C-bus總線在樓宇自控中的應(yīng)用
時(shí)間:2008-03-21 10:55:00來源:mahaiyan
導(dǎo)語:?C-Bus系統(tǒng)是一個(gè)二線制的管理系統(tǒng)。所有的單元器件(除電源外)均內(nèi)置微處理器和存儲單元,由一對信號線(UTP5)連接成網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)單元均設(shè)置唯一的單元地址并用軟件設(shè)定其功能,通過輸出單元控制各回路負(fù)載
C-Bus系統(tǒng)是一個(gè)二線制的管理系統(tǒng)。所有的單元器件(除電源外)均內(nèi)置微處理器和存儲單元,由一對信號線(UTP5)連接成網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)單元均設(shè)置唯一的單元地址并用軟件設(shè)定其功能,通過輸出單元控制各回路負(fù)載。輸入單元通過群組地址和輸出元件建立對應(yīng)聯(lián)系。當(dāng)有輸入時(shí),輸入單元將其轉(zhuǎn)變?yōu)镃-Bus信號在C-Bus系統(tǒng)總線上廣播,所有的輸出單元接收控制信號并作出判斷,控制相應(yīng)回路輸出。 C-Bus系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)設(shè)定的,一旦系統(tǒng)設(shè)置完成后電腦即可移走。所有的系統(tǒng)參數(shù)被分散存儲在各個(gè)單元中,即使系統(tǒng)斷電也不會丟失。一旦電腦接入C-Bus系統(tǒng)中,則可實(shí)現(xiàn)時(shí)監(jiān)控,定時(shí)控制等功能。
下面,通過原建立的一個(gè)樓宇系統(tǒng)工程介紹C-bus總線在樓宇自控系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。
1 工程概況
粵東信息大廈位于市區(qū)龍眼南路與海濱路交界處,是飛機(jī)進(jìn)入市區(qū)航空港的必經(jīng)地段,地理位置重要,環(huán)境優(yōu)美。總建筑面積94180平方米,包括主樓、機(jī)樓和裙樓三部分。
樓宇自控作為智能化系統(tǒng)的重要組成部分,其目的是對樓宇機(jī)電設(shè)備和能源進(jìn)行智能化管理,來創(chuàng)造安全、舒適的生活與工作環(huán)境。所以BAS系統(tǒng)必須具備對樓宇內(nèi)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、泛光照明、自動灌溉等大量機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有條不紊綜合協(xié)調(diào)、科學(xué)地進(jìn)行管理及維護(hù)保養(yǎng)工作的能力。
2 系統(tǒng)功能
根據(jù)工程的技術(shù)要求,所選用的BAS系統(tǒng)既要具備技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)合理性,又要能夠滿足大廈對設(shè)備的群控和節(jié)能的要求。故BAS系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下控制功能:
(1)空調(diào)冷源系統(tǒng)
主要對4臺冷水機(jī)組、8臺冷凍/冷卻循環(huán)水泵、集水器、分水器、膨脹水箱、冷卻塔等進(jìn)行控制。
1) 自動監(jiān)測冷水機(jī)組、冷凍/冷支循環(huán)水泵的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、手自動選擇狀態(tài)、電動蝶閥的開關(guān)狀態(tài)以及水泵的水流狀態(tài),并給出運(yùn)行時(shí)間累計(jì)和維修警告。
2) 自動監(jiān)測冷凍水供回水溫度、流量、壓力,并計(jì)算出大廈的冷(或熱)總負(fù)荷。
3) 自動監(jiān)測冷卻塔進(jìn)/出水的溫度,并確定冷卻塔冷卻風(fēng)扇的啟動或停止要求。
4) 根據(jù)冷凍水供回水壓差,控制壓差旁通閥的開度,以維持供回水壓差平衡。
5) 根據(jù)大廈的冷負(fù)荷完成對冷水機(jī)組臺數(shù)控制,運(yùn)行順序的轉(zhuǎn)換控制,并對相關(guān)的水閥和水泵進(jìn)行聯(lián)鎖控制,即聯(lián)動起動順序:冷水機(jī)組電動碟閥開→判斷電動蝶閥狀態(tài)正確→冷卻水泵開→水泵狀態(tài)正確3分鐘后→冷凍水泵開→水泵狀態(tài)正確5分鐘后→冷水機(jī)組啟動;聯(lián)動停止順序:冷水機(jī)組關(guān)(5分鐘后)→冷凍水泵關(guān)(5分鐘后)→冷卻水泵關(guān)→電動蝶閥關(guān)。
6) 根據(jù)時(shí)間程序、各冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)間累計(jì)等確定各機(jī)組的運(yùn)行順序。
7) 自動監(jiān)測膨脹水箱的高、低液位,并根據(jù)液位的高低產(chǎn)生相應(yīng)的告警信號。
