樓宇自動化控制系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水、消防、保安等眾多分散設(shè)備的運行、安全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實行集中監(jiān)視、管理和分散控制的建筑物管理與控制系數(shù),稱為BAS(Building Automation System)。
BAS系統(tǒng)能帶來的實際效果主要體現(xiàn)在:室內(nèi)恒溫控制;便于大樓內(nèi)所有設(shè)備的保養(yǎng)和維修;便于大樓管理人員對設(shè)備進行操作并監(jiān)視設(shè)備運行情況,提高整體管理水平;良好的管理將延長大樓設(shè)備的使用壽命,延長設(shè)備的更換周期,節(jié)省大樓的設(shè)備開支;及時發(fā)出設(shè)備故障及各類報警信號,便于將損失降到最低點,便于操作人員處理故障;節(jié)省運行費用,節(jié)省能量。
我公司研發(fā)的BAS系統(tǒng)主要可分為如下子系統(tǒng)
供熱、空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)。為室內(nèi)提供一個舒適的環(huán)境??刂茖ο鬄榻ㄖ?nèi)的冷卻塔、冷水機組、空調(diào)機組、氣控設(shè)備等。
給排水系統(tǒng)。飲用水的提供以及污水排放。
變配電系統(tǒng)。監(jiān)控建筑物內(nèi)高低壓配電房及所有變配電設(shè)備,提供對重要電氣設(shè)備的控制程序、時間程序和相應(yīng)的聯(lián)動程序。
電梯控制系統(tǒng)。對建筑物內(nèi)的多臺電梯實行集中的控制和管理,以及聯(lián)動。
樓宇機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的選型配置,將直接影響大樓機電設(shè)備的運轉(zhuǎn)、能源利用的效率和樓宇自動化的水平,所以系統(tǒng)設(shè)備的選型配置具有重大意義。從產(chǎn)品質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能的先進性、操作軟件功能、價格以及業(yè)績和售后服務(wù)等綜合考慮,目前在國際上具有幾十年歷史的、著名的BA系統(tǒng)專業(yè)公司及產(chǎn)品有:
美國HONEYWELL公司Excel5000系統(tǒng)
美國JOHNSON CONTROLS 自控有限公司METASYS系統(tǒng)
英國SATCHWELL控制系統(tǒng)有限公司BAS2800系統(tǒng)
以下是關(guān)于美國HONEYWELL公司的Excel5000系統(tǒng)的簡單介紹:
Excel5000系統(tǒng)(最新的系統(tǒng)型號為EBI)采用先進的技術(shù)實現(xiàn)受控設(shè)備完全自動化控制,此系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于世界各地,它提供給用戶超過12種語言以上的相同介面。并且又有HONEYWELL公司百年的控制經(jīng)驗為強大的后盾,同時,HONEYWELL擁有自己獨特的控制方式是其它廠家無法比擬的,其生產(chǎn)的控制器、傳感器、執(zhí)行器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可被特制成滿足于各個地區(qū)需要的專用設(shè)備。
Excel5000系統(tǒng)集成支持包含目前樓宇自控及信息產(chǎn)業(yè)中絕大多數(shù)的標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)具備了靈活性、互操作性以及同其它樓控系統(tǒng)甚至企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)的可連接性等特點。
由一個或多個現(xiàn)場控制器、輸入輸出擴展模塊和高級操作站,組成最基本的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),HONEYWELL系統(tǒng)可以不斷滿足受控設(shè)備擴展的需要。
系統(tǒng)具有以下鮮明特點
簡潔易懂
采用集散系統(tǒng),現(xiàn)場控制域內(nèi)的通訊總線為無主式的,點對點同層通訊;
結(jié)構(gòu)直觀簡單,系統(tǒng)通訊速度9600~1M波特,使用快捷,方便;
直觀的圖形操作員接囗,包括歷史和動態(tài)趨勢報表,易學(xué)易懂;
編程簡單,使用方便,用圖形組態(tài)方式編程。
模塊式設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計有操作站至控制器,完全是根據(jù)控制點的數(shù)量及功能而定。而數(shù)量方面,可隨日后控制點的改變而隨意更改而絕不影響目前的運作。而每一個控制器也是多功能的,他可以任意調(diào)校以達到控制不同的設(shè)備。
