霍尼韦尔CP-BAS系统方案

楼宇自动化系统 BAS 10 1 目 录 楼宇中央管理系统 3 摘要 3 一 需求分析 5 二 设计依据和设计原则 7 2 1 设计依据 7 2 2 相关标准规范 7 2 3 系统设计原则 7 三 系统总体设计思路 8 3 1 设计目标 8 3 2 设备选型 8 3 2 1 中央系统的配置 8 3 2 2 现场设备 9 3 2 3 电源 9 3 3 系统通讯网络 10 3 3 1 管理层网络 10 3 3 2 监控层网络 10 3 3 2 现场层网络 11 3 4 系统特点及满足的要求 11 3 4 1 系统特点 11 3 4 2 系统满足的要求 12 3 5 与其他系统的集成 12 四 系统技术介绍及分析 13 五 系统选型 14 六 系统详细设计 15 6 1 中央站监控功能 16 6 2 冷热源系统的监控 16 6 3 空调通风系统的监控 17 楼宇自动化系统 BAS 10 2 6 3 1 空调系统 17 6 4 给排水系统的监控 18 6 4 1 给水系统 18 6 4 2 排水系统 19 6 5 电力系统的监测 19 6 5 1 变配电系统 19 6 6 其他系统 21 七 系统的扩容 扩建及故障影响 21 八 主要设备介绍 22 8 1 EBI 系统 22 8 2 ComfortPoint BACnet 控制系统 23 8 3 网络控制器 CP IPC 24 8 4 控制器扩展模块 CP EXPIO 27 8 4 现场控制器 CP SPC 27 8 5 ComfortPoint Open Studio 编程工具介绍 28 九 系统使用功能介绍 29 9 1 中央站功能 29 9 1 1 监视功能 29 9 1 2 控制功能 29 9 1 3 先进的报警功能 29 9 1 4 综合管理功能 30 9 1 5 通信及优化运行功能 30 9 2 BACnet TCP IP 功能 30 9 3 DDC 功能 31 9 4 节能及能源控制软件 35 十 设备清单 36 楼宇自动化系统 BAS 10 3 楼宇自动化系统 BAS 方案 摘要 某项目 BAS 系统包括以下监控内容 冷源系统 包冷水机组 冷冻泵 冷 却泵 冷却塔等 空调机组 新风机组 排风机组 给排水系统 包括热泵机 组 循环泵 生活水系统 污水处理系统等 配电系统 包括低压配电 发电 机等 电梯系统等进行全自动监控 系统总监控点为 963 点 根据现场设备分布情况及监控点数 本项目中 BA 系统共采用 12 台 CP IPC 通用控制器 37 个 I O 模块 32 台 CP SPC 小型扩展控制器 总输入输出物理 监控点数为 963 左右 对所有空调 送排风系统控制 给排水系统 变配电等 系统及电梯等进行管理 BA 采用 EBI 系统 BA 监控中心配置 1 台 EBI 系统主监 控服务器 1 台楼宇自控系统工作站等 在考虑系统硬件配置时 除满足方案目前需要以外 对于 DDC 控制器及其 扩展模块上的输入输出点数量 各类型点均考虑了大约 20 左右的备用量 作 为将来可能的调整及设备增加之用 我们目前采用的 BA 系统 EBI 为开放型网络体系 它可提供其他基于 网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据 可与其他应用系统之间共享 数据 EBI 系统已包含了广泛的设备及协议界面供集成选用 系统有以下开放 接口 ODBC 数据接口 Network API C C VB FORTRAN AdvanceDDE 客 户端 BACnet 客户端 服务器 Microsoft Excel Data 交换 OPC 客户机等 楼宇自动化系统 BAS 10 4 一 需求分析 本项目 BAS 系统包括以下监控内容 冷源系统 包冷水机组 冷冻泵 冷 却泵 冷却塔等 空调机组 新风机组 排风机组 给排水系统 包括热泵机 组 循环泵 生活水系统 污水处理系统等 配电系统 包括低压配电 发电 机等 电梯系统等进行全自动监控 系统总监控点为 963 点 为此 我们通过相关图纸进行了仔细研究 结合我司对建筑物设备控制与 管理系统的实际工程经验 从系统的当前设计及今后的宏观规划均作了仔细考 虑 为贵方提供以下技术方案 确保整个工程提供的设备为先进的 节能的 便于维护 操作方便 自动控制 技术经济性能符合标书的要求 既满足高度 智能化和系统集成化的技术要求 又能满足系统今后升级换代及系统扩展的需 要 系统始终贯彻 为大厦提供增值服务 的设计理念 服务于大楼的管理和 功能需求 实现舒适 节能 先进的目标 我们为楼宇自控系统提供最新的纯 BACnet 系统 CP EBI 系统 该系统是 目前最为先进的高效能 集成化的 IBMS 系统 该系统根据实际需要可将大楼 的楼宇控制系统 消防报警系统及安保自动化系统等集成在 EBI 平台上 并适 用于楼宇的建筑特点及先进的控制和管理要求 包括选用最先进的 BACnet 技 术的 32 位数字控制器 以及与其他供应商系统的开放性接口 Honeywell 提供 的 EBI 软件能够方便地实现与其它制造商的楼宇系统的 BACnet 网完成互联 楼宇自动化系统 BAS 10 5 Open Systems Philosophy TCP IP Advance DDE 二 设计依据和设计原则 2 1 设计依据 某项目智能化系统招标文件 某项目由设计院设计的相关图纸 2 2 