(2)空調(diào)機(jī)組和新風(fēng)機(jī)組
1) 自動監(jiān)測新風(fēng)機(jī)組的送風(fēng)溫度、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手自動狀態(tài)和故障信息。
2) 自動監(jiān)測濾網(wǎng)兩邊的壓差,當(dāng)兩端壓差加大,自動產(chǎn)生報(bào)警,以提醒更換濾網(wǎng)。
3) 根據(jù)業(yè)主的需要或時(shí)間表控制新風(fēng)機(jī)組的最優(yōu)化啟停,并可對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。
4) 根據(jù)回風(fēng)溫度的監(jiān)測,自動控制機(jī)組的調(diào)節(jié)閥的開度,來維持送風(fēng)溫度的恒定。
5) 根據(jù)回風(fēng)二氧化碳的濃度,自動控制機(jī)組的新風(fēng)補(bǔ)充量。
6) 聯(lián)鎖控制:新風(fēng)風(fēng)閥與風(fēng)機(jī)和水閥聯(lián)鎖控制,停風(fēng)機(jī)時(shí)自動關(guān)閉新風(fēng)閥及水代,風(fēng)機(jī)啟動前,延時(shí)自動打開風(fēng)閥。新風(fēng)閥必須維持最小新風(fēng)量以保持空氣清新。當(dāng)回風(fēng)防火閥門發(fā)生動作時(shí),自動關(guān)閉風(fēng)機(jī),并發(fā)出告警信號。
7) 復(fù)位控制:在系統(tǒng)停機(jī)時(shí)或者在電網(wǎng)故障時(shí),具有彈簧復(fù)位功能的執(zhí)行器或通過DDC將使閥門關(guān)閉。
(3)送排風(fēng)系統(tǒng)
主要實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測送排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障信息和手自動狀態(tài),并能夠遠(yuǎn)程對電機(jī)進(jìn)行控制,并按照業(yè)主需要,根據(jù)時(shí)間表自動控制風(fēng)機(jī)的啟停,以節(jié)約能源。
(4)給排水系統(tǒng):主要對地下水池、樓頂水箱的水位和各類水泵的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
1) 監(jiān)視水泵的啟停以及運(yùn)行狀態(tài),故障報(bào)警。
2) 監(jiān)視樓頂水箱的高低液位狀態(tài),與相應(yīng)的水泵進(jìn)行聯(lián)鎖控制。即:當(dāng)水位降至低限時(shí),聯(lián)鎖啟動相應(yīng)的水泵,直到水位降至低限時(shí),聯(lián)鎖停泵。
3) 水泵發(fā)生故障時(shí),自動啟動備用泵。
(5)照明系統(tǒng)
1) 對大廈中公共照明、泛光照明系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)和故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
2) 對公共區(qū)域的照明可根據(jù)時(shí)間表進(jìn)行分區(qū),分時(shí)控制,以節(jié)約能耗。
3) 對泛光照明系統(tǒng)根據(jù)要求改變照明模式。
(6)電梯系統(tǒng):主要包括垂直電梯和自動扶梯的監(jiān)控。監(jiān)控電梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警,并根據(jù)消防系統(tǒng)和安防系統(tǒng)對電梯進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)鎖控制。
(7)變配電系統(tǒng)
1) 監(jiān)測高/低壓的電壓、電流、頻率因數(shù)及有功功率、大容量開關(guān)狀態(tài)、故障情況等參數(shù)。
2) 監(jiān)視變壓器和應(yīng)急發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障告警。
3) 監(jiān)測發(fā)電機(jī)的電壓、電流和頻率等參數(shù)。
4) 監(jiān)測發(fā)電機(jī)需要的柴油補(bǔ)充系統(tǒng)的工作情況。
5) 變壓器的狀態(tài)、故障告警和超溫告警。
3 系統(tǒng)組成