分散式設(shè)計
整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)為不同的控制器聯(lián)網(wǎng),控制器的位置完全取決于設(shè)備的位置,不受任何其他限制。
符合國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計
設(shè)計方針是以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),從品質(zhì)管理方面開始,符合ISO9000的標(biāo)準(zhǔn)。從技術(shù)方面,不論軟件或硬件的采用,也是從國際標(biāo)準(zhǔn)開始。操作系統(tǒng)應(yīng)采用美國微軟件公司的視窗(Microsoft Windows NT)操作系統(tǒng),硬件則采用IBM的計算機。從管理系統(tǒng)看,配合BACNET、TCP/IP(樓宇管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))及LONWORK(LonTalk標(biāo)準(zhǔn))的設(shè)計。
開放式設(shè)計
系統(tǒng)開放設(shè)計是Excel5000系統(tǒng)的最大特色,它的開放設(shè)備可分為三大類:
它本身設(shè)計上具系統(tǒng)集成功能。它的集成設(shè)備和第三方接口界面設(shè) 計,已令Excel5000系統(tǒng)可與其它廠家的設(shè)備聯(lián)上,使它們也成為整套樓宇建筑管理系統(tǒng)的一部分。
軟件方面:Excel5000系統(tǒng)也大大的開放了結(jié)合的條件,如所有具DDE 功能的軟件,也可以跟該系統(tǒng)交換資料。而其開方式平臺設(shè)計跟WINDOWS、UNIX、LONWORK、BACNET的標(biāo)準(zhǔn)配合,使軟件編寫時有所依據(jù)。
從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面。它可完全支持朗訊的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng),極大的節(jié)省了布線,方便管理。更易于與其它子系統(tǒng)進行集成。
可靠性高
Excel5000系統(tǒng)采用采用分散控制、集中管理的結(jié)構(gòu),即使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)某一部分的控制器或線路受到損壞,也不會影響整個系統(tǒng)的動作,系統(tǒng)亦會即時對故障區(qū)或發(fā)出報警指示。即使中央控制站出現(xiàn)故障,現(xiàn)場的各個控制器也能正常工作,系統(tǒng)還能夠繼續(xù)運行。本系統(tǒng)的全部傳感器、執(zhí)行器、變送器、以及計算機均為名牌產(chǎn)品,性能優(yōu)異,可靠性高。
節(jié)能效果突出
Excel5000系統(tǒng)采用采用分散控制、集中管理的結(jié)構(gòu),即使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)某一部分的控制器或線路受到損壞,
也不會影響整個系統(tǒng)的動作,系統(tǒng)亦會即時對故障區(qū)或發(fā)出報警指示。即使中央控制站出現(xiàn)故障,現(xiàn)場的各個控制器也能正常工作,系統(tǒng)還能夠繼續(xù)運行。本系統(tǒng)的全部傳感器、執(zhí)行器、變送器、以及計算機均為名牌產(chǎn)品,性能優(yōu)異,可靠性高。
Excel5000系統(tǒng)通過空調(diào)控制,控制水量及設(shè)定值:制冷系統(tǒng)利用計算機控制的多種優(yōu)勢,實施根據(jù)冷量控制冷水機組起動數(shù)等多種節(jié)能措施,可以大大節(jié)省電量、水量、蒸氣量,以求達到更高的經(jīng)濟效益。系統(tǒng)控制顯示功能包括(密碼系統(tǒng),控制點摘要,控制點報警,空調(diào)、制冷系統(tǒng)的節(jié)能控制狀況,控制點歷史,趨勢記錄,重要被調(diào)參數(shù)的動態(tài)光柱顯示,系統(tǒng)的動態(tài))。
全漢化軟件,操作簡便
根據(jù)中國國情,對于如此龐大的樓宇自控系統(tǒng)的監(jiān)控管理要求極高。本系統(tǒng)軟件在先進的Windows畫面上實現(xiàn)多層次漢化顯示,清晰顯示了設(shè)備分區(qū)及層次,操作員用鼠標(biāo)及少量按鍵即可進入需監(jiān)視的樓層,系統(tǒng)或設(shè)備;形象漢化圖設(shè)計可使受過中等教育的操作員即可對設(shè)備進行控制;參數(shù)趨勢圖,光柱圖及幫助系統(tǒng)提示功能設(shè)計,可使操作員方便地了解系統(tǒng)運行性能,分析系統(tǒng)狀態(tài)和找出故障原因;預(yù)置的程序無需操作員現(xiàn)場操作,即可按計劃完成系統(tǒng)指揮,自動控制和打印報表等。