相关标准规范 本方案主要参考的标注和规范如下 智能建筑设计标准 GB T50314 2000 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 电气装置安装工程施工机验收规范 GBJ 232 90 92 采暖 通风与空气调节设计规范 GBJ19 87 本方案所采用的 EBI 的系统结构完全符合 JGJ T16 92 第 26 2 2 6 条 即系统应 楼宇自动化系统 BAS 10 6 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 且 DDC 间能实现同层通信 EBI 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 Windows 2000 XP 2003 作为操作系统 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 选用最新的 ComfortPointTM 系列控制器 CP 成纯 BACnet 系统架构 2 3 系统设计原则 本系统设计遵循以下设计原则 系统设计与配置强调先进适用 在技术上保持先进性 具有适应 技术发展趋势及产品更新的能力 系统设计与配置综合平衡考虑 特别强调建筑设备管理系统在节 能等方面的作用 达到国际先进水准 系统设计与配置在体现本工程整体特色的同时 注意工程投资的 经济效益 除考虑建设时的一次性投资外 还考虑系统的运行成 本 并使之最小化 整个系统在规划时结合建筑的各功能分区进行设计 三 系统总体设计思路 我们设计的楼宇自控系统可提供对某项目内各种 HVAC 等设备运行情况的 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 我们本着节能 舒适 控制方便的目的 为某 项目设立一套高质量的楼宇自控系统 3 1 设计目标 建立楼宇自控系统的目标是利用先进的计算机监控技术对整个某项目内的 各种楼宇自动化设备进行集中的实时监测和控制 为用户提供舒适 便捷的工 作环境 并在此基础上通过资源的优化配置和系统的优化运行达到节约能源和 楼宇自动化系统 BAS 10 7 人力的目的 3 2 设备选型 3 2 1 中央系统的配置 软件配置 服务器上将安装 EBI 服务器 工作站软件及 Windows2008 操作系统 SQL Server 配置标准 BACnet 客户端 连接各 BACnet 设备以及本项目中其他 EBI 系统 实现集成 配置标准 OPC 客户端 用于连接第三方系统 实现集成 子系统接口开发 生活变频泵第三方数据接口 冷源系统数据接口 发电机第三方数据接 电力监控系统第三方数据接口 热泵机组系统 数据接口等 3 2 2 现场设备 现场控制器全部选用 Honeywell 公司最新推出的 ComfortPointTM 系列控制 器 CP 系列 网络控制器采用 Honeywell 公司最新的基于 IP 的具有扩展能力的 BACnet 网络控制器 CP IPC 采用 32 位 CPU 64MB 内存 24 个物 理点可扩展至 128 个 1500 个软件点 支持扩展 I O 模块 配置灵活 内置 BACnetIP 路由器 无须另行增加任何 BACnet 路由设备 1 个 10M 100Mbps 的 Ethernet TCP IP 口和 3 个 MS TP BACnet 口 每条 BACnet MSTP 扩充多达 30 个现场控制器 3 2 3 电源 控制器和网络设备的电源由统一的 UPS 提供 所有 BA 设备均由事故电源回路供电 并由强电承包单位负责提供 本方案所采用的主要组件中央软件 控制器均是 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 楼宇自动化系统 BAS 10 8 3 3 系统通讯网络 3 3 1 管理层网络 采用标准的 TCP IP 以太网构成局域网 中央站与工作站为服务器 客 户机结构 通过以太网及相应的通讯接口实现中央站 工作站 及第 三方设备 相关子系统间的及上 IBMS 系统的数据通信 资源共享和 综合管理功能 EBI 系统由于其结构及开放性易于实现与其他相关系统和独立设置的 智能化系统间的数据通信 系统集成以及与其他厂商设备和系统的连 接 数据传输速率为 10 100Mbps 3 3 2 监控层网络 为了保证系统日后的开放性 我们将采用我们最新的 也是目前最为先进 的通讯方式即 BACnet 通讯方式为大楼进行系统设计 网络控制器 CP IPC 通过 BACnet TCP IP 总线与 EBI 中央通讯 能实 现控制器间的通讯 即同层通讯 便于系统参数的共享及不同控制器 间的联动控制 EBI 中央可通过 BACnet TCP IP 总线把信息传送至任何指定的分站 BACnet TCP IP 总线在网络控制器 CP IPC 和中央站之间以 10 100M 的速度传输数据 最高通讯速率可达 100Mbps 3 3 2 现场层网络 为了保证系统日后的开放性 我们将采用我们最新的 也是目前最为先进 的通讯方式即 BACnet 通讯方式为大楼进行系统设计 现场控制器 CP SPC 通过 BACnet MSTP 总线连接至网络控制器 CP IPC 从而与中央通讯 每条 BACnet MSTP 总线可连接最多 30 个现 场控制器 BACnet MSTP 