建筑设备控制系统 第3篇 第1章 建筑设备控制系统集成及施工基本知识.ppt
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1、第三篇第三篇 建筑设备控制系统集成及施工建筑设备控制系统集成及施工基本知识基本知识第三篇第三篇 建筑设备控制系统集成及施工基建筑设备控制系统集成及施工基本知识本知识第一章第一章 建筑设备控制系统常用产品介绍建筑设备控制系统常用产品介绍第二章第二章 建筑设备控制系统的集成(张庆彬)建筑设备控制系统的集成(张庆彬)第第三三章章 建建筑筑设设备备控控制制系系统统工工程程施施工工基基本本知知识识第一章第一章 建筑设备控制系统常用产品建筑设备控制系统常用产品介绍介绍第一节第一节 施耐德电气集团的施耐德电气集团的TAC VistaIV系系统统第二节第二节 其他楼宇自控系统介绍其他楼宇自控系统介绍第一节第一
2、节 施耐德电气集团的施耐德电气集团的TAC VistaIV系统系统一、一、TAC楼宇自控系统产品楼宇自控系统产品Vista的特点和优势的特点和优势 TAC公司最新的TAC Vista楼宇自控系统,是一个由高效能PC机和微处理器组成的开放性网络LonWorks系统。它为整个大楼的管理提供了简便、有效的手段。该系统遵守LonWorks网络协议,是一套开放的集散型网络系统。LonWorks全分布式智能控制网络技术由美国Echelon公司于1990年推出,被广泛用于工业控制、设备自动化、家电自动化、动力传输等领域。在目前多种现场总线技术标准并存的情况下,LonWorks技术十分出色,被欧美许多厂商使用
3、,我国建设部也把LonWorks技术列为国家标准。它是一套开放式架构,各LonWorks产品可直接互连,易于扩展。并且LonWorks是通用的总线,可应用于Sensor Bus、Device Bus、Field Bus等任何一层总线中。开放的楼宇自控系统使业主从被某一个供货商/系统限制死的窘境中解放出来。在开放的环境下,业主将不再把主要精力集中在哪个系统最好,而是选择能在开放环境下提供最佳解决方案的供货商。1、开放的楼宇自控系统的优势、开放的楼宇自控系统的优势 为了适应当今智能化建筑的更高要求,楼宇控制将更加注重楼宇管理方面的信息集成。TAC Vista IV系统将通讯、数据采集、共享信息和网
4、络集成到一个单一的系统。该系统能够提供高效和经济的智能建筑设备控制系统解决方案,同时它还能无缝地集成其他基于开放式结构的设备。TAC Vista IV系统将工业标准技术和易于使用的用户接口界面结合在一起,因此系统提供的集成建筑管理解决方案是可靠、灵活和经济的。系统软件包中不仅含有集成和环境控制功能,同时还有设备和能源管理功能。软件的这种设置使它能够适应任何类型建筑。TAC Vista IV系统采用完全开放的LonWorks结构,从而保证用户在众多产品供应商中自由选择优质的LonMark认证产品。TAC Vista IV支持Windows2000/NT/XP的操作系统,通过标准的TCP/IP协议
5、可以同以太网或者标准的网络设备相连接。TAC Vista IV控制设备的通讯基于LonWorks/EIA709.1标准,该标准技术已在全球范围内安装4000万以上节点,被数千个生产厂家所应用。TAC Vista IV系统具有以下特点:开放的系统结构;在系统中可以根据需要选择不同厂商的LonMark产品直接互联,选择的范围更广;低造价,低安装成本;低运行维护成本;低升级改造成本;增加新功能简单;规模能大能小的结构;从单台PC到基于网络技术的管理网;符合用户需要的各种连接方式;总线型网络、星型网络、闭环型网络、混合型网络多种拓扑结构;调制解调器和“拨号控制”;多种介质的通讯网络总线;高的性能/价格
6、比;有竞争力的软件费用;容易安装、学习、使用及维护;提供通用的BMS功能;点的显示和命令 历史数据的采集 图形 报表2、TAC Vista楼宇自控系统的特点楼宇自控系统的特点 TAC Vista系统适应性非常强,系统为模块化结构。可方便地构造出不同等级的独立系统,每级都具有非常清楚的功能和权限,这就使Vista既可用于单独的楼宇管理,也可用于一个区域分散的楼群的集中管理。用户可通过计算机直观、详细地监测并控制楼宇设备的运行状况,完全将HVAC、照明、能源管理、时间表安排以及安全等系统置于自己的监控之下。TAC Vista系统由上位机、下位机及其之间的通讯方式所组成。上位机软体包含组态、人机界面
7、、编程工具于一体。下位机包含DDC可直接(自由)编程控制器。通讯方式包括直接网卡通讯、IP网络通讯及modem远程通讯。下位机(DDC控制器):Cpu:3个8位(神经元芯片)、1个16位(运行应用程序)。每个DDC具有数位、模拟输入和输出,可独立完成,例如一台空调机组的控制,无需和输入输出模块配套使用。模数:数模转换都是12位。每个DDC可编制32个以上PID控制回路。每个DDC具有实时时钟,保证DDC之间实现时钟同步,并保证网络故障时DDC可独立运行。每个DDC可编制独立的时间控制表。每个DDC内可对多达50个点进行趋势记录,所有记录存储在DDC内的128k的RAM。并可随时发送并存储在上位
