BAS系统专业技术方案.docx
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BAS系统专业技术方案
目录
第1节设计标准与规范3
1.1工程概况3
1.2系统设计规范与依据3
第2节公司简介4
2.1我们的优势:
4
2.1.1楼宇自动化/HVAC控制4
2.1.2系统集成4
2.1.3履行合同5
2.1.4售后服务5
2.2应用领域5
2.2.1办公楼5
2.2.2政府设备5
2.2.3大型的公共设施6
2.2.4高科技的工业设备6
第3节系统功能7
3.1APOGEE系统介绍7
3.1.1APOGEE系统特点7
3.2APOGEE系统结构8
3.3APOGEEInsight监控软件8
3.3.1INSIGHT的特点9
第4节系统设备11
根据双城国际大厦楼宇自控系统的控制方案,我们提供以下主要设备供用户选择。
11
4.1Insight监控软件11
4.1.1INSIGHT监控软件的功能11
4.2控制器(DDC)可选类型14
4.2.1模块式设备控制器(MEC)14
(略)14
4.2.2PXC控制器14
4.2.2.1模块化PXC控制器14
4.2.2.2紧凑型PXC控制器19
4.3点扩展模块20
4.3.1PXM/PBM模块(PointExpansionModule/PointBlockModule)20
4.3.2TX-I/O输入/输出模块20
4.3.3扩展模块介绍21
4.3.3.1总线接口模块(TXB1.P1)22
4.3.3.2数字输入模块(TXM1.8D和TXM1.16D):
22
4.3.3.3数字输出模块(TXM1.6R和TXM1.6R-M):
23
4.3.3.4通用模块(TXM1.8U和TXM1.8U-ML):
24
4.3.3.5超级通用模块(TXM1.8X和TXM1.8X-ML):
25
4.3.3.6TX-I/O电源模块(TXS1.12F4)26
4.3.3.7TX-I/O总线连接模块(TXS1.EF4):
26
第5节系统方案29
5.1本方案的监控内容:
29
5.1.1照明系统的监控29
5.1.2空调系统控制29
5.1.2.1控制内容30
5.1.2.2两种控制模式30
5.1.3送/排风机的监控31
5.1.4给排水系统的监控31
5.1.5冷水机组/热水机组的监视31
5.2方案配置31
5.2.1DDC配置32
5.2.2末端设备配置37
附件39
第1节设计标准与规范
1.1工程概况
双城国际大厦BA系统工程项目位于杭州市滨江区滨盛路与江汉路交口杭政路储出(2005)37号地块。
我们设计的楼宇控制系统将致力于实现建筑物内的冷热源系统、暖通空调系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯及其他各类系统机电设备管理自动化、智能化、安全化、节能化,同时为大楼内的工作人员和其他租户提供最为舒适、便利和高效率的环境。
杭州大智楼宇科技有限公司在楼宇自动化系统设计与实施方面具有丰富的设计经验和强大的实施保障能力,所以APOGEE楼宇自控系统应是该工程在楼宇自动化系统方面的首选。
1.2系统设计规范与依据
-建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290)
-建筑电气设计规范(JCJ/T16-92)
-智能建筑设计标准(DBJ-08-47-95)
-采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-87)
-建筑设计防火规范(GB50045-95)
-电气装置工程施工及验收规范(GBJ232-82)
-业主提供的招标文件
第2节公司简介
杭州大智楼宇科技有限公司系专业从事楼宇高科技设备的销售及技术服务的高新技术企业,为SIEMENS西门子楼宇科技浙江省代理商、德国真兰ZENNER公司(空调热能计费系统)浙江省代理商以及青岛创统GOMA集团(EPS应急电源)浙江省代理商。
公司在中央空调,商用空调系统及相关的楼宇智能化系统的详细设计、设备选型、工程安装、调试领域具有相当丰富的经验,在工程实践中锻炼了一批高素质、专业精的工程技术人员,公司下设技术部、销售部、工程管理部、行政部等部门,全体员工以客户第一、质量第一、信誉第一为准则,勤奋工作,责任心强,组成了一支值得信赖的集体。
