樓宇自動(dòng)化管理論文
時(shí)間:2022-07-06 03:45:00
導(dǎo)語:樓宇自動(dòng)化管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:METASYS智能管理系統(tǒng)專為各類建筑中所有設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制和集中管理而設(shè)計(jì),該系統(tǒng)的開放性、靈活性、可靠性及高質(zhì)量,集中體現(xiàn)了樓宇管理與控制的最新潮流。
關(guān)鍵詞:樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)METASYS方案說明
1、METASYS系統(tǒng)概述
METASYS智能管理系統(tǒng)專為各類建筑中所有設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制和集中管理而設(shè)計(jì),該系統(tǒng)的開放性、靈活性、可靠性及高質(zhì)量,集中體現(xiàn)了樓宇管理與控制的最新潮流。
METASYS是一個(gè)集中管理、分散控制系統(tǒng),因而它更高效,更可靠,提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。METASYS是模塊化系統(tǒng),易于擴(kuò)展,因而將來的需要并不會(huì)損失今日的投資。METASYS具備很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力,可以與任一家愿意開放其通訊協(xié)議的產(chǎn)品或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),從而使用戶很方便地在任何地方,任一臺(tái)操作站上,對(duì)所有設(shè)備或子系統(tǒng)了如指掌,大大提高管理水平及工作效率。
METASYS完全符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它的設(shè)計(jì)立足現(xiàn)在,面向未來,適應(yīng)軟件及硬件的不斷發(fā)展。用戶投資于江森公司的METASYS是明智及長(zhǎng)遠(yuǎn)的選擇。
以下從硬件結(jié)構(gòu)及軟件功能兩方面分別作詳細(xì)的介紹。
⑴硬件結(jié)構(gòu)
①概述:
METASYS的硬件系統(tǒng)是由操作站(OWS),網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)及各種直接數(shù)字控制器(DDC)所構(gòu)成的一種智能化控制網(wǎng)絡(luò)。
②網(wǎng)絡(luò)通訊
以太網(wǎng)(Ethernet/IP)作為一種應(yīng)用越來越廣泛的網(wǎng)絡(luò)形式已被超過80%的局域網(wǎng)使用。它具有優(yōu)良的性價(jià)比及易于安裝的特性。以太網(wǎng)的通訊協(xié)議(TCP/IP)為開放式系統(tǒng)提供了物理及數(shù)據(jù)連接層通訊的參考模式。它的通訊速率為10Mbps,即每秒可傳遞大約250頁文本所包含的信息。使用以太網(wǎng)具有以下優(yōu)勢(shì):
數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝始胺€(wěn)定性
靈活的布線和設(shè)備聯(lián)結(jié)方式:可聯(lián)結(jié)高速以太網(wǎng)、FDDI、令牌環(huán)網(wǎng)、ATM等
低成本
可互相兼容的設(shè)備及拓補(bǔ)形式:由于以太網(wǎng)的使用廣泛性,可以很容易的將其他廠家設(shè)備或系統(tǒng)通過它互相聯(lián)結(jié)
易于安裝及擴(kuò)展
減少維修成本
以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)可為星型、總線型或混合型。星型結(jié)構(gòu)的組成是通過非屏蔽雙絞線或光纖將各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接至位于網(wǎng)絡(luò)中心的集線器上,該集線器可放置于建筑中任何方便的線架上。它的優(yōu)點(diǎn)是易于隔離及修復(fù)出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn),缺點(diǎn)是比總線形式需要更多的安裝線材。在這三種結(jié)構(gòu)中星型結(jié)構(gòu)適用于NCM與OWS位置較遠(yuǎn)的系統(tǒng),總線型結(jié)構(gòu)適用于NCM與OWS位置較近的系統(tǒng),而混合性結(jié)構(gòu)適用于NCM與OWS位置有遠(yuǎn)有近的系統(tǒng)。
操作站及網(wǎng)絡(luò)控制單元之間最常用的連接方式是N1通訊網(wǎng)絡(luò),其通訊方式為Ethernet/IP。N1網(wǎng)上各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(peertopeer)方式,各節(jié)點(diǎn)均具備動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)訪問(DynamicDataAccess)功能,即無論N1網(wǎng)上任何操作站或任一NCU上,均可以對(duì)全部的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)或控制。
