美国江森公司BAS典型方案.doc
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1、-楼宇设备自动化系统1. 楼宇设备自动化系统介绍1.1 系统概述楼宇设备自动化系统BAS(Building Automation System)的任务是创造平安、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,是一个完美无瑕的建管系统。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。Metasys系统本身的设计具有系统结合功能。它的(Integrator)介面设计,已令Metasys400种非江森的设备联上,使它们也成为整套楼
2、宇建管系统的一局部。每年有数十种非江森的设备参加这个行列。通过Ethernet网可与消防报警系统、平安防盗系统、闭路电视监视系统、停车场管理系统等系统联网,实现数据共享,集中管理和连锁控制。并可通过MODEM与广域网互连,实现楼宇设备信息的世界性传递与资源共享。1. 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,此系统已安装运行一万多套,并且又有Johnson Controls 百年的控制经历为强大的后盾,同时,Johnson Controls拥有自己独特的控制方式是其它厂家无法比较的。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
3、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,让其到达最正确的运行状态。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,组成最根本的系统构造,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忧Metasys系统会过时,因为它不断的增加新的技术、新
4、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顿的。全球应用Metasys 系统在和在底特律的运行是一样畅通的,它提供应用户超过12种语言以上的一样介面,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。2.楼宇设备自动化系统构造N2N1操作站 操作站操作站NCUNCUNCUDDCILCAHUDDCAHUN2N2从以上示意图可知楼宇设备自动化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,通过Ethernet网(N1网)将中央操作站及网络控制器各节点连接起来,同时安装在建筑物各处的直接数字控制器(D
5、DC),将通过LonWorks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严密联系。传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。2.1 中央操作站METASYS系统跟据用户的要求,我们对操作站的介面,特性,功能做了一系列的改良,增加了许多更直观的视觉显示效果,并且通过OPCOLE for Process Control软件技术使所有的设备管理系统均可在简单明了的图形显示下集中完成,目前我们称改良后的操作站系统为M5,现就其几项主要的特征说明如下: 多屏显示 在一个操作员前面显示监控庞大的集中自动化系统的所有信息是一个大难题,而M5操作站采用屏幕管理系统
6、解决了这个困难,大型建筑物、多建筑群及多种网络均可采用此项技术以支持多屏显示。现存图形的重复利用无论是Johnson Controls 工作站内的图形,或是其它流行的图形格式,Metasys操作站都能再利用它们。绘图软件Core Draw, Visio 及AutoCad,同数码像机、视像抓取卡及数字扫描仪一样均能提供丰富的图形资源,操作站的灵活性大大减少了程序员和操作者的工作。动画介面 MS操作系统采用全新动画介面,可伴有音乐和旁白,更生动地描述现场情况,同时可将受控设备的实时图像通过集成系统传到操作站,从而更准确直接地指导操作员应采取的动作。采用颜色梯度的动态信号Metasys workst
7、ation 图形技术提供完整的动态图形控制,包括显示、消失、闪烁旋转、动画以及彩色梯度。全部通过易于使用和理解的图标控制定义对话,任一标志的功能控制都能直接相关于另一点或由用户根据自己需要任意定义单独的设备。灵活连接在Metasys操作站图形中的任何标志或用户设计的区域可以定义一个灵活的连接激发到另一种应用或者直接连上另一个屏幕。典型的应用包括数据库和文字处理。老练的用户可使用诸如Visual Basic, C+ 等多媒体元件编写他们自己特殊的程序,系统也同样支持。动作趋势Metasys workstation 提供应用户有关能源管理以及设备诊断的数据分析曲线,如此详细的各点情况都有助于更好地
