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艾顿楼宇自控系统设计手册第一章 开放式建筑物自动化系统智能大厦中建筑设备自动化系统BAS包涵的设备和子系统愈来愈多，愈来愈简单。建筑物自动掌握中的系统集成问题始终困扰着开发商、系统集成商。各种专有系统的存在、通信协议的多样化将造成如 通信速率、编码格式、同步方式、通讯规程的各不一样，因而使这些产品之间的互连、互通及互操作变得 极为困难；各子系统、各家的产品难于集成或只能实现有限的集成，也使得投资本钱大大的增加。同时， 假设系统中各种设备及子系统不进展互连而独立运作，则不能进展一体化协调运作，将影响到安全治理、 节能治理，必定造成建筑物自动化系统治理效率低下、修理困难、扩展维护费用高等弊端。所以，承受标 准的、统一的开放性协议成为迫切实际的需要。开放性协议通常由学会或标准组织制定和升级，代表该领 域的最技术和进展方向，并在制定和升级时，开放协议承受公开的方式。因此开放性协议不具有垄断性， 得到了绝大多数厂商的支持。建筑自动化开放系统是指建筑物自动化系统全部部件均以公认的工业标准技 术制造，系统符合公认的工业标准构造。从而，开放系统各个部件能够用不同厂商的产品组合及互换，实 现相互操作。开放系统对制造商和用户都是一次巨大的技术革命。它有两个特点，一是系统确定的技术规 范是全部厂家共同遵守的如：国际标准 ISO16484-5 BACnet，与各个生产厂商的制造工艺及过程无关。另一个特点是它的互用性，同样功能的部件，虽然由不同厂商生产，但可以相互替换。开放系统意 味着建筑自动化系统从不同制造厂生产的独立的系统，经过用网关 Gateway 相互连接，进而使承受开放 式通讯协议的产品实现可相互操作，直至完全可以相互代替。这种系统对用户有极大的好处，系统有更多 的供给商可供选择，削减对某个特定厂家的依靠，尤其在建筑物的使用寿命中，降低了修理和治理费用， 系统重配置和技术升级换代，变得更简洁。其次章 BACnet 标准协议及美国 AlertonBACnet 楼宇自动掌握网络数据通讯协议即 A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks ，简称BACnet 协议，它是美国采暖、制冷和空调工程师协会ASHRAE组织 20 多位世界级专家经过近 9 年时间的争论制定的世界上第一个楼宇自动掌握网络协议。它具体地阐述了楼宇自控网的功能，说明白系统组成单元相互共享数据实现的途径、使用的通讯媒介、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规章。因此，它确立了不必考虑生产厂家、各种兼容系统在不依 赖任何专用芯片组的状况下，相互开放通讯的根本规章。BACnet 标准是楼宇自动掌握领域中第一个开放性的组织标准，不属于某个公司专有，任何公司或个人均可以参与该标准的争论和修改工作，且对该标准 的开发和使用没有任何权税限制。目前，BACnet 已成为国际上智能建筑进展的方向和主流通信协议，是一项极具开拓性的技术，它使不同厂商生产的设备与系统在互连和互操作的根底上实现无缝集成成为可能。充分表达了楼宇自控领域的先进技术，并代表了该领域进展的最方向。BACnet 楼宇自动掌握系统的协议体系构造，可以削减报文的长度，降低通信处理的开销，并且也满足楼宇自动掌握系统的需要。这个简化的体系构造降低了楼宇自动掌握工业的生产本钱，同时处理器的大批量生产、局域网技术的进展，也为过程掌握和办公自动化工业的进展起到了推动作用。另一方面，BACnet 可以充分利用现有的、易用的、应用广泛的局域网技术，如以太网、ARCNET 和 LonTalk。这样不但可以降低本钱，而且也有利于提高性能，为系统集成开拓的途径。同时，BACnet 又具有良好的伸缩性及扩展性，标准中没有对BACnet 网络中的设备节点数及 BACnet 设备数进展限制，可让使用者依据实际状况随便的组建自己的 BACnet 网络。