在某些場(chǎng)合,用戶可能需要用到拔號(hào)式(Dia-up)通訊方式,用以監(jiān)控遠(yuǎn)處的控制系統(tǒng),這時(shí)可以通過調(diào)制解調(diào)器,設(shè)置遠(yuǎn)程操作站。
N2通訊總線是一種現(xiàn)場(chǎng)存取網(wǎng)絡(luò),它連接控制器及接口模塊至網(wǎng)絡(luò)控制器。N2總線使用主/從式通訊協(xié)議,NCU是主導(dǎo),N2總線設(shè)備(DDC)是從屬。N2總線使用Opto-22optimumx®通訊協(xié)議,并且已被證明其優(yōu)越性。N2總線遵循EIA,RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)。)
③聯(lián)網(wǎng)能力
對(duì)于樓宇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理者來說,真正的挑戰(zhàn)是:怎樣利用所有子系統(tǒng)的能力?怎樣有效地管理它們,從而提供一個(gè)高質(zhì)量的辦公環(huán)境?METASYS系統(tǒng)使上述問題迎刃而解。各個(gè)不相聯(lián)系,甚至是來自不同公司的系統(tǒng),通過METASYS被恰當(dāng)?shù)芈?lián)系在一起,變成一個(gè)系統(tǒng)的集成。各系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立,自成體系,必要時(shí)相互配合,實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制,從任何地方,任一臺(tái)操作站上,都可以收集到全部的數(shù)據(jù)。操作員從一臺(tái)操作站上,便可以了解全樓各個(gè)角落中任一系統(tǒng)的運(yùn)作情況,一旦有故障發(fā)生便可立即作出反應(yīng),甚至客戶還未感覺到任何不妥,問題便已經(jīng)解決了。
美國江森公司作為美國Ashear學(xué)會(huì)發(fā)起者之一,其Metasys系統(tǒng)已能與超過75個(gè)公司(其中包括Carrier,York,Trane,ABB,Libert等)的子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),并已完成2000多個(gè)聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。我們隨時(shí)準(zhǔn)備為用戶實(shí)現(xiàn)METASY與任何愿意開放其通訊協(xié)議的公司產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)。
④操作站
操作站為IBM或其他品牌標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦,操作站提供視窗化的,高水平人機(jī)界面,用戶可選擇中文或英文操作。
它以微軟公司的Windows為運(yùn)行環(huán)境,允許Windows支持的其他軟件同時(shí)運(yùn)行。并可以與他們進(jìn)行動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)交換(DDE)。例如您可以用已熟悉的MicrosoftExce來處理數(shù)據(jù),做出一系列的統(tǒng)計(jì)表。
它可編程及產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫,并直接下傳程序至各控制器。它可備份數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)點(diǎn)的歷史記錄、趨勢(shì)分析、操作員進(jìn)入/退出記錄、以及報(bào)警記錄等。
METASYS界面操作全部視窗化,無需記憶操作指令。它的網(wǎng)絡(luò)圖猶如一張聯(lián)絡(luò)圖,表示出所有監(jiān)控設(shè)備及其相互關(guān)系,操作員只要調(diào)出METASYS應(yīng)用程序,便一目了然:哪個(gè)系統(tǒng)為哪一樓層服務(wù);哪些設(shè)備為哪些區(qū)域服務(wù)等。METASYS使用了一種分布于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)、面向目標(biāo)的軟件體系。只依靠鼠標(biāo)操作,便可走遍整個(gè)建筑。它用圖形顯示建筑物的各樓層平面和設(shè)備簡(jiǎn)圖,并通過鮮艷的色彩和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示、報(bào)告所監(jiān)控的點(diǎn)的信息。
網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)操作站均可以存取整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有信息,各操作站可同時(shí)使用。
⑤記錄/報(bào)警打印機(jī)
打印機(jī)用于系統(tǒng)操作的記錄。每臺(tái)打印機(jī)的記錄內(nèi)容可根據(jù)用戶要求設(shè)定,而記錄格式在調(diào)試階段即可定義。
⑥網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)