8、机中。每个DDC可由用户生成多达127个报警信息、报警信息可同时发送到上位机和手操器中。每个DDC都是经LonMark认证。每个DDC都可与便携式手操器随时联通。与任DDC联通的手操器可以浏览整个下位机的网络、手操器的菜单可自动生成或由用户在DDC编程工具中自行定义,无需使用专用Neuron C语言。DDC可通过Modem直接与上位机远程通讯。上位机(Vista IV中央站):上位机可同时与多个下位机网络以相同或不同的通讯方式联通。多个上位机可在局域网和广域网内组成网络。在上位机网络中,可通过住一个上位机对其自身和任一其他上位机中的数据库进行操作。上位机所有软件支持视窗2000(Windows
9、 2000)操作平台。上位机软件兼容美国FDA认证要求。上位机软件直接调用LNS Server。使其与下位机的通讯更快。上位机提供动态的彩色图形,使操作员对下位机网络进行监控。上位机为收集并管理下位机网络中所有的报警信息。任一报警都可在上位机中自动弹出用户指定的动态图形。任一报警都可执行用户指定的报表、趋势记录、文本文件,并由操作员自行打开。全部报警可与外部的一个或多个报警灯具联动,并在操作员确认所有报警后自行熄灭。上位机提供中央时间表,并可选择的将中央时间表覆盖住一DDC中的时间表。可选择的强制操作员对任一报警进行确认时输入报警发生的原因,所采取的措施及备注信息,并将这些信息记录在系统的历史
10、记录中。全部报警信息可即时通过打印机输出。操作员可在上位机对任一DDC中的时间表进行编辑。下位机的时钟可自动与上位机时钟同步。可在上位机中对DDC中任一点定义趋势记录,并可生成趋势图。可将该趋势记录以文本方式存储在硬盘中,也可生成即使趋势图。可将趋势记录数据生成报表,并可将报表自动定期输出到文件或由打印机输出。上位机中的历史记录可存储操作员对数据库的任何操作。可选择操作员输入用户名和口令对数据库中任一对象进行操作,并记录在历史记录中。上位机用户的管理可由系统自身管理,也可交由NT Domain controller集中管理。上位机中的数据库可由局域网中的任一操作员站调用。DDC的编程工具是上位
11、机软件的一个组成部分,对应用程序的改动都可同时对上位机数据库进行改动。DDC的编程工具提供图形及模块的方式。用户无需使用类似Neuron C的语言。应用程序直接从上位机下载到DDC。上位机软件包含Web server,只需安装web server在上位机中,用户就可利用Web浏览器,通过Internet 或Intranet对数据库进行操作,即对下位机网络进行监控,读取趋势记录及报表,编辑时间表和对报警进行处理。在局域网内,可以装载很小的应用程序到每个用户的电脑中,可使用户对其房间内选定的参数进行监控。1.二、二、TAC Vista楼宇自控系统组成楼宇自控系统组成 上位机软件本身也是OPC se
12、rver和Client。同时也是DDE Server和Client。可用于和第三方的系统进行集成。IP网络的通讯接口,既可用于上位机与下位机之间的通讯接口。其自身又可作为一个独立的人机界面系统。用户可利用web浏览器,通过Internet或Intranet浏览器中用户定义的网页,对下位机网络进行监控。TAC Vista楼宇自控系统主要由三部分组成:设备层,包括前端的现场传感器和执行器件 控制层,包括现场控制器及输入/输出模块 管理层,包括中央操作站硬、软件和通讯接口设备下图显示一个基本的TAC楼宇自控系统配置的例子。3-1-11、网络结构、网络结构3-1-2 整个TAC Vista楼宇集散控制
13、系统网络由两层构成。第一层为Intranet网监控中心电脑(管理层)之间通讯网络,支持MS Windows NT、Novell Netware和Unix,以TCP/IP为基本通讯协议是企业级INTRANET的重要组成部分。同时TAC公司可根据协议通过Internet提供远程网络诊断、维护服务;TAC Vista也可以通过Internet与远方的控制站或监控子网通讯。该层为高速数据网络,主要任务是以几百兆的带宽高速传输大块的数据。第二层为监控系统主机与监控子站之间、子站与子站之间的通讯网络,采用的是LonWorks网络通信技术,无主从点对点方式,这是目前世界上最先进的现场控制网络技术。网络结构可