提高勞動生產(chǎn)率與管理水平
現(xiàn)代化大型建筑群需要大量的樓宇設(shè)備。同時,大廈系統(tǒng)設(shè)備控制需要達到高到高效率、準(zhǔn)確及可靠。Excel5000系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進行綜合,了解系統(tǒng)運作狀態(tài),及時解決各種突發(fā)事件,并完成由建筑群管理部門各系統(tǒng)發(fā)來的每天上百條設(shè)備使用指令,上述要求若依靠人工運行是不可想象的。計算機快捷處理可大大減少勞動強度力,減少設(shè)備運行維護人員;另外,系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運行,在最佳情況下運行,既可節(jié)能,又可大大減少設(shè)備損耗,減少設(shè)備維修費用。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Excel5000 (系統(tǒng)型號為EBI)系統(tǒng)有一個中央控制站,通過中央通訊總線C-BUS將各種功能的控制器與中央工作站相連,完成空調(diào)設(shè)備、制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)等的監(jiān)察及控制。
現(xiàn)場接有各種探測器、操作器、電氣開關(guān)等設(shè)備,因此,這是一個三層系統(tǒng)。
中央通訊總線C-Bus
C-Bus是以RS485作點對點通訊,通過一塊C-Bus界面卡,用以聯(lián)接EBI 系列控制器,介質(zhì)為Honeywell雙絞線AK3744(18AWG,線徑1亳米帶護套),長度可達1200米。每條C~Bus可連接29個的Excel5000系列控制器,通訊點限制為1500點,通訊速度為9600~1M 波特。以無屏蔽雙絞線(UTP)作為傳輸介質(zhì),布線方便
系統(tǒng)服務(wù)器(工作站)
系統(tǒng)設(shè)一臺中央監(jiān)控站,中央監(jiān)控站顯示所有監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)值、調(diào)節(jié)設(shè)定值,實施記錄每一時刻每一事件的發(fā)生,并能協(xié)調(diào)、處理突發(fā)事件。中央監(jiān)控站采用DELLPIII計算機,操作系統(tǒng)采用微軟WINDOWS/NT,并配置19’SVGA顯示器。用于調(diào)度人員的日常控制、監(jiān)視、和調(diào)度管理工作;采集數(shù)據(jù)的歸檔、統(tǒng)計、報表管理等。
Excel500、Excel100和Excel50直接數(shù)字控制器(DDC)
直接數(shù)字控制器(DDC)直接對大樓冷源設(shè)備子系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)設(shè)備子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、電梯子系統(tǒng)、給排水子系統(tǒng)、供配電子系統(tǒng)等設(shè)備進行監(jiān)視和控制,接收設(shè)備的運行狀態(tài),故障報警,手/自動狀態(tài)和傳感器信號,進行數(shù)據(jù)處理后對設(shè)備進行自動化管理。直接數(shù)字控制器(DDC)內(nèi)部固化了控制程序,當(dāng)工作站出現(xiàn)故障時,控制器仍然能夠獨立工作。
末端傳感器、執(zhí)行器
末端傳感器檢測現(xiàn)場和設(shè)備的參數(shù)、運行情況,并把數(shù)據(jù)上傳給直接數(shù)字控制器進行處理。如溫度、溫濕度、壓力、流量、水位等傳感器。執(zhí)行器接受DDC的指令控制各種水閥的動作,使大樓的環(huán)境達到舒適和適應(yīng)各種應(yīng)用要求。
ExcelXI584手提式操作員終端(POT)
本BAS系統(tǒng)配置一個ExcelXI584手提式操作員終端(POT),用于現(xiàn)場調(diào)試、設(shè)備維修、設(shè)備參數(shù)設(shè)定等。
1.4.3 系統(tǒng)硬件功能
一、中央操作站
操作站是PentiumIII微處理器的高性能PC機,操作系統(tǒng)為WINDOWS95/98或NT界面,除了可用文字菜單方式與操作人員溝通外,也可用圖形方式進行,并且具有中文顯示。
操作站設(shè)有五級密碼保護功能,防止系統(tǒng)被非有關(guān)人員使用。
操作站允許WINDOWS支持的其他軟件同時運行,且可以與他們進行動態(tài)的數(shù)據(jù)交換。
二、直接數(shù)字控制器(DDC)