網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)是一種高性能的現(xiàn)場(chǎng)盤,它由一系列可兼容的電子智能化模塊所構(gòu)成。它可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜高性能控制的任何控制程序,同時(shí)也可以協(xié)調(diào)通信網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立的DDC控制器,為它們提供報(bào)警監(jiān)視和綜合控制功能。NCU可脫離任何上位機(jī)(如個(gè)人電腦),獨(dú)立承擔(dān)控制及通訊功能。
網(wǎng)絡(luò)控制模塊(NCM)是NCU的主要部件,它裝備高速80386微處理器,其內(nèi)存(RAM)可由8MB擴(kuò)展至10MB,它帶有自診斷功能,并有72小時(shí)后備電池。
NCU上備有多種簡(jiǎn)單而通用的系統(tǒng)接口,供操作人員使用。第一個(gè)接口是標(biāo)準(zhǔn)RS-232連接件,可連接手提計(jì)算機(jī)或輸出打印機(jī);第二個(gè)接口是手提網(wǎng)絡(luò)終端接口,網(wǎng)絡(luò)終端象操作站一樣,能夠存取網(wǎng)絡(luò)中的所有信息;第三個(gè)接口可用于調(diào)制解調(diào)器,用于遠(yuǎn)程監(jiān)視或打印。
NCU能支持多用戶環(huán)境,就是說,任意多少位操作員都可同時(shí)存取NCU中的信息。
METASYS的5級(jí)密碼口令,不僅對(duì)操作站提供保護(hù),對(duì)NCU上的操作員接口,也同樣使用一致的密碼信息。
⑦直接數(shù)字控制器(DX-9100-8154/XT-XP模塊)
直接數(shù)字式控制器(DDC)是METASYS系統(tǒng)的最前線裝置,它分布于建筑物內(nèi)各處的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),如空調(diào)機(jī)房,水泵房,冷凍站等。DDC連接于METASYS的N2總線,NCU及操作站均可對(duì)它們實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的超越控制。
直接數(shù)字式控制器(DDC)是METASYS系統(tǒng)的最前線裝置,它分布于建筑物內(nèi)各處的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),如空調(diào)機(jī)房,水泵房等。DDC連接于METASYS的N2總線,NCU及操作站均可對(duì)它們實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的超越控制。
目前最常用的DX-9100控制器是一個(gè)模塊化,可擴(kuò)展,在現(xiàn)場(chǎng)具有顯示及操作能力的控制器。它的基本配置為8AI,8DI,2AO及6DO,共為24點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要可增加各類型點(diǎn)的擴(kuò)展模塊,最多可擴(kuò)展64個(gè)點(diǎn)。
DX-9100的軟件功能十分齊全,可實(shí)現(xiàn)各種現(xiàn)場(chǎng)控制要求。其操作系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)功能,12個(gè)可編程模塊,及PLC邏輯運(yùn)算模塊。由于它是由一個(gè)個(gè)功能模塊所構(gòu)成,其圖形化的編程工具使得程序設(shè)計(jì)異常簡(jiǎn)單。用戶只要簡(jiǎn)單地調(diào)用圖塊,填寫參數(shù),控制程序便自動(dòng)生成。所有的編程均可在METASYS操作站完成,并直接下傳至DX-9100。它除了完成各種運(yùn)算及PID回路控制功能外,還具備多級(jí)控制及統(tǒng)計(jì)功能;其PLC邏輯運(yùn)算模塊,具備一般PLC控制器的功能;其實(shí)時(shí)功能可同時(shí)設(shè)置多達(dá)8個(gè)時(shí)間控制程序,每個(gè)時(shí)間控制程序,可針對(duì)星期一至星期日及特定的一些公眾假期,分別設(shè)定不同的啟動(dòng)/關(guān)閉時(shí)間。如此強(qiáng)大的軟件功能,決定了DDC具有獨(dú)立運(yùn)作的功能,當(dāng)中央操作站故障,網(wǎng)絡(luò)控制器故障或通訊線斷線,都不會(huì)影響其操作。
⑧現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括傳送器,變送器,風(fēng)閥執(zhí)行器等,它們均直接與DDC連接。
⑨程序存貯器
NCU和DX的存貯器采用EEPROM,EPROM及RAM。
系統(tǒng)構(gòu)成和控制程序存貯在EEPROM和EPROM中,在掉電期間,程序仍可保持。實(shí)時(shí)時(shí)鐘和功能存貯于RAM中,帶有后備電池(NCU中可維持72小時(shí),DX中可維持1年)。存貯器分配的原則是當(dāng)偶爾在線變更某些參數(shù)時(shí),盡量減少對(duì)控制器操作的干擾。在METASYS中,許多用戶變更,甚至是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,均可以在線進(jìn)行。
這種安排使得控制器既能提供足夠的內(nèi)存(從而滿足設(shè)備管理系統(tǒng)的各種控制功能的需要),又不至于花費(fèi)太大。假如控制器掉電超過72小時(shí),保存在NCU之RAM中的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失,這時(shí),METASYS會(huì)自動(dòng)通過高速N1總線,將數(shù)據(jù)自動(dòng)地由操作站下傳到NCU中。