以 76 8Kbps 的速度在现场控制器 CP VAV SPC 和网络 控制器 CP IPC 之间进行数据传输 电缆长度从 1050 至 7200 英尺 320 至 2200 米 楼宇自动化系统 BAS 10 9 3 4 系统特点及满足的要求 3 4 1 系统特点 a 本项目采用 Honeywell 的 ComfortPointTM 系统 构成纯 BACnet 网络系统 结构 不仅符合中国国家标准 而且符合当代现场总线在控制系统应用 发展方向 b 系统不需要网络转换设备 如 网络控制器 网关等 由中央站和分站 DDC 构成分布式集散控制系统 中央站和分站 DDC 控制器直接通信 控制 器之间直接通信 c 所有 DDC 控制器 均为可以和第三方产品互相操作和互相替换的开放 式 BACnet 的产品 因此 ComfortPointTM 系统是一个完全开放系统 d 所有 DDC 控制器 均为点对点通信 体现了 网络就是控制器 这个 网络时代的技术特征 e 中央站出现故障 不影响所有 DDC 控制器的工作 中央站由中央服务 器和客户机组成 同时采用互联网技术 兼具浏览器 WEB 服务器 数据 库这种互联网三层结构 全部 WEB 化界面操作 中央服务器建立和支 持 63000 个监控点的实时数据库和可大于 20GB 的关系数据库 还提供 DSA 分布式数据库技术 中央站采用的最先进的数据库技术和互联网技 术 安装有完善的中间件服务系统 ARCnet BACnet LonWorks ModBus ODBC OPC DDE 等等 使 EBI 系统成为智能建筑的理想的开放式集成平台 基于楼宇自控系统 可以构成 BMS IBMS 平台 3 4 2 系统满足的要求 a 满足生活和工作环境的舒适性 楼宇自控系统通过对各空调系统的最佳控制 温湿度的自动调节 外气控 制等系统的控制 让工作人员在一个舒适的环境中工作 也有利于工作效率的 提高 b 确保建筑物及内部人员的安全 楼宇自控系统通过对设备运行状态的监视和控制 从而提高大楼的整体安 全水平和灾害防御能力 为生命 财产及内部人员的安全提供保证 楼宇自动化系统 BAS 10 10 c 实现优质的能源管理 提供最佳的能源供应方案 实现优质的能源管理 节约能源 d 满足系统设备管理现代化的要求 楼宇自控系统通过对大楼内多个子系统设备的监视及控制 包括管理功能 显示功能 多工况的控制功能 统计分析及故障诊断功能 从而实现管理现代 化 降低人工成本 3 5 与其他系统的集成 我们目前采用的 BA 系统 EBI 为开放型网络体系 它可提供其他基于 网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据 可与其他应用系统之间共享 数据 EBI 系统已包含了广泛的设备及协议界面供集成选用 系统有以下开放 接口 ODBC 数据接口 Network API C C VB FORTRAN AdvanceDDE 客 户端 BACnet 客户端 服务器 Microsoft Excel Data 交换 OPC 客户机等 EBI 的数据库备有 ODBC 开放式数据库连通性 EBI 为其数据库提供一 个 ODBC 驱动程序 用户可选择自己的报告工具 这一功能特性已经包括在基 本软件内 用以制作报告为目的 对数据库进行开放的和灵活的访问 EBI OPC 客户机 EBI OPC 客户机程序可节约成本并且方便地集成大量以 前未得到支持的设备和系统 OPC 服务器一般由设备制造商或第三方软件公司 编写 可方便的集成到 EBI OPC 客户机程序中 EBI OPC 客户机接口支持 OPC2 0 和 OPC1 0a 数据访问 它能提供对模拟点和状态点标准信息的读 写访 问 但不支持报警 EBI OPC 服务器用于补充 EBI 系统的开发能力 它可以让其它采用 OPC 客户机程序的系统使用所有的 EBI 系统的点参数数据 OPC 服务器支持所有的 强制性 OPC 接口 EBI BACnet 客户机 EBI BACnet 支持程序提供多种 BACnet 操作员工作 站功能以及改进的 BACnet 网关功能 EBI BACnet 服务器 它能够向其它系统以 BACnet 格式提供状态 数据和 报警信息 能够充当 BACnet 网关并向另一个 BACnet 客户机程序以 BACnet 格 楼宇自动化系统 BAS 10 11 式提供它所有相关信息 因此与其他系统的集成 在 EBI 系统平台上完全可实现 四 系统技术介绍及分析 某项目楼宇自控系统监控管理遍布于各大楼内所有空间的监控对象 除了 冷热源 空调通风设施以外 还有动力配电 给排水 大楼电梯系统等设备 另外地下层等楼层还分布着给排水 排风设备 包括生活水箱 送 排风 机等设备 针对大楼的上述特点 非常适合采用 分散控制 集中监控 的集散型控制 模式 分散控制 能够极大地提高系统的可靠性 降低系统布线的造价和复杂程 度 集中监控又为系统的操作管理和维护带来巨大的方便 通过对楼宇设备的监控 将可以提供舒适性环境 节省能源 保障人员设 施的安全和保护环境等等效益 对于某项目不同的使用空间 控制侧重点应该有所区别 对于会议室 办公区域 宜追求以人为本的舒适性条件为主 对于非重要 区域 走廊等 应该强调节省空调和照明的能源消耗 对于地下室 建议设置 空气质量监测 以便保障人员的卫生和安全 同时根据不同的负荷进行温度控 制 以追求舒适性和节能的统一 