的操作权限有严格的管理,以保障系统的操作安全。EBI 对操作人员以通行字的方式进行身份的鉴别和管制。操作人员的根据不 同的身份可分为从低到高 6 个安全管理级别。EBI软件能自动对每个用户产生一个登录/关闭时间、系统运行记录报告。 用户自定义的自动关闭时间。以防操作员而然离开的时的系统安全。先进的报警功能 当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时, EBI 均产生报 警信号,报警信号始终出现在显示屏最下端,为声光报警(可选择) ,操作员必 须进行确认报警信号才能解除,但所有报

41、警多将记录到报警汇总表 中,供操作 人员查看。报警共分 4 个优先级别。报警可设置实时报警打印,也可按时或随时打印。综合管理功能EBI 对有研究与分析价值、应长期进行保存的数据,建立历史文件数据库: 采用流行的通用标准关系型数据库软件包和 EBI 服务器硬盘作为大容量存储器 建立 EBI 的数据库,并形成棒状图、曲线图等显示或打印功能。EBI 提供一系列汇总报告,作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参 数进一步优化及作为设备管理自动化的依据,如能量使用汇总报告,记录每天、 每周、每月各种能量消耗及其积算值,为节约使用能源提供依据; 又如设备运行运行时间、起停次数汇总报告(区别各设备分别列出

42、 ) ,为设备管理和维护提供 依据。EBI 可提供图表式的时间程序计划,可按日历定计划,制订楼宇设备运行的 时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。通信及优化运行功能EBI中央站采用 WindowsNT操作系统,以太网连接和 TCP/IP通信协议,通 过ODBC API等接口方式与其他子系统及IBMS服务器通信,传送综合管理、能 源计量、报警等数据,并接收其他系统发出的联动及协调控制命令,以便控制整个大厦设备的优化运行。EBI中央站与DDC间可直接通讯,无需采用其他任何的转接设备,提高了整 个系统的可靠性及运行的速度。C-Bus的通讯速率为1Mbps能够满足画 面刷新 对通讯速

43、率的要求。1.5.2 DDC 功能系统方案采用EBI,现场直接数字控制器采用Excel5000系列控制器,DDC 的硬件及软件配置均能保证分站按独立方式运行,真正实现危险分散的集散型控 制,分站软件包括系统软件(含监控程序和实时操作系统) 及所需的一系列应用 软件,提供编程用的CAR歆件,以方便用户日后的修改程序。DDC所配置的软件支持现场各种控制功能, 支持最主要的HVAC勺节能控制, 同时也能实现与EBI中央及DDC间的同层通信。DDC简介:是可自由编程、并可现场进行独立控制的直接数字控制器,也可经 C-BUS (1Mbps总线连接最多15台控制器的网络进行中央控制。该控制器为模块化设计,

44、使系统及易于扩展,又能根据用户的实际需要配置。Excel500控制器又可经二线LONBUS 78kbps)连接现场扩充式I/O模块实现较为分散的 控制。Excel500共由5个机箱组成,由CPU模块,电源模块,通讯模块及最多 16个I/O模块(包括扩展型模块),128个输入输出点。每个控制器相同功能I/O 模块最多为 10 块。Excel500除了在HVAC空制方面的应用,在能源管理上也有广泛应用,包括 优化的设备启 / 停,夜间净化,最大负荷控制等。已解决 2000年问题。主要特点:经C-Bus进行最多15台控制器的网络通讯中央控制。经LONBU扩充式I/O模块和内部的插入式I/O模块可一起

45、使用。控制方便,并带6行LED显示。可通过手动操作器查看或修改单个 DDC内或整条CBus上的DDC内的数 据、 参数,设口令保护。挂墙式或控制面板式安装。通过调制解调器进行通讯。FlashMemoryEPRO程序或CARET程系统运行。操作系统及控制程序可下载。金制电容缓冲器 72小时数据缓冲,后备锂电池数据缓冲可大于 60天。 模块故障,发出报警。可选手动超弛带反馈。MTBF13.7年1 、输入 / 输出点处理软件1.1A/D、D/A 转换刻度及偏差设定: 检测值线性化;检测器失效与无反应均能检测出;数值转 换分辨率:? 模拟/数字(A/D)分辨率(模拟输入)=12位? 数字/模拟(D/A

46、)分辨率(模拟输出)=10位工程单位对全部模拟量赋予工程单位;对各类受控对象系统及其所属设备 (或电气回 路)赋予状态标志符。模拟量报警比较 可分别设定“警告报警”与“实际报警”限,并和实际检测值比较,超越时 发出相应的报警信号。 设有防止瞬态过程中某模拟量振荡瞬时值进入或脱离报警状态, 引起误报的 子程序。命令优先级每个来自中央站、同层DDC远方站等操作终端的命令以及来自程序的命令 均赋予一个后效的优先级,以防止多个命令对一点同时访问所引起的“竞争” , 符合以下规则:(1) 操作员手动高于自动。(2) 事件启动的状态诱发程序高于时间诱发程序命令。(3) 报警状态诱发程序命令高于其他事件启动