⑩系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境要求及用電量
DX-9100控制器(DDC):
工作環(huán)境要求:0~50℃(32~120℉),相對(duì)濕度10~90%不結(jié)露。
用電量:24VAC,50/60Hz,10VA
XT及XP模塊:
工作環(huán)境要求:0~50℃(32~120℉),相對(duì)濕度10~90%不結(jié)露。
用電量:24VAC,50/60Hz,5.5VA
⑵軟件功能說明
各種不同功能的軟件,構(gòu)成了完整的METASYS操作系統(tǒng)。
主要軟件功能如下;
摘要(各類報(bào)告清單)
密碼保護(hù)(5級(jí))
用戶編程(圖形化編程語言)
狀態(tài)改變報(bào)告
報(bào)警信息報(bào)告
報(bào)告分組/報(bào)警管理
監(jiān)控點(diǎn)歷史
動(dòng)態(tài)趨勢(shì)分析
累積、統(tǒng)計(jì)功能
數(shù)據(jù)庫下傳/上載功能
基于MicrosoftWindows之圖形化及操作站工作環(huán)境
能量管理控制
時(shí)間預(yù)定功能
設(shè)備循環(huán)啟/停保護(hù)
重大設(shè)備啟/停延時(shí)
供電恢復(fù)啟動(dòng)程序
用電量限定/負(fù)載循環(huán)
(2.1)摘要(各類報(bào)告清單)
在METASYS中,用戶可以直接得到各種分類的報(bào)告清單,這些清單可以顯示于監(jiān)視器上,也可以打印或存盤??梢灾苯诱{(diào)用的報(bào)告清單有16種,其中最常用的錄示如下:
監(jiān)控點(diǎn)清單
報(bào)警點(diǎn)清單
嚴(yán)重級(jí)別報(bào)警點(diǎn)清單
脫機(jī)點(diǎn)清單
處于超越控制狀態(tài)下點(diǎn)的清單
禁止通訊點(diǎn)的清單
被鎖定點(diǎn)的清單
被定義于跟進(jìn)文件中的報(bào)告
時(shí)間預(yù)定的時(shí)間表清單
假日時(shí)間預(yù)定的時(shí)間表清單
各監(jiān)控點(diǎn)的高低限及死區(qū)值清單
以上報(bào)告清單根據(jù)用戶的指定,可以選擇針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有點(diǎn),也可以針對(duì)某一個(gè)系統(tǒng)中的監(jiān)控點(diǎn)。或選擇組甚至幾組中各系統(tǒng)中的監(jiān)控點(diǎn)。
(2.2)密碼保護(hù)功能
Password
METASYS系統(tǒng)可提供五個(gè)等級(jí),多達(dá)100個(gè)密碼口令,為網(wǎng)絡(luò)和操作站提供安全保障。
根據(jù)主管人員的指定,各操作員具有不同等級(jí)的口令,口令可限制所訪問的內(nèi)容,具體為可訪問的監(jiān)控點(diǎn),口令也限制操作級(jí)別。
口令訪問在整個(gè)METASYS網(wǎng)絡(luò)中是一致的。無論操作員走到哪一臺(tái)操作站,或是在現(xiàn)場(chǎng)用手持式網(wǎng)絡(luò)終端,他只要使用自已的口令,便有相同的放行級(jí)別。當(dāng)對(duì)口令系統(tǒng)進(jìn)行增減或改變時(shí),網(wǎng)絡(luò)中各操作裝置同一時(shí)間自動(dòng)配合,而不需要在每個(gè)操作裝置作出更改。
對(duì)每個(gè)口令,系統(tǒng)提供一個(gè)自動(dòng)退出時(shí)間,該時(shí)間可自由設(shè)定,范圍從1到1440分鐘。如果操作員離開前,忘記退出系統(tǒng),設(shè)定的時(shí)間過后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出,繼續(xù)受到密碼保護(hù)。
各級(jí)口令的職能如下:
第5級(jí)──只可監(jiān)視,檢查數(shù)據(jù)
第4級(jí)──第5級(jí)+操作員控制及預(yù)定
第3級(jí)──第4級(jí)+監(jiān)控點(diǎn)參數(shù)的改變
第2級(jí)──第3級(jí)+數(shù)據(jù)庫增減
第1級(jí)──第2級(jí)+口令編輯
(2.3)用戶圖形化編程語言
GraphicProgrammingLanguage
用戶可以通過先進(jìn)的圖形化編程語言,實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的高級(jí)算法及超越控制。METASYS的圖形化編程語言通過圖形方式,使用戶以畫流程圖的方式,進(jìn)行編程。它的特點(diǎn)是直觀、易懂、方便修改。
METASYS提供一系列已經(jīng)證明可靠的圖形化程序,方便用戶直接調(diào)用。用戶可以在自己的程序中插入它們,也可以對(duì)它們進(jìn)行修改。
(2.4)狀態(tài)改變報(bào)告
METASYS系統(tǒng)可提供所有雙態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)改變記錄,該記錄可以輸出到打印機(jī)上,也可以直接報(bào)告至指定的操作站及磁盤文件。記錄顯示改變狀態(tài)的點(diǎn)的名稱。點(diǎn)的詳細(xì)說明及發(fā)生狀態(tài)改變的時(shí)間和日期。
(2.5)報(bào)警信息報(bào)告及報(bào)告分組/報(bào)警管理
ReportRouter/AlarmManager
METASYS具有完善的報(bào)警管理。操作站優(yōu)先處理和首先顯示最重要的報(bào)警點(diǎn),并且能夠有選擇地把不同的報(bào)警傳至位于網(wǎng)絡(luò)中任何位置的相應(yīng)操作站,甚至傳到用拔號(hào)調(diào)制解調(diào)器聯(lián)結(jié)的遠(yuǎn)程操作站。