我们的设计对于不同的功能空间 都具有针 对性的技术措施 某项目的设备管理集成和信息系统集成需要来自建筑设备日常的和应急的 各种工况参数 例如故障报警信息 能源计量 设备负荷状态 时间 水平 等 等 楼宇自控系统必须采集这些数据 并将它们和共享数据库关联 成为系统 集成可以运用的原始数据 这一个数据自动化采集的作业 是整个建筑群实现 智能化的重要一环 五 系统选型 与集成管理系统联网 楼宇自控系统可将设备维修信息自动传送至集成系 统 方便物业管理部门及时组织维修 对于某项目这样的建筑来说将有大量的 楼宇自动化系统 BAS 10 12 设备维护工作 通过系统间的联网将大大提高工作效率 需采用先进的 集散型网络结构实现楼宇自控系统的实时集中监控管理功能 既能符合国际标准 又符合某项目大厦的建筑特点 其设备较分散 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 分站与中央站之间的 数据通信 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 需采用灵活的模块化具有 BACnet 技术现场控制器 对于不同楼层的现场设 备分布配置相应的输入 输出模块 保证系统良好的集散性和今后的扩展性 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 空调系统将成为能源消耗的大户 采用优化的控制方案不但可为某项目创造一个舒适及安全的工作环境 且能 大大节约能源 Honeywell 公司的 EBI 系统是一个集成系统 而且是目前世界上唯一已经将 BA SA FA 集成的集成系统 可完全满足某项目的需要 且为很多工程应用 的成熟 可靠的系统 系统网络应采用标准网络协议 符合远程通信管理以及 符合计算机发展技术趋势的要求 系统软件应能提供多种标准通讯协议便于实 现系统集成 并按模块化的方法设计 便于系统规模及应用功能的扩展 楼宇自动化系统 BAS 10 13 考虑到本大楼采用大型冷热源设备及现场控制设备 美国 Honeywell 公司 从传感器 阀门到控制器 软件均可由一家厂家提供 配套性强 为了保证系统日后的开放性 我们采用我们最新的 最先进的产品为本项 目行系统设计 系统方案选用 EBI 系统 现场控制器采用 Honeywell 最新推出 的 ComfortPoint 系列控制器 由于某项目的很多第三方设备都有接口要求 利 用 EBI 和 BACnet 网络的开放性可以很容易实现与第三方设备的数据共享 六 系统详细设计 某项目的楼宇自控系统设计管理层网络 监控层网络和现场层三级网络 BA 系统共采用 12 个 CP IPC 通用控制器 37 个 I O 模块 32 个 CP SPC 扩 展小型控制器 总输入输出物理监控点数为 963 左右 对所有空调 送排风系 统控制 给排水系统 变配电等系统 电梯系统等进行管理 BA 采用 EBI 系统 BA 监控中心配置 1 台 EBI 系统主监控服务器 1 台楼宇自控系统工作站等 在考虑系统硬件配置时 除满足方案目前需要以外 对于 DDC 控制器及其 扩展模块上的输入输出点数量 各类型点均考虑了大约 20 左右的备用量 作 楼宇自动化系统 BAS 10 14 为将来可能的调整及设备增加之用 6 1 中央站监控功能 全中文化的图形化操作界面监视整个 BA 系统的运行状态 提供动态图片 工艺流程图 实时曲线图 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 采用 EBI 服务器配置的 矩阵打印机可连续记录报警打印输出 保证报警记录的连续性 6 2 冷热源系统的监控 制冷系统设备包括冷水机机组 冷冻水泵 冷却水泵 补水泵及膨胀水 箱等 冷冻站自设自动监控系统 系统根据冷负荷的需求及每天预先编排的程 序对以上所述设备进行优化控制 并通过高阶数据接口 将冷冻站的状态交接 给楼宇自控系统 监控点有 具体以招标点表为准 设备 监控内容 冷水机组 冷水机启停 运行状态 故障报警 手 自动状态 冷冻水泵 启停控制 运行状态 故障报警 手 自动状态 冷冻水蝶阀控 制 冷却水水流开关 冷冻水供回水温度 冷却水泵 启停控制 运行状态 故障报警 手 自动状态 冷却水蝶阀控 制 冷却水水流开关 冷却水供回水温度 冷却塔风机 启停控制 运行状态 故障报警 手 自动状态 冷却塔 进出水温度 高 低液位报警 进出水蝶阀控制 冷却水系统 总冷却水供回水温度 旁通电动调节阀控制 冷冻水系统 总冷冻水供回水温度 总冷冻水回水流量 总冷冻水压差 旁通 电动调节阀控制 分冷冻水供回水温度 分冷冻水供水流量 楼宇自动化系统 BAS 10 15 膨胀水箱 水箱高 低液位 冷冻站自控系统通过度量冷冻水的总供 回水温度和回水流量 计算出 空调系统的冷负荷 来决定冷水机组的启停组合及台数 以便达到最佳的节能 状态 6 3 空调通风系统的监控 设计空气调节系统的目的在于 创造一个良好的空气环境 即根据季节 变化提供合适的空气温度 相对湿度 气流速度和空气洁净度 以保证人的舒 适度 在智能建筑中 由于使用着大量的办公设备和电信电气设备 空调负荷 中主要是内部发热量引起的负荷 在设备使用高峰期 设备发热量可达内部发 热量的 50 左右 因此 智能化大楼的内区基本上全年供冷 周边区可能出现 供热 供冷交替反复形式 夏季冷负荷 智能化大楼可以达到一般大楼的 