楼宇自动化系统(BAS

楼宇自动化系统(BAS)1楼宇自动化系统(BAS)1系统说明根据桂林农行的设计要求作工程设计,参照所提供之技术说明,并以品质标准进行空调自控系统设计。选用江森公司的空调自控系统,控制范围包括以下部分:－空调系统－新风系统－冷冻站系统2系统摘要一个高素质的空调自控系统是不可缺少的,所以本公司选用JohnsonControls之空调自控系统,空调自控系统包括网络控制器(NCU)及台数字控制器(DDC),分别分布在总控中心，现场等地方。1台中央操作站将采用美国微软公司的视窗NT或视窗95（作业系统为运行环境，Metasys亦以开放式设计，能以不同之技术结合，如DDE，COM/DCOM，TCP/IP，ODBC，OPC，ACTIVETIVEX，BACNET等。Metasys之LAN网络采用符合工业标准的ARCNET或Ethernet,使网络之应用更广泛，其灵活性及容错性是用户完全可以信任的，所有网络控制器(NCU)与数字控制器均是独立工作及配备电池.所有资料\数据及程序均不会消除.本系统的好处及特点将会在下一章节详细说明.3系统的优点3.1系统概述空调自控系统)的任务是创造安全、舒适与便利的工作环境，尽量减少能源消耗，提高经济效益，以获得强劲的市场竞争力。美国江森自控公司的Metasys中央监控系统，是一个完美的建管系统。她利用了90年代所有可以运用的先进科技技术，将每一个不同层面的装置设施结合起来，并发挥其最大的效力。Metasys再次赋予建管系统以新的生命。从网络设计方面，它可以透过结构化布线系统的方便，能与任何一个共用布线系统的设备联上而无须增加任何辅件，使其与其他系统的结合功能更为方便.从网络设计方面,它也能以Arcnet或Ethernet等不同形式.楼宇自动化系统(BAS)2软件方面,METASYS也大大的开放了结合的条件,如其具有DDE功能的软件,可以跟其它软件交换资料.而其开放式平台设计跟Windows,UNIX,LonWorks及Bacnet等标准配合，使软件编写时有所依据．3.2系统特点最先进的技术Metasys系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，其中WIN98/NT、COM/DCOM、TCP/IP、ODBC、OPC、ActiveX、Bacnet、Lonmark等技术已经成功与BAS系统相结合，安装运行已有一万多套，并且又有JohnsonControls百年的控制经验为强大的后盾，使得JohnsonControls提供的楼宇自控系统是其它厂家无法比拟的。标准的兼容性Metasys集成支持包含目前楼宇自控及信息产业中绝大多数的标准，因此我们的系统具备了灵活性、互操作性以及同其它楼控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点。易于施工、安装、操作和维护一个好的系统就应该保证它运行的简便稳定性，Metasys系统通过当地的办事处或指定安装商，使全球范围内的各个用户均能受到适当的培训，从而更好地操作Metasys系统，让其达到最佳的运行状态。可扩展性由一个或多个现场控制器、上一级的控制器和高级操作站，组成最基本的系统结构，Metasys系统可以不断满足受控设备扩展的需要，对于特别应用的现场控制器、高一级控制器、网络和操作站也同样考虑在内。演变更新你永远都不用担心Metasys系统会过时，因为它不断的增加新的技术、新的应用、新的工具、新的硬件以及更简单易用崭新的操作系统，Metasys这种演变更新是永远都不会停止的。全球应用楼宇自动化系统(BAS)3Metasys系统在北京和在底特律的运行是一样畅通的，它提供给用户超过12种语言以上的相同介面，我们的控制器、传感器、执行器和网络设备都可被特制成满足于各个地区需要的专用设备。4桂林农行楼宇自控系统总体设计方案根据桂林农行智能化工程建设总体规划的要求，结合桂林农行的具体特点，利用JOHNSONCONTROLSMETASYS上述的先进技术和丰富经验，为桂林农行设计出一套空调自控系统的方案。桂林农行是面向二十一世纪的跨世纪工程，服务于二十一世纪。其空调自控系统的设计应遵循以下原则：4.1.1实用性空调自控自控系统的设计应以实用为第一原则。在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际，或片面追求经济性而损害的智能性。4.1.2可靠性系统必须保持每天24小时连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行4.1.3经济性本次空调自控系统工程所选用的设备与系统，以现有成熟的设备和系统为基础，是我司开发研制最成熟,先进的的系统.以总体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性能/价格比。4.1.4易维护性因为系统复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。4.1.5开放可扩展性本空调自控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统。4.2设计依据电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ232-82）建筑设计防火规范（GBJ116-88）中国民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）JOHNSONCONTROLS产品设计手册楼宇自动化系统(BAS)4智能建筑设计标准4.3监控内容本空调自控系统之设计是据办公大楼的设计要求配置的，本系统的监测和控制包括下列系统：空调，新风系统热水系统冷冻站系统组成系统的主要元件有:通讯网络N1通讯网络(BACnet/Ethernet)N2通讯网络网络控制器(NCU)直接数字式控制器集成器（INTERGRATORINTERFACE）各类传感器操作站打印机网络终端机此工程的MTEASYS工作环境是由1台网络控制器(NCU)及1台操作站(OWS)所组成.网络控制器(NCU)及操作站(OWS)之间由N1网络连接而成.打印机是连接在操作站(OWS)的打印口上,作为事项/报警记录打印之用.直接数字式控制器(DDC)将会分散布置在现场设备所在位置.它们之间是通过N2通讯网络相互连接至相对应的网络控制器(NCU).每个网络控制器(NCU)将会有1个N2通讯接口.