47、诱发程序命令。 命令执行延时为防止负荷同时激励,命令延时时间 030s可调。执行信息反馈可将各种命令是否已执行信息反馈到中央站, 存储并在CRT上显示或打 印, 显示或打印以逻辑组方式连同其他点一起进行。操作口令保护控制器通过现场手动操作终端操作时也可设操作口令来保护, 只允许授权人 可以查看系统数据,共有 4 个操作员级别,每层都有本身的口令保护。报警锁定1、时间锁定 可把一个时间锁定周期加于空调机、 风机等设备上,使其在起动之后,进入 稳定运行状态之前,不执行报警比较程序,以防止无意义的报警。锁定周期以1mim为增量,自Omin至90min可调。2 、硬锁定 可根据情况在设备停止运行或相关

48、点根本不可能引起真正报警时锁定该 处的报警信号。由系统操作员 (或程序员 )现场在线操作实现硬锁定。3 、积算软件3.1 接通/ 分断时间积算 可根据开关量状态变化进行时间积算(含接通时间积算和分断时间积算) , 并与设备运行极限时间比较,实现设备管理自动化。功能:(1)设定设备运行时极限积算值, 超过极限值时给出要求维修的打印输出。(2)积算时间以1min的精度计算,应达1X10h以上。3.2 起停次数积算 累计间隙运行设备或部件的启停次数,并设定极限值,超出此值时自动发 出要求维修的信息,实现设备管理自动化。功能:(1) 设定极限值,超出此值,超出此值自动打印出要求 维修信息。(2) 可累

49、计开关次数大于 60万次。直接数字控制(DDC软件每个分站均内设2x512k(或2x512k)EPROM主留存储器,永久存储过程控制的DDC算法和完成顺序控制所需要的控制算法、算术算符、逻辑算符和相关算符。 功能:(1)DDC程序包括对全部输出量所指定的初始值。 中央站能完成对全部DDC设定点的程序显示和修改。1.5.4 事件起动的诱发程序1 诱发源(器)包括:Excel500 系列控制器可由以下几种诱发程序:1) 时间诱发:按指定时间导引“诱发程序”执行。2) 状态诱发:按指定的“诱发状态”(如报警、开关量状态变化等) 导引“诱 发程序”执行。3) 手动诱发:操作员发出手动命令导引“诱发程序

50、”执行。 “诱发程序”功能是按诱发源的导引起动下列事件:? 模拟控制点设定为某一恒值,实现恒值控制。? 开关控制点切换到某一指定状态 (如启动、 停止、分断、开启、关闭 等), 或进行一系列的逻辑程序控制。主要功能? 诱发程序命令留有后效的有优先级的结构。? 相连的命令有防止电流浪涌的时间延迟,其值为115s。? 能逐个安排时间和状态诱发源进入或退出工作。? 能逐个诱发源的“诱发程序” ,导引起动规定的事件。? 能与时间表程序相连接。1.5.5 DDC 能量管理程序软件除以下各分项列出的程序功能外,全部能量功能应用程序还具有:1) 应用程序及其相关的数据文件存放于金制电容及备用锂电池支持 30

51、 天以上的RAM中o2) 从EBI中央站或DDC手动操作终端可对此类程序实现:3) - 访问4) - 进入/ 退出工作操作5) - 修改- 局部或全部程序启停6) EBI 中央站及现场控制器能在线,从中央站或现场控制器的手动操作终 端完成对全部DDC勺上述功能。时间管理方式1) 时间程序 对需要的被控对象系统编制独立的启 / 停程序时间表,控制空调机组、通排 风机、加热或制冷系统、灯光照明等。时间程序可以在任何时候给任何数据点设定值或状态制定如下时间程序: ? 每日程序? 每周程序? 年年程序? 当天活动? 例外日程序? 临时时间程序?功能:每个DDC可提供20组时间程序,每组可控制多台设备

52、起停,而总起停次数多达254次。2) 例外日时间程序 提供一组例外日时间程序, 用以容纳例假日和法定假日的启 / 停程序时间表 主要功能:可容纳 16 个以上例外日时间表程序驻留在DDC中,可提前一年编程3) 临时时间程序提供临时时间程序, 供特殊情况下, 可用临时时间程序代替事先已编程排定 的启/ 停时间程序。主要功能:? 临时时间程序能适用于所有被指明的一天。? 能提前安排长达一周的临时程序。? 执行完毕的临时时间程序将自动删除,系统转入执行正常的时间程序。4) 自动时制转换 可充分利用日光节能,功能:? 按预先设定何日、何时系统的实时时钟向前或向后调整一定时间,成为 新的时制。? 时间转

53、换及时间程序调整无需人为干预地自动进行。1.5.6 节能及能源控制软件主要控制功能:? 焓值控制: 对每种空气源进行全热值计算,并进行比较决策,自动选择 空气源,使被冷却盘管除取的冷量或增加的热量最少, 来达到所希望的冷却或加 热温度。? 最佳启动:根据人员使用情况,提前开启 HVAC设备。在保证人员进入 时环境舒适的前提下,提前时间最短为最佳启动时间。? 最佳关机:根据人员使用情况,及航班动态,在人员离开之前的最佳时 间,关闭HVA(设备,既能人员离开之前空间维持舒适的水平,又能尽早地关闭 设备,减少设备能耗。? 减小再加热控制: 对于使用集中供冷、 分区再加热方法进行温度控制的 多区单位空调系统,根据区域状态计算再加热需要量,并据此进行优

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