8、理解相关控制功能的实现过程。趋势比较Metasys workstation 允许用户选择两种方式比较测试点的开展趋势,第一种方式是采用直观的数字形式,显示各点实际数值,另一种方式则采用曲线表现形式,比较容易感受到各点的走势。M网络 当M网络效劳器安装在网络中时,无论是内部的局域网还是互联网都可以在网络中任一电脑中获取信息,M网络不需要特别的网页程序,只要有密码保护就能执行各个系统,完成各点的控制、以及调整有关的结论。模拟值轮廓模拟轮廓显示用来比较相似的有关模拟值,显示包括一层楼或一座建筑物的*一区域的温度。举个例子,如以下图表,可以看出VAV系统区域的设定温度与实际温度的偏离比较,以及风阀开度
9、的百分比。从这些直观的图表中,操作者不仅可以知道现场控制设备的工作情况,而且能更好地分析任何一点温度变化的快慢。舒适曲线保证舒适度是设备管理系统最根本的功能,M5能够产生舒适曲线图表,用户可以定义一个最感舒适的范围包括温度、湿度各一段范围,Metasys 系统可将被测空间的湿度、温度值标明在舒适曲线上,机器处理温度、湿度的变化比人更灵敏,所以一旦所测的点不在用户所定义的舒适范围内或在其边缘上,就可以迅速联动其它设备的动作,人们未感到不舒适之前就能改变环境温度。因此舒适曲线对于重要场所的环境控制是非常有利的特性。时间河时间河图表可以清楚显示大量数字状态,包括过去的、现在的以及将来的状态,过去的是
10、一些历史数据,将来数据是由时间程序表格来设定的,同时一些不常有的小碎片也能在这比较的时间水流中显现。星形图如下所示的星形图让操作员一眼就能得到复杂楼宇系统中的根本信息,举个例子,每个星形图扇区代表由一台风机控制的*一建筑物的*一区域,这些扇区并没有标明具体的地点,因为它只须引起操作员的注意,通过鼠标点到发生问题的扇区就能得到更进一步的信息。星形图的中间点大小代表风机启停,颜色代表是否报警,周边点与中间点的距离代表环境实际温度同设定温度的偏离。2.2局域网LAN网络采用局域网LAN使得分布在楼内的中央操作站和子操作站可互相联网,江森公司的Metasys系统的管理级即系统平台是在Ethernet网
11、的根底上运行的中央操作站,子操作站和其他系统的操作站之间的连接介质,可选用双绞线,同轴电缆或光缆。以太网是国际标准的网络,它支持TCP/IP协议,可以使不同的系统互连,数据传输速率为10Mbps,可以在综合布线中传输。中央操作站,辅助操作站及网络控制器借助标准的Ethernet网络(N1网)联接起来。用户可以通过界面与江森公司的远程维护中心联网。直接数字控制器及网络控制器之间N2网用LonWorks总线,网络的通讯速率为78k波特率,通讯协议为点对点通讯。Metasys的设计能允许N1 LAN中的每个部件在平等根底上与任意一个其他部件进展充分.自由的信息传送。2.3网络控制器(NCU) 是一种
12、模块式.智能化的控制盘,为METASYS网络的心脏。在单一网络控制器中即可将大厦管理情况的每一个侧面进展全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息,每个NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。 网络控制器具有多种统计控制功能。 网络控制器可配置手提终端检测器,该检测器完全可以代替操作站的功能,存取整个系统中所有信息和发出控制指令。2.4 直接数字控制器(D*-9120) 直接数字式控制器是Metasys系统的最前端装置,直接与大厦内有关的设施连接起来,再通过N2总线与网络控制器相连,网络控制器与中央操作站均可对其实现超越控制。 直接数字式控制器能够支持以下不同性质的监控点:-模
13、拟量输入 (AI)-两态输入 (DI)-模拟量输出 (AO)-两态输出 (DO) 具有12个可编程控制模块及PLC逻辑运算模块,除能完成各种运算及PID回路控制功能外,还具有多种统计控制功能,可同时设置多达8个时间控制程序。 控制器具有独立运作的功能,当中央操作站及网络控制器发生问题时,控制器不受影响,继续进展运作,完成原有的全部监控功能。 可通过传输模块*T接多达8个扩展模块*P,增加控制输入输出点容量,配置灵活,并可通过内置的LED来监控这些点。 支持点对点通讯,在LonWorks总线上的数字控制器可动态交换数据和信息共享。 有直接从LonWorks总线上接收的网络模拟输入16点、数字输入
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