14、进行自由拓朴,系统之间的通信介质采用Belden单双绞线,使得在不加装信号放大器的情况下,主机到现场控制器之间的最远距离可达2700米。Intranet是控制网络发展的最新阶段,其主要特征是:消息简短,响应快速,发送可靠;控制子站体积小,造价低;拓朴结构灵活,规模可大可小;分布式控制方案。在Intranet里,传感器不再是仅向小的控制系统发送消息,它已成为整个企业网络的共享资源。两层网络之间通过TCP/IP协议实现互连。2、管理层网络、管理层网络TAC Vista 运行在Microsoft Windows 2000/NT/XP平台上,在其内置的点对点局域网中,可以将多达16个工作站连成一个TA
15、C控制网络系统,其中最多有6个工作站与控制单元进行直接通信,控制网络的总容量可以达到240,000个物理点。LAN上的所有工作站都是对等的,并可在需要时在它们之间建立通讯。如果一个工作站关闭,不会影响其它工作站继续工作。网络上每一个工作站均可与三台打印机相连。2、管理层网络、管理层网络 AC Vista 运行在Microsoft Windows 2000/NT/XP平台上,在其内置的点对点局域网中,可以将多达16个工作站连成一个TAC控制网络系统,其中最多有6个工作站与控制单元进行直接通信,控制网络的总容量可以达到240,000个物理点。LAN上的所有工作站都是对等的,并可在需要时在它们之间建
16、立通讯。如果一个工作站关闭,不会影响其它工作站继续工作。网络上每一个工作站均可与三台打印机相连。网络可以设计成总线形、星形或环形网络,可以用Microsoft Windows支持的通讯方式如以太网、令牌环等完成通讯。系统还可以通过Modem实现工作站之间的连接。采用调制解调器和专用的软件可将一个工作站与系统实现远程连接。TAC分布式数据库存储在网络节点上,设备内的一个单元的数据存储在与该单元相连的操作单元中。3、控制层网络、控制层网络TAC Vista控制层网络的主要特性如下:采用TP/FT-10网络时,每个TAC网段可以包含60个网络节点或30台控制器,通讯速率78Kbps,总线长度可达到2
17、700米;可以使用一个延伸器连接两个TAC网段来扩展系统容量,使每条总线可以达到60台控制器;每台工作站可以有四个LonTalk适配器以支持四条总线和240台控制器。采用TP/XF-1250主干网络时,每条总线可以通过路由器连接到通讯速率为1.25Mbps的LonWorks主干上,路由器的数量可以达到63个,整个网络可以达到400台控制器;主干通过LonTalk适配器连接到工作站上。TAC支持大量先进的网络特性,如:虚拟子网、工作组、域等概念和先进的寻址方式。4、LonTalk适配器适配器 LonTalk适配器在操作单元和LonWorks网络之间转换信号。Echelon公司生产的许多型号的Lo
18、nTalk适配器可以用于LonTalk中的操作单元。PC LonTalk适配器可以安装在操作单元中的扩展槽上,并占据一个网络驱动地址(例如:PCLT:PCCLON)。目前有许多型号的PC LonTalk适配器,TAC支持下列型号:PCLTA PCLTA-10,20 PCC-10 Xenta 901 可与操作单元相连的LonTalk适配器个数受限于操作单元中可供使用的中断数。通常在一个操作单元中有3-6个可供使用的中断,操作单元中可供使用的中断数取决于与操作单元相连的外围设备数目,例如:鼠标、硬盘、CD驱动器等。三、三、TAC Vista系统软件功能系统软件功能 软件由实时操作系统及楼宇自动化系
19、统控制的应用软件组成。应提供顺序控制程序、功能联锁程序、用电管理程序、照明控制程序、维修记录程序、统计程序、报表产生程序和历史数据与处理等程序。系统软件应至少包括以下部分:操作系统 中央站控制软件 控制器监控软件 节能管理软件(库)诊断软件 应用编程软件包 系统软件的基本要求如下:操作软件的价格不受数据库容量的限制便于用户以后系统的扩容。中央站软件为模块化设置,至少可提供Server、Workstation和Webstation 等独立的标准功能模块。承包方应提供满足系统运行功能、二次开发、易于维护以及符合开放系统标准的系统软件、应用软件、应用编程软件包等全套软件。系统平台应按实时、多用户和多
20、进程对资源进行分配和管理,系统将拥有事件驱动顺序以及优先结构装置,以便于系统能在同一时间里处理实时情况与紧急任务。同时,系统平台还应具备网络管理、标准网络协议(例如:TCP/IP等)、远程通信管理以及符合计算机技术发展趋势的要求。软件应按模块形式设计,出具备基本功能外,还应能提供各种丰富的应用开发功能,例如:OPC、DDE、ODBC等,以利于程序的开发、扩展和修改。系统应确保监控中心出现故障时,控制器将继续独立地执行其功能。在控制器的电源装置出现问题时,有关的状态资料也将被输送到监控中心。在电源中断后恢复供电时,所有受电源中断影响的设备与控制器应均能自动复位,而不需要重新设定。用户界面必须全部
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