1 3 1 4 倍 而冬季热负荷却仅为后者的 50 所以 智能化大楼的空调也将根据不 同区域有着不同的方式 需要强调的是 尽管机组不同 应用的场合不同 但是 对它们的控制均 有一个共同的目标和控制重点就是在保证舒适性的前提下 保证机组可靠运行 提供节能措施 对每一台机组的控制原理和控制方式 均建立在这个基础上 6 3 1 空调通风系统 空调通风系统包括空调机组 新风空调机组 送风机 排风机 监控点有 设备 监控内容 空调机 风机启停控制 风机故障报警 风机运行状态 风机手 自动状 态 回风温度 过滤器报警 盘管水阀控制 新风空调 机组 风机启停控制 风机故障报警 风机运行状态 风机手 自动状 态 送风温度 过滤器报警 盘管水阀控制 风阀控制 送风机 风机启停控制 风机故障报警 风机运行状态 楼宇自动化系统 BAS 10 16 风机手 自动状态 排风机 风机启停控制 风机故障报警 风机运行状态 风机手 自动状 态 6 4 给排水系统的监控 6 4 1 给水系统 设备包括生活水泵 生活水池及消防水池 监控点有 具体以招标点表为 准 设备 监控内容 生活水泵 运行状态 故障报警 生活水池 低液位停泵 超低液位报警 6 4 2 排水系统 排水系统的设备包括排水泵 集水井 监控点有 具体以招标点表为准 设备 监控内容 排水泵 运行状态 故障报警和启停控制 集水井 低液位启泵 高液位停泵 超高液位报警 6 5 电力系统的监测 6 5 1 变配电系统 设备包括高压开关柜 变压器 低压开关柜及发电机组 监控点有 具体 以招标点表为准 设备 监控内容 楼宇自动化系统 BAS 10 17 高压开关柜 高压进线柜开关状态 高压进线柜开关故障报警 高压出线柜开 关状态 高压出线柜开关故障报警 高压联络柜开关状态 高压 联络柜开关故障报警 变压器 变压器超限报警 变压器温度监测 变压器风机运行状态 低压开关柜 低压进线柜开关状态 低压进线柜开关故障报警 低压联络柜开 关状态 低压联络柜开关故障报警 低压进线电流 低压进线电 压 低压进线有功功率 低压进线无功功率 低压进线功率因数 发电机 发电机运行状态 发电机故障报警 发电机供电电流 发电机供 电电压 发电机供电有功功率 发电机供电频率 通过系统软件可自动满足如下自动控制要求 系统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 计算机软件对用电负荷进行累积计算 并打印报表 以供物业管理部 门利用 对高压 低压配电的电流 电压 功率因数进行监测 与计算机内的 参数进行比较 有 5 以上的误差 将会报警 6 6 其他系统 按照标书要求 BA 系统通过软件接口与生活变频泵第三方数据接口 冷源 系统数据接口 发电机第三方数据接 电力监控系统第三方数据接口 热泵机 组系统数据接口 电梯系统数据接口 消防报警系统数据接口等进行通讯 实 时获得的以上系统设备的各类运行参数 并进行综合控制管理 七 系统的扩容 扩建及故障影响 EBI 不仅可作为楼宇自控系统的监控管理 更适合作为 BMS 的管理平台 通过选用一定的接口软件 可方便地将 BAS SAS FAS 集成在一起 便于某 楼宇自动化系统 BAS 10 18 项目大厦的统一集中管理及信息共享 实现相关系统间的联动控制 对于某项目的消防报警系统 门禁系统 安保系统等 可采用通讯网关方 式 通过以太网连接至 EBI 主机 系统通过配置的相应接口及开发工作可实现 与 BA 系统的集成和数据交换 直接与 EBI Server 实现点对点的通讯 我们系统的每个 DDC CPU 内均设 64MB Flash EPROM 存储器 永久存储固 化软件和应用程序 而且如果发生电源故障 无需电池支持 超级金电容器可 保存 RAM 内容和实时时钟长达 72 小时 系统运行时 启动或停止现场设备 不会出现数据错误或产生干扰 更不 会影响系统正常工作 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 但所有报警多将记录到报 警汇总表中 可供操作人员查看 并及时做情况处理 并可把系统故障影响降 低到最小 八 主要设备介绍 8 1 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自动控制系统 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 BACnet 技术的数字控制器 以及与其他系统的开放性接口 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 系统特点 专业的图形人机交互界面 楼宇自动化系统 BAS 10 19 支持本地及远端的多个高性能工作站 对各类楼控设备数据的实时监控 强大的报警管理 提供大量的历史数据和趋势图 灵活多样的标准或用户自定义的报表 强大的应用开发工具 支持基于工业标准网络的本地及远端多客户机 服务器体系 详细安保数据与人事系统的集成 针对大型高端用户的多服务器功能 热冗余功能 Internat 功能的全面支持 ActiveX 技术 8 2 ComfortPoint BACnet 控制系统 ComfortPoint BACnet 控制系统是 Honeywell 公司最新推出的全面楼宇自 控系统 是符合最新的 Native BACnet 协议的产品 基于美国采暖 制冷与空 