BACnet 协议 1995 年一经公布，即引起了各国政府、专家学者和企业的广泛关注。1995 年12 月由美国国家标准学院通过成为美国国家标准ASHRAEl35-1995 标准；1998 年已被欧共体标准化委员会CENTC247 承受为预备标准(pre-standard)，目前，正对其进一步进展评价，以打算是否为欧共体的正式标准；在1999 年12 月被韩国承受为国家标准 KSX 6909； 2023 年 8 月，日本电气安装工程师协会进展了争论，承受 BACnet 为该协会协议标准( IEIEJ/P)。同时，一些主要的自动掌握设备生产商都支持BACnet，如 Alerton世界上第一家基于 BACnet 协议开发生产全系列产品的生产厂商，1997 年推出在全部各层通信网络均符合 BACnet 协议的系列产品，Cimetrics，Siemens Building Technology， ABB，Hitachi Building Systems ，Compliance Services Group，RNL Facilities Corp.，Carrier， York，Phoenix，JDL Business Services，Johnson Controls ，Delta Controls，McQuay，Architectof the Capitol ，Automated Logic，Simplex，Andover，Appin Associates 等厂商。自从 BACnet 协议作为美国国家标准发表以来，不但在美国外乡引起巨大的反响，同时也引起了世界各国智能建筑业界的广泛留意。在兴旺国家，已纷纷成立了一些重要的组织，其中最重要的如在北美成立了 BIG-NA(BACnets Interest Group-North America)，在欧洲成立了 BIG-Eu(BIG-Europe)，在澳大利亚和亚洲成立了 BIG-AA(BIG-AustraliaAsia) ，这些组织在本地区共同推动 BACnet 协议的实施。国际标准组织ISO投票通过了群众期盼已久的一个结果：BACnet 成为 ISO 的正式标准，标准编码是：ISO 16484-5 。 ISO 于 2023 年 1 月 18 日进展了投票，总秘书于当日宣布了上述结果，并且通知了正在芝加哥进展 ASHRAE 年会的 BACnet 委员会。ISO 的第205 技术会建筑环境设计委员会于2023 年春季开头进展对 BACnet 协议的书信评论和投票工作，最终完成了使得 BACnet 成为国际标准这项里程碑的工作。投票批准 BACnet 成为正式国际标准的国家是：澳大利亚，比利时，加拿大，中国，丹麦，埃及，芬兰，法国，德国，希腊，意大利，日本，韩国，挪威，俄罗斯，南非，西班牙，瑞典，英国， 美国。没有投反对票的国家。依据 ISO 的工作程序，由于 BACnet 已经被批准成为 ISO 的正式标准，因此，BACnet 不用经受“最终草案级的国际标准”阶段，直接从“草案级国际标准”成为正式公布的国际标准。成为 ISO 国际标准对于 BACnet 来说意味着什么? BACnet 标准委员会主席 Steve Bushby 说：“BACnet通过 ISO 被承受成为国际标准，说明国际社会对于 BACnet 协议在技术质量和开放的开发与维护过程确实定。这也说明，我们始终努力促进来自全世界的专家参与 BACnet 协议的开发和维护工作是成功的。我认为这将对于 BACnet 的商业推广有重大的促进作用，特别是在欧洲和亚洲“。ISO 16484 标准共有 7 个局部，分别是：1、建筑自动掌握系统building automation and controlsystem (BACS)，2、硬件hardware ，3、功能functions，4、应用applications，5、通信协议BACnet，6、协议测试protocol testing (承受 ASHRAE 135.1 建议)，7、工程实施project implementation. 。