報(bào)警管理提供報(bào)警打印,報(bào)警緩沖器及直接報(bào)告至指定的操作站和存儲(chǔ)文件,所有方式均滿足以下條件:
A)顯示報(bào)警點(diǎn)的名稱,點(diǎn)的詳細(xì)說明及發(fā)生報(bào)警的時(shí)間和日期。
B)報(bào)警依輕、緩、急,用戶可自行決定報(bào)警級(jí)別,以便更有效及快速處理嚴(yán)重的報(bào)警。本系統(tǒng)可將報(bào)警分為3類,其中又分4級(jí)。
C)作為A)的補(bǔ)充,用戶可對(duì)每個(gè)報(bào)警點(diǎn)增加報(bào)警信息,該報(bào)警信息可達(dá)65個(gè)字母(中文為30個(gè)字)。報(bào)警信息可明確提示操作員如何處理報(bào)警。比如采取什么措施,找什么人維修等。對(duì)于大型系統(tǒng)的管理者來說,管理上千個(gè)點(diǎn),并及時(shí)處理報(bào)警,并非易事。給報(bào)警點(diǎn)增加報(bào)警信息這一功能,大大方便了操作者。
(2.6)監(jiān)控點(diǎn)歷史
PointHistory
METASYS系統(tǒng)中所有監(jiān)控點(diǎn)都自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)歷史,該記錄存放在網(wǎng)絡(luò)控制器中。模擬點(diǎn)每30分鐘采樣一次,如有特殊需要,用戶指定一個(gè)PC文件,記錄將自動(dòng)轉(zhuǎn)入該文件中,提供長(zhǎng)期的歷史數(shù)據(jù)。雙態(tài)點(diǎn)可記錄10次開/關(guān)動(dòng)作。每個(gè)點(diǎn)具備歷史這一特性,方便用戶隨時(shí)分析設(shè)備的性能,回顧故障或事件發(fā)生的時(shí)間,大大提高設(shè)備管理水平。
(2.7)動(dòng)態(tài)趨勢(shì)分析
Trend
動(dòng)態(tài)趨勢(shì)分析可應(yīng)用于系統(tǒng)中的所有監(jiān)控點(diǎn),其采樣點(diǎn)數(shù)及采樣間隔(范圍1分鐘至120分鐘)均由用戶自已定義。
當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)歷史不能滿足設(shè)備性能分析的要求時(shí),可利用動(dòng)態(tài)趨勢(shì)分析這一軟件功能。
與監(jiān)控點(diǎn)歷史一樣,動(dòng)態(tài)趨勢(shì)分析也存放于網(wǎng)絡(luò)控制器中。如需保存數(shù)據(jù),用戶可指定一個(gè)PC文件。當(dāng)采樣數(shù)接近規(guī)定的數(shù)值時(shí),數(shù)據(jù)將自動(dòng)轉(zhuǎn)入該P(yáng)C文件中。
(2.8)累積、統(tǒng)計(jì)功能
各DDC及NCU均具備累積、統(tǒng)計(jì)功能。用戶可定義一個(gè)限額,當(dāng)累積或統(tǒng)計(jì)值超過此值時(shí),系統(tǒng)統(tǒng)可發(fā)出報(bào)警。該功能主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面:
A)運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)--如水泵、風(fēng)機(jī)等的運(yùn)行小時(shí)
B)模擬量及脈沖累積--如用電量
C)事件發(fā)生次數(shù)的統(tǒng)計(jì)--如某一段時(shí)間中,房間溫度超出高限的次數(shù)。
Totalization
(2.9)數(shù)據(jù)庫下傳/上載功能
METASYS系統(tǒng)中,所有DDC的現(xiàn)場(chǎng)控制程序,均可由操作給直接下載,不論何時(shí),用戶可以從操作站上很方便地修改DDC的現(xiàn)場(chǎng)控制程序,并直接下載至DDC,而不需走到現(xiàn)場(chǎng)。
用戶通過操作站對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的任何增減及參數(shù)的修改,均直接儲(chǔ)存于網(wǎng)絡(luò)控制器中,系統(tǒng)的運(yùn)行并不依賴于操作站。為防止現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)(儲(chǔ)存于NCU中)的丟失或損壞,從操作站可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的回傳?;貍鲾?shù)據(jù)保存在操作站硬盤中,作為備份數(shù)據(jù)。
如果由于某種特殊原因,NCU掉電超過72小時(shí),由于超出了NCU中可充電電池保持內(nèi)存的最長(zhǎng)時(shí)間,該網(wǎng)絡(luò)控制器的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。但是,一旦恢復(fù)供電,系統(tǒng)將自動(dòng)從操作站將備份數(shù)據(jù)下載至NCU,保證系統(tǒng)正常工作。
(2.10)動(dòng)態(tài)圖形顯示及操作站工作環(huán)境
Graphics
為使監(jiān)控點(diǎn)的位置更直觀及便于對(duì)系統(tǒng)的分析,METASYS系統(tǒng)提供采色動(dòng)態(tài)圖形顯示,包括樓層的平面圖及機(jī)電設(shè)備蝗系統(tǒng)示意圖。