通过自身的努力,公司先后承接了西湖国宾馆一号楼BA系统(APOGEE)、富阳高尔夫球场BA系统、上海闵行中心医院净化空调自控系统、杭州剧院改造工程空调自控系统、杭州九源基因工程空调工程,杭州金溪山庄空调改造工程,杭州东方假日酒店空调计费系统等等项目,并在工程的设计施工进程中受到业主和现场监理的一致好评。
我们的标准是通过提供最好的全面的解决方案,创造最大化的客户价值。
在最低成本和可获得的竞争利益之间,我们改善了设备的运行。
我们作为客户的合作伙伴帮助客户实现他的目标和获得最好的服务。
2.1我们的优势:
2.1.1楼宇自动化/HVAC控制
Apogee系统是设备自动化系统的艺术大师,他赋有灵感的设计优化了能源的使用效率、提高了员工的生产力和质量控制的水平、延长了设备的使用寿命。
通过它强大的、实时管理的工作站,您可以随时随地的获取信息和进行控制。
Apogee能全方位的满足您当前的和不断增长的需要。
它可以管理单独的一台设备也可以管理整个楼宇的设备。
使用Apogee系统,您的整套设备可以就近与Internet连接。
2.1.2系统集成
设备的运行已经进入了一个新的时代,核心架构系统的集成已变的可以实现。
HVAC、消防、生命安全、安保、灯光等都可以通过一个系统进行管理。
我们为要进行系统集成的企业提供指导和帮助。
无论您的系统使用的是何种通讯协议,非标准的或是标准的。
例如:
BACnet、LonWorks或Modbus,我们的技术都可以将它们集成到一个系统,形成一个开放的系统平台。
超过1500个的装置将从集成的高效率和优良表现中收益。
2.1.3履行合同
通过执行合同,运行和能源成本的降低使楼宇系统和设备的自动化有了资金保障。
我们推广新的处理方法和更先进的技术使的节能更加有效,从而保证投资的回报。
2.1.4售后服务
我们的基本原则就是尽力使我们的专业维护做到最好。
我们延长售后服务的期限并且降低设备使用成本,我们努力提高设备运行的可靠性和减少设备运行的错误,我们提高空气的质量和舒适性使其符合标准。
我们提供预防性的维护、远程监控和紧急服务,我们会根据实际情况修改维修计划、保证维修质量。
2.2应用领域
2.2.1办公楼
对大楼的业主来说,舒适的环境和每平米低成本的价格具有不可比拟的竞争优势。
我们紧跟当今商业对不同环境的要求,从对温度敏感的计算机房到大型的厂房。
我们灵活的解决方案适应市场变换。
我们赋有想象力的解决方案使的对21世纪建筑的需求成为实际。
2.2.2政府设备
政府在工业和关键企业的管理中扮演的角色是满足他们企业可持续和稳定发展的一些特殊要求。
西门子已经在所有层次上替政府做了些工作,西门子满足了这些企业对其设备不断运行所需大量可靠的数据中心的需求。
为了满足对成本效率的基本要求,政府会监督我们提供节能的基本标准。
2.2.3大型的公共设施
会议中心、机场和电影院有着不同的环境要求。
它们需要灵活的管理来满足大量人群对环境舒适和安全的需求。
大型公共设施必须能证明它的灵活性以便支持大多数不同的用户快速的收回他们的巨额投资。
我们在一些大型公共设施的成功经验建立了我们的信誉。
我们完全可以为您创建经济的、舒适的和可靠的环境。
2.2.4高科技的工业设备
在工业领域,离不开对空气纯净度、湿度和温度的精确控制。
我们管理关键的环境以提高现场的生产率。
我们使可能威胁利润的突发事件减少到最小。
在一个清洁空间和生产过程中,我们提供完全的控制以提高劳动力生产和能源利用的效率。
第3节系统功能
西门子楼宇科技的APOGEE控制管理系统是采用集散控制的系统,每个DDC控制器均有CPU处理器进行数据处理,都能够独立工作,不受中央或其他控制器故障的影响,从而大大提高了整个集控管理系统的可靠性。
并且系统可对所有的DDC进行巡检,如有DDC控制器丢失,中央管理站可在其恢复通信后自动下载程序,保证了系统的运行可靠。
3.1APOGEE系统介绍
APOGEE系统是以安装Windows2000/NT计算机工作站为监控平台,可连接多达4条楼宇级网络(BLN),每条楼宇级网络可连接最多100个DDC控制器,而每个DDC又可通过3条楼层级网络(FLN)连接多达96个扩展点模块或终端设备控制器。
楼宇级网络和楼层级网络都符合RS485标准,最大通信距离可达1200米,从而使APOGEE系统可以合理地分布于各监控现场,实现对机电设备集中监控和管理。
APOGEE系统是基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统,具有集中操作、管理和分散控制功能的综合监控系统。
系统的目标是致力于实现建筑物内的暖通空调、变配电、给排水、冷暖源、照明、电梯扶梯及其他各类系统机电设备管理自动化、智能化、安全化、节能化,同时为大楼内的工作人员和其他租户提供最为舒适、便利和高效率的环境。