调工程师学会 ASHRAE 制定的 BACnet 开放通讯协议 ComfortPoint 系统 可无缝连接其他 BACnet 产品或与已存的 BACnet 系统集成 ComfortPoint BACnet 控制系统采用 32 位处理器技术提供优良的楼宇控 制功能 应用范围广 从处理简单的温度控制到复杂的系统优化控制 特有的 网络控制器 ComfortPoint IP IPC 控制器 通过标准的 TCP IP 端口连接已有的 网络设施 这种网络的组合增强了系统功能和灵活性 可以满足系统不断扩展 的需求 ComfortPoint BACnet 控制系统利用灵活的 BACnet 结构 提供独特的三 楼宇自动化系统 BAS 10 20 层 Native BACnet 系统构架 典型系统包括管理层 监控层和现场层 ComfortPoint BACnet 控制系统提供以下特 先进性 ComfortPoint 系统是遵循 ISO 标准 16484 5 的纯 BACnet 系统 因此是开 放的系统 采用 32 位处理技术 从简单的温度控制到复杂的应用程序 无所不 能 易于使用 只需点击就能使用的用户界面 方便调试与培训 质量保证 根据 Honeywell 质量标准制造的 Honeywell 产品 可依赖性 ComfortPoint 系统提供在 BACnet TCP IP 和 BACnet MSTP 两个层面的点 对点通讯 因此即使系统中某一台设备发生故障 仍可保证系统不间断工作 灵活性 每款 ComfortPoint 控制器均可自由编程 以满足特殊需求 可扩展性 ComfortPoint 网络架构和模块化控制器可轻松扩展 可以适应未来业务 的发展 与 EBI 无缝集成 ComfortPoint 系统完全兼容 Honeywell 公司的 EBI 系统 EBI 强大的集 成能力 可实现对建筑内其他系统的综合管理 楼宇自动化系统 BAS 10 21 8 3 网络控制器 CP IPC 网络控制器 CP IPC 是最 新 ComfortPoint 系列控制器 的一部分 基于 TCP IP 的可 自由编程 BACnet 控制器 专 门用于建筑物管理 它采用 最新直接数字控制 DDC 技术 模块化的设计 尤其适合于中 型建筑 如工厂 学校 酒 店 办公楼 商场和医院等 32 位处理技术确保了卓越表现 除了在供暖 通风及空调 HVAC 控制方面 在能源管理上也有广泛的作用 包括最优化启 停 夜间净化 最大负荷需求等 采用 BACnet 通讯技术 支持 B BC BACnet Building Controller 定义 支持通过 IP 网络点对点通讯 内置 BACnet IP 路由器 为现场控制器提供向上 接口 无另加额外路由器 支持 3 条独立 MSTP 总线 可扩充多达 90 个通用控 制器 模块化设计使系统易于扩展 从而满足建筑物扩建的需要 数据点的用户 地址和一般的语言描述贮存在控制器内 因此 通过在线调试工具就可以进行 现场的观察 特点 可自由编程的纯 BACnet 控制器 24 点可扩展至 128 点 用于简单和复杂的 HVAC 控制应用 支持复杂的 HVAC 算法 时间表 能源管理 楼宇自动化系统 BAS 10 22 支持点对点通讯 通过选用 BACnet IP 协议和 EBI 完全兼容 经 BACnet MSTP 扩充多达 90 个通用控制器 灵活的安装方式 使用 ComfortPoint Open Studio 对全系列的控制器编程 电气特性 工作电压 24Vac 20 50 60HZ 带过电压保护 75VA 1 个 Power LED 显示灯 功耗 最大 8VA CPU 32 位 CPU 166HZ 存储器 32MB RAM 用于数据存储 32MB Flash 用于程序存储 256Kb RAM 缓冲 48hrs 4MB 启动 Flash Memory 环境特性 楼宇自动化系统 BAS 10 23 温度 运行 0 50 湿度 运行和储存 5 93 RH 无凝露 机箱材料 塑料 阻燃 安装方法 墙装 DIN 轨道 IP20 通讯端口 Ethernet 口 10 100Mbps RJ45 MSTP 口 1 2 3 38 4 76 8kbps 每条 BACnet MSTP 扩充多达 30 个现场控制器 每个 IPC 最 多扩展 90 个现场控制器 电缆长度取决于电缆型号 例如 12OOm 自由拓扑 5OOm 节点对节点 13O O m RS485 口 用于连接扩展模块 RS232 口 用于连接调试工具 认可和标准 CE UL 916 8 4 控制器扩展模块 CP EXPIO 可把 CP IPC 网络控制器的输入输出点数扩展至 128 点 每台 CP IPC 网络控制器最多可以设定出 15 个 CP 楼宇自动化系统 BAS 10 24 EXPIO 模块地址 可以连接 15 台 CP EXPIO 模块功能强大的处理器支持快速扫 描输入输出的状态和数据用 ComfortPoint 工作站编程组态灵活方便 特点 内置处理器 CP EXPIO 内置处理器完成快速扫描输入输出的状态和 数据 混合式输入输出 CP EXPIO 提供 24 个混合式输入输出 适应各种 应用要求 可扩展性 一台 CP IPC 可以连接 15 台 CP EXPIO 输入输出扩展模块 这些模块都连接在同一条 RS485 总线上 编程与组态 用户可以用 ComfortPoint Studio 