美国艾顿Alerton公司位於美国西雅图 Redmond 区，成立於1980 年，主要业务为开发、生产直接数字式 DDC 掌握器、传感器及相关配套产品。并在业界领先生产了符合BACnet 通讯协议的产品 - Envision for BACtalk ，是世界上第一个使用 BACnet 标准通讯协议的楼宇自控系统生产厂商； 是美国暖通学会 ASHRAE BACnet 成员，同时也是 BACnet 开发委员会的委员之一，参与了 BACnet 通讯协议标准(美国国家标准 BACnet NASI/ASHRAESPC135P) 的开发与编写；是北美 BACnet 组织的成员； BACnet 生产厂商联合会的成员。 美国艾顿公司是全球 BACnet 楼宇自动化系统领域著名的制造商，全部产品都具有 BACnet 国际组织的标准认证“BTL”，并且符合 UL916 安全等级及欧洲标准 EMC Directive 89/336/EEC CE 标示。美国艾顿 Alerton 的产品以公认的工业标准技术制造，其系统符合公认的工业标准构造。Alerton 承受的工业标准为 TCP/IP 、BACnet美国国家标准协会的 ANSI/ASHARE Standaed135-1995 标准 等。遵循该协议开发的系统格外便利集成不同厂家的自动化系统和设备，能真正实现建筑物不同系统间数据的共用和互操作。由此可见 Alerton 的 BACtalk 系统是一个真正的完全开放式的建筑物自动化系统，其系统开放力量处于业界领先的地位。由于 Alerton 的产品承受了 BACnet 工业标准技术制造，其旧产品兼容性很第三章 Alerton BACtalk 系统构造BACtalk 系统是一个集成系统，在治理信息层面，可与办公自动化系统进展联网，实现跨系统间询问、数据的沟通与操作。在多种掌握系统集中的应用场合，BACtalk 能将多种掌握系统联接为一个整体，承受国际标准通讯协议 BACnet 实现多掌握系统间数据的互通信及互操作。BACtalk 系统是一个完全开发式的系统，全部的现场掌握层设备均承受国际通用的 BACnet 标准协议，并能与其它厂商生产的符合 BACnet 标准的产品进展互换。BACtalk 系统数据网络通讯协议承受全开放式的工业标准 TCP/IP ，网络构造承受以太网，网络联接及组网简便易行。Internet 技术在 BACtalk 系统中的使用，使得建筑物自动化系统能与企业网及其它类型的网络互联互通。治理层：从世界的任何地方，只需通过我们简捷的图形操作软件您都能监视和掌握您的建筑。使用三维空间动画及真彩色图形去访问实时的数据和能源治理特性。如建筑图形，楼层平面及具体的HAVC 设备图形等都可以依据用户需要进展定制。系统的弹性允许 BACnet 连接到本地网络及互联网络。该层的特点是数据传输的速率高，10/100Mbps ，承受以太网联接TCP/IP。集成层：在点对点通讯根底上智能型 BACnet 可编程掌握器能对整体简洁或简单的站点执行全局掌握策略。这些设备能无缝的连接第三方建筑系统如火灾自动报警系统，门禁治理系统及照明系统。艾顿的 VLX 及其他高性能的掌握器具有以太网接口，是被设计应用于大型、综合的 - 设备中心，大型的空气处理单元和其他重要的系统。并且，能通过 BACnet IP 以太网与其他系统集成。现场掌握层： 艾顿供给了一个全系列的集成、本地的 BACnet 规律掌握器 - VLC。每个掌握器可编写程序去支持肯定范围的应用，从综合的空气处理单元到末端掌握单元设备如 VAV 掌握器，热泵和空气调整单元。我们全部的 BACnet 掌握器都使用艾顿的直观的、图形化的 DDC 编程语言 - VisualLogic。现场掌握总线主要用于现场掌握设备间传递实时掌握信息，完成对现场被控设备的实时掌握。艾顿 BACtalk系统现场掌握总线为 BACnet MS/TP，传输速率最高为 76.8Kbps 。传感器/执行层： 具有独特的传感器，艾顿的 Microset 能适应于租用掌握中心和现场修理工具的应用。