本系统的设计思想是集散式控制方式,因高级的控制过程复杂用同一控制过程的结果并不能满足各个区域的情况，采用集散式控制方式还可增强系统可靠性,减少施工费用.4.3.1空调机、通风系统A.控制设备内容有关系统的详细点表可参照所附的系统监控点表.B.控制说明楼宇自动化系统(BAS)5空调机的监控功能主要有:A回风温度控制DDC控制器会监察送、回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然後输出至冷冻水阀,以作温度调节作用.另外此冷冻水阀会与风机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷冻水阀关死.B.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操作站上手动启停风机又或是用音频式电话遥控风机启停.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.在设定此功能後,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致时,BA系统会同时定义此状态点与控制点是故障的,并以声光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工作.而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日後检查之用.另外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後,进行维修工作.C.风机跳闸报警监察DDC控制器会监察风机跳闸报警.在有报警时,停下风机并以声光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,以作日後检查之用.D.风机运行状态空调自控系统通过压差开关,监测风机的前後压差,以测量风机的实际状态.4.3.2新风机系统A.控制设备内容有关系统的详细点表可参照所附的系统监控点表.B.控制说明新风机的监控功能主要有:a.送风温、湿度控制DDC控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然後输出至冷冻水阀,以作温度调节作用.另外此冷冻水阀会与风楼宇自动化系统(BAS)6机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷冻水阀关死.b.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操作站上手动启停风机又或是用音频式电话遥控风机启停.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.在设定此功能後,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致时,BA系统会同时定义此状态点与控制点是故障的,并以声光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工作.而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日後检查之用.另外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後,进行维修工作.c.风机跳闸报警监察DDC控制器会监察风机跳闸报警.在有报警时,停下风机并以声光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,以作日後检查之用.d.风阀对风量的调节风阀和风机联锁。4.3.3冷冻站监控系统A.控制设备内容BA系统会对以下设备进行监控热泵机组(3台)管道泵(4台)有关系统的详细点表可参照所附的系统监控点表B.控制说明热泵机组(各设备间的启停控制,BA系统会根据冷冻水供回水温度,冷冻水回水流量,计算出实际的冷负荷,然後比较冷冻主机的制冷量,以决定所需运行的主机数量.各设备间的优先启停次序,由各设备的累计运行时间所决定,以累计运行时间长者先停,累计运行时间长者先开的原则进行.各设备间的启停次序为:启动:电动水阀--冷冻/冷却水泵--冷却塔--冷冻主机楼宇自动化系统(BAS)7停止:冷冻主机--冷却塔--冷冻/冷却水泵--电动水阀如有设备出现故障,程序会自动选择另一台设备补上.5楼宇自控系统结构对办公大楼本着集中管理、分散控制这种集散式监控结构的设计原则来实现整体功能。从以上桂林农行办公大楼BAS结构可知此系统是由中央操作站、网络控制器、直接数字控制器(DDC)等组成，中央操作站及网络控制器是通过Ethernet网(N1网)将各节点连接起来，同时安装在建筑物各处的直接数字控制器(DDC)，将通过N2E现场总线（N2网）连接到网络控制器上，与其它网络控制器上的直接数字控制器及中央操作站保持紧密联系。传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。系统之主要组件如下:通讯网络N1总线网络构造动态数据存取N2总线中央操作站网络控制单元（NCU）直接数字式控制器（DX-9100/XT-XP模块）以下分别就办公大楼楼宇自控系统所配置的硬件设备做详细说明：5.1通讯网络操作站及网络控制单元之间最常用的连接方式是N1通讯网络。这构造采用以太网（ETHERNET）技术，通过一张ETHERNET卡（网络介面卡），在N1线上通讯。METASYSN1总线执行各种通讯，包括分享监控点讯息、数据库的上传和下载、对现场设备之指令、摘要、状态改变讯息。N1支持METASYS系统之分布特性，每一个枢纽都有特定功能，其互相联系以分享讯息。如一个在地连负责冷冻机的枢纽。N1ETHERNET采用由传送控制协议／协议（TCP／IP）符合工业标准的用户数据协议（UDP）。5.1.1ETHERNET简介今天，ETHERNET是最广泛被应用之网络技术，大约80％之网络通讯。ETHERNET标准由电器及电子工程师工会（IEEE）所界定。列明了ETHERNET之楼宇自动化系统(BAS)8结构、介质及网络上之组件如何交流。ETHERNET网络之数据传输率达1,000波特率。大约等于每秒传输250页之文本。ETHERNET最主要之优点如下：卓越之表现灵活布线及设备连接低成本设备和拓