1、操作員可通過菜單的選擇或直接從圖形上切換不同系統(tǒng)或平面的圖形。
2、圖形中所有監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)值或狀態(tài)是動(dòng)態(tài)顯示,即顯示它們的實(shí)際位置和當(dāng)前數(shù)值或狀態(tài),各點(diǎn)是自動(dòng)更新的。
3、操作站的工作環(huán)境是視窗化的,可同時(shí)顯示多幅圖形,便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作進(jìn)行分析。
4、當(dāng)某點(diǎn)發(fā)出報(bào)警時(shí),其所在的圖形會(huì)自動(dòng)彈出,其中的報(bào)警點(diǎn)會(huì)以事先指定的顏色不斷閃爍,以提醒操作員報(bào)警點(diǎn)的位置。
(2.11)能量管理控制
為達(dá)到節(jié)約人力及能源的目的,METASYS提供各種常用的能量管理軟件,這些軟件自動(dòng)運(yùn)作不需操作員的介入。同時(shí),它們又有足夠的靈活性,用戶可輕易進(jìn)行定義及修改。其主要軟件時(shí)間預(yù)定功能,最佳啟/停功能,焓值切換功能,溫度設(shè)定點(diǎn)自動(dòng)重置功能,制冷機(jī)組的自動(dòng)組合及群8控功能,以及用電量限制功能等。
(2.12)時(shí)間預(yù)定功能
預(yù)定功能使得METASYS系統(tǒng)能按照操作員事先所安排的時(shí)間表自動(dòng)運(yùn)行,提高設(shè)備管理效率。
預(yù)定功能適用于設(shè)備的定時(shí)啟停,設(shè)定點(diǎn)定時(shí)修改控制程序的定時(shí)啟動(dòng),趨勢(shì)分析的起止,累積/統(tǒng)計(jì)的起/止及各種報(bào)告的定時(shí)打印,等等。
預(yù)定共有4種:正常日、替換日、節(jié)假日、及特殊日。用戶可定義一年的日歷。
(2.13)設(shè)備循環(huán)啟/停/及重大設(shè)備啟/停延時(shí)保護(hù)
Scheduling
為保證機(jī)電設(shè)備的使用壽命及避免不正確操作造成設(shè)備損壞,METASYS系統(tǒng)提供設(shè)備保護(hù)功能,限定1小時(shí)中設(shè)備的啟/停次數(shù),并且可對(duì)設(shè)備設(shè)置啟/停延時(shí),對(duì)每個(gè)控制點(diǎn),用戶可以方便地設(shè)置。修改及取消該保護(hù)功能。
(2.14)供電恢復(fù)啟動(dòng)程序
對(duì)重要的設(shè)備系統(tǒng),如冷凍站,其設(shè)備的啟停需嚴(yán)格遵循一定的順序,為避免設(shè)備運(yùn)行中動(dòng)力電突然掉電,又突然恢復(fù)時(shí),對(duì)設(shè)備造成損壞。METASYS提供供電恢復(fù)啟動(dòng)程序,保證任何時(shí)候,設(shè)備都能按照其正確順序啟動(dòng)。
(2.15)用電量限制/負(fù)載循環(huán)
DemandLimiting/LoadRolling
該軟件功能用于節(jié)約電費(fèi)的目的,當(dāng)用電量高峰時(shí),系統(tǒng)可根據(jù)給定的限制,自動(dòng)對(duì)指定負(fù)載進(jìn)行定時(shí)的輪流開/關(guān),以防止用電量超出規(guī)定的限額。
⑶系統(tǒng)運(yùn)行性能(可靠性分析)
①可靠性定義
系統(tǒng)可靠性是指給定的一個(gè)周期時(shí)間減去非工作時(shí)間(檢修、待料等因素停工時(shí)間)與這個(gè)周期時(shí)間的比值。非工作時(shí)間開始于故障被確認(rèn)時(shí)。這個(gè)概念可描述為正常運(yùn)行時(shí)間與給定的運(yùn)行時(shí)間的比值。特別指出,正常運(yùn)行時(shí)間是指系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間和可能需要運(yùn)行(即待命)的時(shí)間總和。整個(gè)時(shí)間由正常運(yùn)行時(shí)間(Uptime)和非工作時(shí)間(Downtime)組成,如下公式:
系統(tǒng)可靠性=正常運(yùn)行時(shí)間/(正常運(yùn)行時(shí)間+非工作時(shí)間)
以上等式是可靠性的定義標(biāo)準(zhǔn)。在這里非工作時(shí)間是指維修和返修產(chǎn)品所需要的平均時(shí)間。這個(gè)平均時(shí)間通常稱為平均修復(fù)時(shí)間,包括預(yù)計(jì)的時(shí)間及不可預(yù)計(jì)的時(shí)間。在正常的情況下,不論白天黑夜,我們的緊急反應(yīng)時(shí)間不超過四個(gè)小時(shí)。
系統(tǒng)可靠性也被表示為平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)和平均故障間隔時(shí)間(MTBF)。平均故障間隔時(shí)間是指系統(tǒng)可靠性的一個(gè)衡量尺度,平均修復(fù)時(shí)間是系統(tǒng)可維護(hù)性的一個(gè)衡量尺度。他們的關(guān)系如下:
系統(tǒng)可靠性=平均故障間隔時(shí)間/(平均故障間隔時(shí)間+平均修復(fù)時(shí)間)
②系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間的計(jì)算