工作站完成输入输 出扩展模块的增加 删除 修改以及 IO 的分配设置 寻址 使用模块中的 16 进制开关 完成 CP EXPIO 的编程工作 地 址可以选择 1 至 15 之间的数值 固件升级 使用 ComfortPoint Online 工具 可以方便地进行在 CP EXPIO 中地固件升级工作 两种安装方法 导轨式或墙挂式 电气数据 工作电压 24Vac 20 50 60HZ 75VA 提供 电源接通 发光二极管显示 功率消耗 Max 50VA 外壳材料 ABS 塑料 环境特性 温度 运行 0 50 湿度 运行和储存 5 93 RH 无凝露 8 5 现场控制器 CP SPC 现场 VAV 控制器 CP VAV 是最新 ComfortPoint 系列控制器的一部分 是现 场可编程的 32 位 BACnet 标准的控制器 用于 VAV 控制及针对客户需求的其他 楼宇自动化系统 BAS 10 25 应用 现场简单控制器 CP SPC 是最新 ComfortPoint 系 列控制器的一部分 是现场可编程的 32 位 BACnet 标 准的控制器 用于 FCU 控制及针对客户需求的其他应 用 32 位处理技术确保了卓越表现 使用专用编程 工具 ComfortPoint Open Studio 可下载标准 VAV 应用 程序或自由编程 采用 BACnet 通讯技术 支持 B ASC BACnet Application Specific Controller 定义 支持通过 MSTP 网络点对点通讯 通过 MSTP 总线连接至网 络控制器 特点 可自由编程的纯 BACnet 控制器 VAV SPC 控制器点数分别为 20 点 19 点 CP VAV 内含微风量传感 器 用于 VAV FCU 控制应用 支持点对点通讯 经 BACnet MSTP 连接至网络控制器 灵活的安装方式 使用 ComfortPoint Open Studio 对全系列的控制器编程 8 6 ComfortPoint Open Studio 编程工具介绍 ComfortPoint Open Studio 允许用户从应用程序库中选择所需的应用程序 模拟及下载至控制器 ComfortPoint Open 在线工具可连上 TCP IP 网络或 MSTP 网络 在线调试监测所有 ComfortPoint 控制器 ComfortPoint Open Studio 允许用户根据需求 自由编程以满足不同项目需 楼宇自动化系统 BAS 10 26 求 图形化界面简单易懂 易于操作 九 系统使用功能介绍 9 1 中央站功能 9 1 1 监视功能 EBI 以 Windows2008 7 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系统的监控操 作 9 1 2 控制功能 在 EBI 中 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 控制 通过选择操作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 楼宇自动化系统 BAS 10 27 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 以防操作员易然离开时的系统安全 9 1 3 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 9 1 4 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 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 9 1 5 通信及优化运行功能 EBI 中央站采用 Windows2000 xp 2003 操作系统 以太网连接和 TCP IP 通信协议 通过 ODBC API OPC BACnet 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 BACnet TCP IP 通讯速率为 10 100Mbps 能 够满足画面刷新对通讯速率的要求 9 2 BACnet TCP IP 功能 BACNET TCP IP 是 HONEYWELL 中央站与 DDC 控制器进行通讯的总线 它可 楼宇自动化系统 BAS 10 28 以连接 HONEYWELL 公司的 ComfortPoint 系列控制器 也可以把第三方系统的控 制网络与 BACNET TCP IP 相连接 从而 构成一种简单的低成本的管理系统 与其他控制总线不同的是 在 BACNET TCP IP 中 中央工作站和 DDC 控制器设 备都连接在同一层网络级别上 无需网络控制器之类的设备进行网络控制 这 大大提高了系统通讯的可靠性 而且具有调试方便 维护简单的特点 BACNET TCP IP 的通讯速度可以在中央工作站进行配置 最高可达到 100Mbps 可利用非屏蔽双绞线进行 BACNET MSTP 总线的连接 在 BACNET TCP IP 上的每个 DDC 都能独立完成点对点和通信功能 即 使其中一台设备出现故障 对其它 DDC 和中央工作站的控制和通信仍 然无任何影响 通过 TCP IP 和普通双绞线连网 其拓扑结构简单 可任意增加 改 变或减少控制节点 在 BACNET TCP IP 中 