该系统也支持传统的传感器及执行器在楼宇自控系统中的使用。BACtalk 系统技术规格1、BACtalk 系统中心站配置Envision for BACtalk 效劳器：1.1、中心站计算机配置要求： CPU Pentium III 600 或更高RAM 128M 或更高安装 Visio/VisualLogic 软件需要 256M 硬盘 2GB 或更大网络适配器 10/100Mbps 自适应光驱 CD-ROM接口 并行接口、串行接口操作系统软件： Windows 2023 专业版/ Windows XP 1.2、网络性能：BACtalk 系统能依据下面 6 种不同的方式组网通讯BACnet Ethernet BACnet ARCnet BACnet MS/TP BACnet PTP BACnet LonTalkBACnet Virtual LANs1.3、监控点数：BACtalk 系统最大可连接 4,194,303 独立的设备；BACnet Ethernet 网络最大可连接 165,534 独立的 BACtalk 系统或设备；每台 BCM 或 BTI 全局掌握器的 BACnet MS/TP 现场掌握网络最大可连接 0255 个 BACnet 现场掌握器及协议转换器等设备；每台 BCM 全局掌握器最大支持 7 条 MS/TP 现场总线； 每台 BTI 全局掌握器最大支持 4 条 MS/TP 现场总线；每条 BACnet MS/TP 现场掌握总线最大可连接 64 个 BACnet 现场掌握器及协议转换器等设备； 系统效劳器最大可达 165,534 台系统操作终端最大可达 165,534 台系统远程操作终端 无限制第四章 BACtalk 掌握器产品全局掌握器：LTBT-BCM LTBT-BCMPWSLTBT-BCMETHLTBT-BCMETHLTBT-BCMMSTP LTBT-BCMMDM BTIBTI100现场掌握器：VLC-VLX EXPVLC-16160C VLC-1188 VLC-853 VLC-660R VLC-651R VLC-550 VLC-VAV-SDVLC-VAV-SD2A VLC-VAVi-SD VLC-VAV-DD VLC-VAV-DD7 LT-LCCNTRL MSETMSET2 MTOUCH网路路由器：LTBT-RTR200集成器：LTBT-FLGMDBS LTBT-BTPMODBUSLTBT-BTPSIMPLEX LTBT-BTP-HOTEL掌握器参数配置表：BTI_Config_Form Router200_Config_Form VLX_Config_form VLC_Config_Form第五章 传感器CO 传感器COg_d CO2 传感器C02_dC02_d 温度传感器LT-TSta_d td_d te_d to_d tw_d湿度传感器LT-RHhd_d压力传感器：LT-PS10 LT-PS25 LT-PS30 LT-PS1520 LT-PS3540LTBT-STNLS第六章 现场掌握总线及应用BACtalk 系统对机电设备的掌握，承受了 BACnet MS/TP 现场掌握总线，它可以将 DDC 掌握器、协议转换器及符合 BACnet 标准协议的其他厂商的设备连接在一起。BACnet MS/TP 网络连接时有正负极性之区分。1、MS/TP LAN 技术规格传输速度：9.6, 19.2, 38.4, 或 76.8Kbps网络构造：总线构造，当使用网络转发器时可成为星型构造网络线缆：双绞屏蔽线，阻抗匹配为 100 120 分布式电容小于100Pf/m，屏蔽分布式电容小于 200pF/m。屏蔽承受铂纸或网状屏蔽。艾顿推举使用 W221P-2254 或W221P-1502 ，等同于美国线缆标准 AWG22AWG24。网络连接长度：最大 1071m。不包含枝干局部的长度。最大连接的设备：依据设备的主或从的分类，网络最大可连接主设备 128 个，或者最大可连接 255 个主和从设备。每段网络可连接的最大设备：依据设备的单位负载的计算，最大可连接 32 个单位负载的设备。