該值等于保修期內(nèi)系統(tǒng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間除以保修故障點(diǎn)總數(shù)量。設(shè)備裝船到安裝開通大約二個(gè)月的時(shí)間未計(jì)入累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。
江森公司統(tǒng)計(jì)記錄在保修期內(nèi)從現(xiàn)場(chǎng)返修部件的數(shù)量。一年故障概率(OYFP)被作為一個(gè)指標(biāo)來描述系統(tǒng)的返修率,同樣設(shè)備的船期不計(jì)入運(yùn)行時(shí)間。
系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間和一年故障概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)系式為:
系統(tǒng)可靠性=(1-OYFP)=EXP[(-8760)/MTBF]
計(jì)算值概括如下表:
OYFP
MTBF
Availability
NCM(TheCPUboardinNCU)
7.52%
112053hrs
99.9964%
PWR(ThepowersupplyboardtoNCM)
6.25%
135733hrs
99.9971%
NCMorPWR
13.77%
59128hrs
99.9932%
RemoteI/Ounit(DX)
6.12%
138711hrs
99.9971%
RemoteManuaControPane
100%
注:電機(jī)啟動(dòng)盤只包括開關(guān)、繼電器、接線端子,它的系統(tǒng)非工作時(shí)間實(shí)際上趨近為0。
2、系統(tǒng)方案及配置說明
我司對(duì)本系統(tǒng)的控制器配置基于如下原因采用一對(duì)一的分散式控制。原因①由于高級(jí)的控制需求導(dǎo)致控制過程相對(duì)復(fù)雜,因此使用集中的現(xiàn)場(chǎng)控制器對(duì)分散于樓中各處的機(jī)電設(shè)備將無法滿足采樣及控制需求;原因②使用分散的現(xiàn)場(chǎng)控制器將極大減少施工所需的管線數(shù)量及施工量;原因③分散的控制器將極大降低系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率,當(dāng)控制器因人為破壞等不可預(yù)見的因素毀壞時(shí)不致影響過多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。
⑴暖通空調(diào)自控系統(tǒng)
暖通空調(diào)系統(tǒng)包括:冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組,送排風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備等。以下將就各分系統(tǒng)的控制及采樣點(diǎn)位設(shè)置、設(shè)備配置、控制方式及功能作一詳細(xì)說明。
①冷熱源系統(tǒng)
由METASYS系統(tǒng)按每天預(yù)先編排的程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行優(yōu)化控制,具體功能如下:
控制冷凍機(jī)啟停;
監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài);
監(jiān)測(cè)冷凍機(jī)故障報(bào)警;
監(jiān)測(cè)設(shè)備手/自動(dòng)狀態(tài);
控制冷凍水泵啟停;
監(jiān)測(cè)冷凍水泵的運(yùn)行狀態(tài);
監(jiān)測(cè)冷凍水泵故障報(bào)警;
監(jiān)測(cè)冷凍水泵手/自動(dòng)狀態(tài);
控制冷卻水泵啟停;
監(jiān)測(cè)冷卻水泵運(yùn)行狀態(tài);
監(jiān)測(cè)冷卻水泵故障報(bào)警;
監(jiān)測(cè)冷卻水泵手/自動(dòng)狀態(tài);
控制采暖水泵啟停;
監(jiān)測(cè)采暖水泵運(yùn)行狀態(tài);
監(jiān)測(cè)采暖水泵故障報(bào)警;
監(jiān)測(cè)采暖水泵手/自動(dòng)狀態(tài);
監(jiān)測(cè)冷卻塔高/低液位;
控制冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停;
冷卻水塔高/低液位報(bào)警;
測(cè)量冷凍水供/回水間的典型壓差;
測(cè)量冷凍水/采暖熱水供/回水溫度;
測(cè)量冷卻水供/回水溫度;
測(cè)量冷凍水回水流量;
通過量度冷凍水的總供/回水溫度和回水流量,計(jì)算出空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷;
根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷來決定冷凍機(jī)的啟停組合及臺(tái)數(shù),以便達(dá)至最佳的節(jié)能狀態(tài);
根據(jù)機(jī)組啟停情況控制控制相關(guān)水泵及碟閥開關(guān);
控制冷凍水旁通閥的開度,以維持要求的壓差;
根據(jù)冷卻塔運(yùn)行臺(tái)數(shù)及運(yùn)行方式控制相關(guān)碟閥開關(guān);
冷凍機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵運(yùn)行時(shí)間累積;
各聯(lián)動(dòng)設(shè)備的啟停程序包括一個(gè)可調(diào)整的延遲時(shí)間功能,以便配合冷凍系統(tǒng)內(nèi)各裝置的特性。各設(shè)備的啟停聯(lián)動(dòng)順序?yàn)?