3.1.1APOGEE系统特点
遵循分布式控制,集中式管理的原则;
充分发挥Windows2000/NT平台的实时多任务特性和多用户管理功能;
支持WEBServer服务,让用户通过Internet/Intranet,使用标准的浏览器就能监控系统运行状况;
支持远程通告,能将系统报警和系统事件信息发布给例如讯呼机、电子邮件或电话等各种不同的通告设备;
遵循开放性原则,支持ANSI135-1995标准—BACnet,现场总线LonMark标准和OPC技术,便于与其他第三方系统实现数据共享;
利用微软的SQL数据库,可以对系统的历史数据进行统一管理,并提供以Excel格式的报表;
系统的可靠性高,扩展和维护方便。
3.2APOGEE系统结构
Ø管理级网络MLN(ManagementLevelNetwork):
支持Client/Server结构,采用高速以太网连接,运行TCP/IP协议,可以利用大楼内的综合布线系统实现。
操作员可以在任何拥有足够权限的工作站实施监测设备状态、控制设备启停、修正设定值、改变末端设备开度等得到充分授权的操作。
目前APOGEE系统在得到授权的前提下,最多可以通过以太网连接25台工作站。
图1APOGEE系统结构(PXC系列)
Ø楼宇级网络BLN(BuildingLevelNetwork):
系统最多可以同时支持4条楼宇级网络,每条楼宇级网络最多可连接100个DDC控制器,如最常用PXC控制器(模块化和经凑型)和模块式设备控制器(MEC)。
楼宇级网络使用24AWG双绞屏蔽线,最快支持115Kbps的通信速率。
Ø楼层级网络FLN(FloorLevelNetwork):
重要的DDC控制器都支持最多3条楼层级网络,每条楼层级网络最多可连接32个BIM总线接口模块(TXB.P1)或终端设备控制器(TEC等)。
楼层级网络最快支持76.8Kbps的通信速率。
3.3APOGEEInsight监控软件
3.3.1INSIGHT的特点
APOGEE系统监控软件采用Insight图形界面监控系统,具有以下特点:
Ø多任务性:
使用Windows2000/NT操作系统,充分利用操作系统的多任务特点,操作员可以在连续监视系统状态的同时,其他功能软件,如报警信息,报表打印,修改参数等仍能正常运行,从而提高系统的可操作性和效率。
Ø保密性:
利用操作系统的用户管理系统管理Insight用户,从而使Insight用户的安全级别与操作系统的安全级别相同。
Ø直观性:
采用图形化的管理和监控界面,让用户可以直观地管理和监视设备的运行状况,包括图形化的系统网络结构(图2),图形化的设备监控界面,图形化的历史数据和即时数据趋势显示,直观的日程安排表(图3)等。
图2系统网络结构的图形界面
图3日程安排表的界面
Ø扩展性和开放性:
除Insight软件包外,APOGEE系统还提供多种功能选项,如:
支持通过浏览器进行远程访问的APOGEEGO,能将系统报警和系统事件信息发布给讯呼机、电子邮件或电话等各种不同设备的RENO,利用微软的SQL数据库对系统的历史数据进行统一管理和分析的InfoCenter,提供数据开放的BACnet选项和OPC技术。
第4节系统设备
根据双城国际大厦楼宇自控系统的控制方案,我们提供以下主要设备供用户选择。
4.1Insight监控软件
4.1.1INSIGHT监控软件的功能
基本功能:
●系统用户管理
●系统网络结构
●图形监控界面
●点编辑器
●程序编辑器
●日程安排表
●趋势图形界面
●系统报警管理
●点命令
●报表生成器
●点的详悉信息
●程序的上传与下载
●数据的备份与恢复
●在线帮助功能
可选功能:
●自动拨号功能
自动拨号软件用来实现和管理在ApogeeInsight工作站和现场控制器之间的远程通讯,远程通讯采用调制解调器和电话线路来实现网络的连接。
在拨号网络上,通过与Hayes兼容的调制解调器和公用或私人的电话线建立通讯。
这样,Insight工作站就可以与远程现场控制器通讯。
●Internet/Intranet功能
APOGEEGO允许用户使用,如微软IE或网景Navigator等标准的WEB浏览器通过内部局域网或因特网访问APOGEEInsight的信息。
APOGEEGO使用微软网络信息服务器(IIS)和动态主页服务器(ASP)技术解决用户编程和创建HTML网页的需要。
APOGEEGO使用IIS中的动态主页服务器上的内容和实时APOGEE数据产生HTML网页满足浏览的需要。