針對該大廈的特點(diǎn)和系統(tǒng)功能,我們?yōu)榇髲B的BAS系統(tǒng)選用美國Honeywell公司的EXCEL5000 EBI系統(tǒng)。該系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)(IEEE802.3)作為物理標(biāo)準(zhǔn),TCP/IP為網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,并采用Windows NT作為操作系統(tǒng),是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)由中央工作站、現(xiàn)場控制器和所需監(jiān)控的機(jī)電設(shè)備組成。中心控制站用彩色圖形顯示監(jiān)測參數(shù),記錄狀態(tài)、報(bào)警、啟停時(shí)間、累計(jì)時(shí)間和其歷史參數(shù)。為了適用于大夏的先進(jìn)的控制和管理要求,并根據(jù)大廈內(nèi)機(jī)電設(shè)備分布較為分散的特點(diǎn),工程共設(shè)一臺工作站,三條C-BUS總線,67臺直接數(shù)字控制器(DDC),其中, EXCEL500大型DDC 14臺,EXCEL100中型DDC 2臺,XL10盤管控制DDC 1臺,EXCEL50小型DDC 50臺以及5套LON子站。全系統(tǒng)分3條C-BUS,BUS1主要負(fù)責(zé)主樓的新風(fēng)機(jī)、電梯、生活水及泛光照明等的監(jiān)控,全線共515個(gè)監(jiān)控點(diǎn);BUS2主要負(fù)責(zé)西機(jī)樓、及西營業(yè)廳的空調(diào)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、照明及電梯、室外照明、自動灌溉等監(jiān)控,全線共530個(gè)監(jiān)控點(diǎn);BUS3主要負(fù)責(zé)東機(jī)樓及西營業(yè)廳、地下室的空調(diào)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、照明、電梯及冷凍站等的監(jiān)控,全線共575個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。由于部分照明、防火閥等的變更,實(shí)際總監(jiān)控點(diǎn)為1620點(diǎn)。全工程受監(jiān)控的設(shè)備為:新風(fēng)機(jī)、組合空調(diào)機(jī)、吊裝空調(diào)機(jī)共計(jì)133套,盤管空調(diào)20臺,冷凍機(jī)組4套,生活水系統(tǒng)1套,自動噴灌系統(tǒng)1套,泛光照明點(diǎn)55組,室外照明3組,地下室照明48組。在中央工作站計(jì)算機(jī)的ISA插槽中插入三塊XPC500卡,每卡提供一個(gè)C-BUSXD508通訊模塊,利用C-BUS總線將中央工作站與各現(xiàn)場DDC串接在一起,并以9600波特的速率在DDC、設(shè)備裝置和中央工作站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)現(xiàn)場DDC支持LONMARK技術(shù),通過LON-BUS總線將擴(kuò)展的I/O模塊直接設(shè)置在遠(yuǎn)離控制器主機(jī)而放置在監(jiān)控設(shè)備旁,具有靈活配置和分布模塊的特點(diǎn),并可在總監(jiān)控點(diǎn)數(shù)范圍內(nèi)靈活方便地進(jìn)行擴(kuò)充?! ?
在該系統(tǒng)中,由于所有的設(shè)備不可能選用同一廠商的產(chǎn)品,為了實(shí)現(xiàn)對大廈內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備統(tǒng)一集中進(jìn)行管理,以實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能化,我們采用了不同方法進(jìn)行集成。如:對冷水機(jī)組、電梯、發(fā)電機(jī)組、高低壓變配電系統(tǒng)、機(jī)房內(nèi)各恒溫恒濕機(jī)組等,我們針對設(shè)備廠商提供開放的BACnet智能接口和通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),使用各通訊轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換程序,將系統(tǒng)所要監(jiān)測的參數(shù),傳送給中央工作站;同時(shí)BAS系統(tǒng)開發(fā)平臺EBI對于ActiveX、DDE、ODBC、API、Access等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)無縫連接。在該平臺上,EBI Server提供API接口接口,安防系統(tǒng)(SA),提供API軟件接口,這樣EBI Server與SA系統(tǒng)工作站就可以實(shí)現(xiàn)資源的共享和集成;與消防系統(tǒng)(FA)可采用Advance DDE或OPC等方式接入,實(shí)現(xiàn)BA、FA、SA系統(tǒng)之間的通訊,從而產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)動控制以及方便物業(yè)管理和系統(tǒng)集成;如持卡人讀卡進(jìn)入某個(gè)區(qū)域時(shí),可自動打開相應(yīng)區(qū)域的照明;如果發(fā)生火災(zāi)時(shí)可關(guān)閉火災(zāi)層的空調(diào)機(jī)組等。
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