中央工作站和 DDC 控制器都连接在同一层网络 级别上 无需网络控制器之类的设备进行网络控制 这就避免了网络 控制器容易出现的通讯瓶颈的问题 大大提高了系统通讯的可靠性和 稳定性 可以将其他网络设备直接连入 BACNET TCP IP 中 可以很方便地实现 与第三方系统的通讯 9 3 DDC 功能 系统方案采用 EBI 现场直接数字控制器采用 ComfortPoint 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 ComfortPoint Open Studio 软件 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 的节能控 制 同时也能实现与 EBI 中央及 DDC 间的同层通信 1 输入 输出点处理软件 1 1 A D D A 转换 楼宇自动化系统 BAS 10 29 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 分辨率 模拟输出 10 位 1 2 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 1 3 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 2 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诱发程序命令 2 1 命令执行延时 为防止负荷同时激励 命令延时时间 0 30s 可调 2 2 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 2 3 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 3 报警锁定 3 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 楼宇自动化系统 BAS 10 30 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 0min 至 90min 可调 3 2 硬锁定 可根据情况在设备停止运行或相关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 4 积算软件 4 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 1X104h 以上 4 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 512k 或 2x512k EPROM 驻留存储器 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 2 中央站能完成对全部 DDC 设定点的程序显示和修改 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 楼宇自动化系统 BAS 10 31 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 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 1 可容纳 16 个以上例外日时间表 2 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 1 临时时间程序能适用于所有被指明的一天 2 能提前安排长达一周的临时程序 3 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 1 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 2 时间转换及时间程序调整无需人为干预地自动进行 9 4 节能及能源控制软件 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 楼宇自动化系统 BAS 10 32 最佳关机 根据人员使用情况 在人员离开之前的最佳时间 关闭空调设 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 负荷间隙运行 在满足舒适性要求的极限范围内 按实测温度和负荷确定 循环周期与分断时间 通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来 减少设备开启时间 减少能耗 分散功率控制 在需要功率峰值到来之前 关闭一些事先选择好的设备 以减少高峰功率负荷 夜间空气净化程序 采样测定室内 外空气参数 并与设定值进行比较 依据是否节能效果 发出 或不发出 净化执行命令 循环启停程序 自动按时间循环启停工作泵及备用泵 维护设备 非占用期程序 在夜间及期它非占用期编制专门的非占用期程序 自动停 止一些可以停止运行的设备 以节约能源 例外日程序 为特殊日期 如假日提供时间例外日程序安排计划 中断标 准系统处理 只运行少数必须运行的设备 临时日编程 如遇特殊情况可编制临时日编程 提前一天编制好下一天的 临时日程序 停止运行一些不必要运行的设备 或运行一些必须运行的设 备 临时日程序优先于其他时间程序 十 设备清单 详见附件