APOGEEGO包括图象显示、警报显示、点命令、点详细信息。
●远程通告功能
APOGEEInsight的远程通告选项(RENO)允许将APOGEEInsight警报和系统事件信息发布给各种不同的通告设备。
例如:
文字讯呼机,数字讯呼机,电子邮件和电话。
RENO使得设备操作者能机动的监视楼宇自控系统的警报而不是将他们限制在指定的Insight工作站前。
●历史数据管理/效用成本管理功能
当处理Apogee系统中的历史数据需求日益增加时,提供给用户访问系统数据的解决方案也就变得异常重要了。
InfoCenter套件就是为此而设计的解决方案,它不仅满足了用户对信息管理工具的需求,而且提供了用户对大量Apogee系统中的历史数据进行存放、管理和检索的良好方法,并且可以用EXCEL格式输出。
此外,InfoCenter套件的效用成本管理器(UCM)使现有设备监视能量使用并分配使用成本。
效用成本管理器通过组织APOGEE的历史使用数据,以建立对楼宇内装有监测能量使用情况的细分测量设备的区域能量使用日常装载文件、消耗以及成本分配报告。
●支持BACnet功能
BACnet是由多个智能楼宇系统供应商共同达成的在智能楼宇及控制网络领域内的一种数据通信协议。
由ASHRAE(theAssociationofHeating,RefrigerationandAirConditioningEngineer),一个由多家系统供应组成的国际组织,进行研发,它提供了在不同厂家产品间实现数据通信的标准。
InsightBACnet客户选项允许Insight操作者通过图形界面和控制命令来监控其它BACnet设备。
BACnet的报警会出现在Insight报警窗口内。
BACnet的点可以制作动态趋势。
BACnet设备的状态可以在Insight系统轮廓中显示。
InsightBACnet服务器选项允许第三方BACnet系统通过Insight软件来监控APOGEE内的点,接收APOGEE的报警信息。
第三方系统能实现的功能依赖于第三方系统软件自身的能力。
●支持OPC技术
APOGEEInsightOPC客户端和OPC服务器可在APOGEE楼宇系统和支持OPC服务器的第三方工作站之间转换和传输数据。
通过Insight,操作者能监视第三方系统信息点的值,获取点信息和点数据,设定点的值,并且获取报警和事件的报告。
4.2控制器(DDC)可选类型
4.2.1模块式设备控制器(MEC)
(略)
4.2.2PXC控制器
4.2.2.1模块化PXC控制器
PXCMODULAR系列(可编程模块化控制器)是APOGEE顶峰系统的重要组成部分,如图5。
它是一个高性能的DDC控制器。
这种控制器在上位机的情况下,可以单机工作,也能够联网完成一些复杂的监控和能量管理的功能。
图5模块化PXC控制器
PXC模块化控制器有两种总线扩展方式:
自组总线和扩展总线。
在自组总线上添加一个TX-I/O电源和TX-I/O模块的情况下,PXCMODULAR系列可以控制500个点。
通过扩展模块,PXCMODULAR系列还可以对分散在3条FLN上的设备进行监控,控制点数可达1500点。
模块化PXC控制器有如下特点:
标准的硬件构成能满足基本的控制要求;
导轨安装和可移动的接线终端使安装和维修简化;
经过验证的经验程序能够满足设备的控制应用;
先进的自适应控制技术,闭环调节算法可使振荡最小,并保持精密控制;
为全套设备管理提供了安装在内部的能源管理应用程序和直接数字控制应用程序;
全面的报警管理,历史数据记录,操作员的控制监视功能;
支持符合工业标准的10/100Base-T的TCP/IP网络上的点对点通讯。
相关硬件:
PXCMODULAR系列
PXCMODULAR系列是一个基于微处理器的程序执行的多任务处理的平台,能够和其他的现场控制器通信。
它可以扫描现场数据,最优化控制参数和处理设备的数据要求。
程序和数据库信息可以在后备电池的支持下,储存在PXCMODULAR中。
这就避免了在外部供电失败的情况下,耗时的程序和数据库的重新启动。
当电池快用完时,PXCMODULAR系列会显示“电池电量不足”,并且会给指定的打印机或是终端发送警报。
PXCMODULAR系列的Firmware固化软件包括操作系统。
它是存储在一个不可擦写的ROM内存中。
为了在ALN上使用TCP/IP或是RS-485通讯,PXCMODULAR系列提供以太网端口和RS-485端口。
一个HMIRS-232端口可作为与笔记本电脑和本地设备的连接口。
LED可以对全部的设备,网络通讯和电池报警的运行情况提供直观的显示。