网络转发器：当超过 1071m 的距离时，可使用网络转发器。在两个设备之间最大可使用 3 个网络转发器。终端电阻：必需在网络总线枝干不需要的开头与完毕端分别跨接 1201/4W±5% 的电阻。屏蔽接地：网络线屏蔽接地承受单点接地的方式。2、MS/TP 总线上连接的设备承受手拉手的菊花链连接，在接入网络转发器后可承受星型连接，并且在特殊状况下也可承受 T 型连接不推举使用。通讯方式承受 RS485。3、BACtalk 系统的组成一个星型的网络拓扑构造。并达 4300 米。4、BACtalk 系统的 MS/TP 现方式，以保证网络数据的正常通讯。用户使用该编程工具时，不需要具备在编程语言方面的学问，只需简洁的拖放图形功能块、简洁的连线及参数设置等操作即可便利快捷的编制出专业的 DDC 应用程序。工程设计人员在编制完成 DDC 程序同时可自动生成程序说明文件及监控象的程序模板储存在程序库内，它可以被调用，或复制给其它掌握器和设备，这种特性就避开用户很多重复的工作，提高了工作效率。VisualLogic 编程环境的特点：1、 完全图形化 DDC 编程环境：2、 编程就是画图： 在绘制完成图形程序后，编制程序注释文档，简洁打印 VisualLogic 图形，保存输出产生一个挨次自动操作。3、 治理硬盘和现场掌握器上 DDC 文件： 你能通过点击鼠标，下载DDC 程序文件到现场掌握器。同时， 你也可以从现场掌握程序文件到 VisualLogic 软件中，并且 DDC 程序文件被转换为图形方式，便于整理和修改。4、帮助您测试和核对程序。序库: 用户可通过输入关键字中心等。DDC 程序编译检查工具： 可以帮助您检查程序、自动指派 I/O 点、检查内存使供错误提示，确保您的设计的程序准确无误。VisualLogic 编程软件对计算机的要求：CPU Pentium III 600 或更高RAM 安装 Visio/VisualLogic 软件需要 256M硬盘 2GB 或更大网络适配器 10/100Mbps 自适应光驱 CD-ROM接口 并行接口、串行接口操作系统软件： Windows 2023 专业版/ Windows XP必需软件： Visio 5.0/Visio 2023 或更高第八章 Envision for BACtalk. 系统软件美国艾顿 Envision for BACtalk 是 BACnet 系统强大的操作站。通过一台个人计算机，就能敏捷地治理和掌握整个楼宇的机电设备。Envision for BACtalk 操作站与符合 BACnet 协议的设备通过以太网 LAN 或通过点到点PTP 串行或调制调解器MODEM进展通讯。3D 动画和彩色图形响应实时数据并且供给便利的“点击”掌握。显示的画面可以是 CAD 程序图形，也可以是扫描的照片。系统有强大的 3D 图形库。Envision for BACtalk 能为每一个站点定制监控界面，如：创立图形，楼层设备监控图形和特定 HVAC设备的监控图形等。在多建筑物的校园内，BACnet 以太网 LAN 和 IP 网络能内联全部的建筑物。对于大集团的多个分散的建筑物，Envision for BACtalk 支持 BACnet/IP 通过 Internet 互联网和广域网WANs对建筑物访问和集中治理。Envision for BACtalk 也可以连接到其他远端站点，经过 Modem调制调解器或安装了直连系统的便携式计算机。从一个站点监测和掌握多个建筑物或现场。连接与 BACnet 兼容的任何设备。这些敏捷的、集中的掌握功能选择，能为用户节约很多的时间和资源。工程技术人员能通过单一的、中心操作终端进展操控，同时还具有肯定数量的移动系统访问选择权。系统功能：强大的能源治理在确保效率需求的前提下，具有最正确的设备启动时间。限制设备长时间负载运行，使设备运行到达最正确化。能源消耗状况记录，以便于您对设备进展监视、处理和记录保存。租用收费治理自动计量和记录租用设备的使用状况，同时将生成租用用户租用设备的使用帐单。