本系統(tǒng)的控制器含EXCEL500,EXCEL100直接數(shù)字控制器。EXCEL5000系列控制器全部是中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的DCPI智能型分站,它們均是用honeywell公司開發(fā)之目標(biāo)導(dǎo)向圖形軟件來作編程。由于每臺控制器之編程均儲存在快閃記憶體內(nèi),即使通訊總線中斷亦不會影響控制器之獨立運作。
(1)EXCEL 500控制器EXCEL500這是一種全部模塊化的16位微處理器(CPU)Inteli80C188,具有靈活組合特性的直接數(shù)字控制器,最大的容量128個物理點,即可聯(lián)接128個探測器,開關(guān)、操作器.它由基本的CPU模塊及電源模塊為基礎(chǔ),再任意按照實際需要加入以下幾種功能模塊,便可組成一臺完整的控制器。并裝有先進的快速閃記憶體。
類比輸入模塊(AI): 8個點,0~10VDC,4~20mA,PT1000
類比輸出模塊(AO): 8個點,0~10VDC
數(shù)字輸入模塊(DI):12個點,1mA,24VDC或24VAC,max
數(shù)字輸出模塊(DO):5個繼電器輸出,1個常開觸點輸出,4A,24V每個類比輸出和數(shù)字輸出模塊可帶超馳控制開關(guān)以實現(xiàn)遠(yuǎn)方自動/手動控制切換。也可有發(fā)光二極管LED提供的狀態(tài)顯示和以亮度變化反應(yīng)模擬輸出的大小變化。
(2)EXCEL 100控制器
EXCEL100這是一臺36點的控制器,裝有16位電腦芯片,提供現(xiàn)場編程調(diào)試之用。
---- 類比/數(shù)字輸入:12點,0~10V,2~10V,4~20MA,NTC,PT1000(AI/DI)。
---- 類比/數(shù)字輸出:12點,接MCE3繼點器可輸出240V,2A(A0,D0)。
---- 類比/數(shù)字輸入:12點(DI)。
(3)控制器軟件說明
EBI控制器利用CARE軟件編程,特點如下:
18個英文字符用于命名所有的點。
由32個英文字符組成64個說明語句,用于所有點的解釋。
每個控制器有20個點可被即時記錄,作為歷史趨勢,存儲緩沖器可容納200個數(shù)值。
在1分鐘內(nèi)即可處理運行時間的小時累計。
20個時間程序。
(4)控制器主要的優(yōu)點
控制器的模塊數(shù)量可以根據(jù)實際輸入/輸出點來調(diào)整,因而適應(yīng)特殊的需要,36個或更少的物理點可以用單個控制器控制,點數(shù)多時,可用模塊型控制器來控制
DI點有累加輸入功能,可直接用于電度或熱量等計算。
在控制器內(nèi),每個輸入點有小燈顯示其運行的狀態(tài)。
輸出點可以有手動開關(guān)應(yīng)急操作。
開關(guān)量的啟/??梢酝ㄟ^時間計劃表來控制其何時啟停。
彈性時間計劃最長可達1年。
真正的雙向交流,當(dāng)與中央站通訊線中斷時,余下的控制器間仍可進行數(shù)字交換。
手提液晶體顯示屏可在現(xiàn)場操作Excel500及Excel100控制器,包括 顯示點的數(shù)值和狀態(tài),及向這些點發(fā)出指令。另一特點是可在系統(tǒng)中其中一個控制器上,利用此顯示屏操作同一條總線上的另外一臺控制器。
EBI說明
一、系統(tǒng)軟件EBI的特點:
圖形軟件:動態(tài)彩圖,每圖20秒~2分鍾自動刷新一次,操作員亦 可再自行選擇刷新。利用圖形軟件包Micrografx Designer繪畫。
趨勢記錄:可分為歷史和動態(tài)兩種.動態(tài)圖形趨勢最少同時顯示6個 點,采樣速率5秒~60分鐘。歷史趨勢最多同時顯示8個點,采樣速率10秒~24小時.利用微軟公司之表格軟件來作圖形式趨勢記錄,最多采樣300個點。
時間、事件觸發(fā)程序(TEP):在使用時,用以觸發(fā)系統(tǒng)及各點的報警,啟動相互作用程序.安排設(shè)備工作時間等.
節(jié)能軟件:如間隙運行,最隹啟停,尖峰電荷限制等等。
報警管理:將報警分級,并同時顯示及打印情況,數(shù)值,以及60個字符的說明。顯示屏上會出現(xiàn)彈出的警報管理屏幕,操作員可選擇顯示有關(guān)的報警圖形,及直接進入點命令圖面。
二、系統(tǒng)的操作:
操作人員主要以視窗方式工作,通過顯示屏上逐級細(xì)化的彩色圖形, 可以看到空調(diào)、電力、給排水等系統(tǒng)的全部重要設(shè)備,并可對這些設(shè)備完成預(yù)先指定的所有控制和管理。全部以彩色圖像為主,并可有中文顯示,通過圖像對話,完成實時操作。
系統(tǒng)圖像和資料,均可在線修改,易學(xué)易懂。
配備不同的報表功能,包括報警歷史,操作員活動記錄,控制器報警歷史,及當(dāng)前的報警。
系統(tǒng)提供七類操作員特許,可以給每一個操作者設(shè)定操作級別,實現(xiàn) 客戶的監(jiān)控中心保安要求。同時,操作員只能分配給他的起始圖形的導(dǎo)引路徑,瀏覽其對應(yīng)下的各種圖形。