两条自组总线是灵活的PXCMODULAR系列的重要组成部分。
一条自组总线连接在控制器的右边,它通过TX-I/OTM模块支持500个点。
另外一条自组总线连接在控制器的左边,它通过扩展模块支持子系统的硬件连接。
TX-I/O模块系列
TX-I/O系列扩展模块由模块本身和终端底部组成。
这个模块通过与PXCMODULE的通讯来完成A/D或是D/A的转换,信号处理,对点的监测和输出指令。
终端底部提供了现场总线的接线端子和对自组总线的通讯。
TX-I/O电源模块提供了TX-I/O模块和外围设备的电源。
多个电源模块的并行使用可以满足对大量I/O点控制的供电需要(图6)。
图6PXC模块,TX-I/O电源模块,和TX-I/O模块
PXCMODULAR系列扩展模块
PXCMODULAR系列扩展模块(图7)提供了与FLN设备的硬件连接。
使用RS-485扩展模块,PXCMODULAR系列支持三条RS-485的FLN上的设备(图8)。
图7RS-485扩展模块
图8PXCMODULAR系列扩展总线
PXCMODULAR系列控制器是一种高性能,灵活的控制器。
在监测应用时,根据点数和类型,及匹配的传感器来设定控制器。
如需监测和控制大量的(开/关)风阀和驱动器,可加入其它的数字点(图9)。
图9PXCMODULAR系列自组总线
PPCL控制语言
每台控制器的程序因为控制对象的不同而不同,经过无数次验证的PPCL是一个类似于“BASIC”编辑语言,它提供了直接的数字控制和能量管理逻辑,使得对设备的控制更精确、更节能;
全局变量访问
每个PXCMODULAR系列有一个RS-232端口。
这个端口支持与一台电脑的连接。
与终端端口连接的设备可以获得全局变量访问。
多用户操作
多个操作者可以同时地进入网络。
当使用以太网ALN时,多个操作者可以通过TELNET功能或是通过本地操作员的端口来访问控制器。
菜单提示,英语操作界面
标准的PXCMODULAR通过HMI接口可以提供一个简单明了的菜单界面,提供以下功能:
点的监测和显示;
点的命令;
历史数据采集预测和多点的显示;
设备工作表;
通过PPCL进行程序编辑和修改;
报警报告;
动态信息的连续显示。
内置DDC程序,PXCMODULAR系列采用独立的直接数字控制(DDC),可提供正确地HVAC控制及有关部门系统操作的全面性信息。
它接收来自传感器的信号,经过处理,直接控制设备。
PXCMODULAR系列有以下功能:
自适应控制,一种自调整的闭环控制算法。
比传统的PID算法更高效、适应性更强、响应速度更快、控制更稳定。
尤其是在响应时间和维持状态上更加具有优势。
并且能减少误差、振荡和驱动器的重新配置;
闭环回路比例、积分和微分(PID)控制;
逻辑顺序控制;
报警监测及报告;
复位控制时间表;
PXC有下列应用程序,安装需要简单的参数输入:
尖峰负载控制(PDL);
设备启动-停止时间最佳化控制(SSTO);
设备时程表控制和优化;
温度循环补偿;
经济节能模式控制。
4.2.2.2紧凑型PXC控制器
PXC紧凑型控制器自06年推向市场以来,逐渐被用户认可,其市场占有量已超过MEC,成为目前最流行的DDC控制器,如图10。
现在又新出了几款支持1条FLN网络的PXC紧凑型控制器,使得用户的选择更加灵活。
如:
PXC16.2-EF.A和PXC24.2-PEF.A,均可通过购买FLN注册文件来激活FLN功能。
图10紧凑型PXC控制器
新的控制器还提供4-20MA输出。
另外,新的紧凑型控制器仍提供16点和24点两种I/O组合供用户选择,同时支持RS485或者以太网吧BLN网络。
为了降低运行成本,16点的PXC控制器不再支持超大工作温度的选项,若想在超大工作温度范围内使用PXC控制器,可以选择24点的支持超大工作温度的PXC控制器。
两种经凑型PXC控制器点数比较,如表2:
DI
DO
AO
UI
UI/O
X
PXC16
2
3
3
3
5
0
PXC24
0
5
3
3
9
4
表2两种经凑型控制器控制点数比较
4.3点扩展模块
点扩展模块提供有效的方法来控制和监视远程信息点。
作为现场控制器的扩展,该项功能可以扩展APOGEE控制系统点的容量并使点的位置更接近的传感器和负载,终端模块的可移动性使现场布线更容易。
老版的点扩展模块为PXM模块,随着PXC控制器的普及,PXM点扩展模块正在被TX/IO模块取代。
4.3.1PXM/PBM模块
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