实时显示能源消耗趋势记录 定制监控图形界面 具有定制 3 维真彩色动画数据显示的功能，适用于任何显示的需求，并能依据用户需求轻松实现升级，如：设备的增加、移动及转变等。网络与互联性建构于 Internet 和广域网络WAN上，通过调制调解器和直连串口连接，能兼容 BACnet/IP 远端遥控站点和互联网用户的访问。软件特性:时间程序：对每周，节假日等进展时间排程，每个排程可通过图形日历进展编辑。报警：报警显示优先于当前运行的应用程序。通过 Modem 拨出报警到远端站点。依据报警类型可制定报警处理。趋势曲线：将被监视点的多个数据记录以曲线图或文本的形式显示，并存档于数据库内，其数据库可被办公应用软件兼容。能源消耗记录：以曲线图或文本的形式，显示以小时或天为单位的能源使用与需求状况。并存档于数据库内，其数据库可被办公应用软件兼容。负载限制： 敏捷的负载测量，依照负载的优先权减载装置或恢复数字和模拟负载装置。负载限制策略是根据每天的时间或季节。在时钟内可观看到结果。最正确启动：可依据环境因素自调整运算法则，以调整设备启动时间。到达最正确启动时间的目的。租用治理： 班后快速设置及生成租用帐单。能通过 Email 发送或打印帐单。在生成前可查看和调整大事。时区：为时间排程建立时区，按时间表直观的对建筑物进展掌握。报表及打印：具有较大报表容量，能依据系统运行的实时状态，产生连续的报表。开放性：BACtalk 系统支持 OPC 效劳器技术，并完全符合 BACnet 开放式标准，利用OPC 技术或 BACnet实施整个系统的开放，使第三方系统对 BACtalk 系统的集成变得更为标准和便利。另外，BACtalk 系统还具有 ODBC 数据接口、DDE 等数据接口。技术参数：网络与互联性:BACnet 以太网，MS/TP，PTP ，Annex J BACnet/IP, Modem, 串行电缆。综合与互用性:符合 BACnet。支持 ActiveX 界面的其他Windows 应用。显示容量:没有限制图形数量及区分率，只取决于硬盘的空间和计算机的图形显示卡。安全性:最多 100 个用户，每个用户都有唯一的访问权限。无人职守的终端可自动注销登录用户的保护。对计算机的配置要求：CPU 奔腾 PIII 600MHZ 或更高。128M 内存或更高安装 Visio / VisualLogic.软件需要 256M 内存。2GB 硬盘或更大较大的工程可能需要 10GB 或更大。高性能的图形适配器。10/100Mbps 网卡。并行口和串行口。安装 Visio 2023 可选。键盘、鼠标、显示器、3.5 英寸软驱、CD-ROM。WINDOWS 2023 专业版或WINDOWS XP 。订购信息:型号 可连接掌握器 操作站ENV-BT-UNL 无限 无限ENV-BT-MED 150 3ENV-BT-SM 50 1第九章 BACtalk 系统的扩展应用单个建筑物内的系统应用：该系统网络构造主要应用于单一建筑物内的监控点数较多，DDC 数量大或是比较密集的建筑群实施楼宇自控系统。可支持多个 BACtalk 系统操作站，便利用户对系统的治理。系统远程访问：用户可通过点对点拨号的方式远程连接和操作远端的 BACtalk 系统。为用户供给敏捷组网监控方式。BACtalk 系统在不同地域的应用：对于处于不同地域，不同国家的 BACtalk 系统，艾顿 BACtalk 系统为我们供给了强大的组网方式，通过Internet/WAN 可以将不同地域的系统组成一个即浩大又敏捷 BAS 掌握网络。第十章 BACtalk 系统设计调试流程依据中国建设部智能建筑弱电工程设计施工图集 97X700-2 、民用建筑电气设计标准(JGJ T16-92)、智能建筑设计标准(GB/T50314-2023)、中国采暖通风与空气调整设计标准(JGJ/T16-92)等标准标准所规定的内容，结合艾顿(Alerton) BACtalk 系统产品的性能及甲方或设计院的要求，依据编制系统设计方案、系统监控点表、系统设备配置表、系统施工调试等工作流程进展实施。