i啟動(dòng):電動(dòng)蝶閥→冷凍水泵→冷卻水泵→冷動(dòng)機(jī)組;
ii停止:冷凍機(jī)→冷凍水泵→冷卻水泵→電動(dòng)蝶閥;
以上工作狀況可用文字或圖形顯示于彩色顯示屏上,也可通過打印機(jī)打印出來作為記錄。
通過安裝在冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)和直接數(shù)字式控制器DDC將按內(nèi)部預(yù)先編寫的軟件程序來控制冷凍機(jī)啟停的臺(tái)數(shù)和相關(guān)設(shè)備的群控。
②空調(diào)機(jī)組
METASYS系統(tǒng)的監(jiān)控功能如下:
監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài),確認(rèn)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)現(xiàn)是否處于樓宇自控系統(tǒng)控制之下,同時(shí)可減少故障報(bào)警的誤報(bào)率;
當(dāng)機(jī)組處于樓宇自控系統(tǒng)控制時(shí),可控制風(fēng)機(jī)的啟停;
監(jiān)測(cè)送風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài),確認(rèn)風(fēng)機(jī)機(jī)械部分是否已正式投入運(yùn)行,可區(qū)別機(jī)械部分與電氣部分的故障報(bào)警;
測(cè)量水盤管表面溫度,當(dāng)溫度低于設(shè)定值(可調(diào)整)時(shí)觸發(fā)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)一系列的防凍保護(hù)動(dòng)作,如關(guān)閉新風(fēng)閥并打開水閥等;
調(diào)節(jié)新/回風(fēng)閥門;
回風(fēng)溫度監(jiān)測(cè);
回風(fēng)濕度監(jiān)測(cè);
控制加濕器啟停;
通過測(cè)定回風(fēng)溫度與設(shè)定點(diǎn)間的差值,實(shí)時(shí)計(jì)算并確定送風(fēng)溫度的設(shè)定點(diǎn),以滿足空調(diào)空間負(fù)荷需求;
通過對(duì)安裝于水盤管回水側(cè)二通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)溫度設(shè)定點(diǎn)(可調(diào)整)的控制,保證空調(diào)機(jī)組供冷/熱量與所需冷/熱負(fù)荷相當(dāng),減少能源浪費(fèi);
通過測(cè)定回風(fēng)濕度與設(shè)定點(diǎn)間的差值,實(shí)時(shí)計(jì)算并確定送風(fēng)濕度的設(shè)定點(diǎn);
安裝在機(jī)房?jī)?nèi)的直接數(shù)字式控制器(該控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是一對(duì)一的安裝及控制方式)將按內(nèi)部預(yù)先編寫的軟件程序來滿足空調(diào)機(jī)的自動(dòng)控制和操作順序。
以上工作狀況通過網(wǎng)絡(luò)通訊可將現(xiàn)場(chǎng)情況用文字或圖形顯示于中央控制室內(nèi)的中控機(jī)的彩色顯示屏上,供操作人員隨時(shí)使用,其中的重要數(shù)據(jù)可通過打印機(jī)打印出來作為記錄。
③送排風(fēng)系統(tǒng)
METASYS系統(tǒng)的監(jiān)控功能如下:
監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài),確認(rèn)是否處于樓宇自控系統(tǒng)控制之下,同時(shí)可減少故障報(bào)警的誤報(bào)率;
當(dāng)處于樓宇自控系統(tǒng)控制時(shí),可控制風(fēng)機(jī)的啟停;
監(jiān)測(cè)送風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài),確認(rèn)風(fēng)機(jī)機(jī)械部分是否已正式投入運(yùn)行,可區(qū)別機(jī)械部分與電氣部分的故障報(bào)警;
⑵變配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
METASYS系統(tǒng)主要對(duì)該系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視,具體的監(jiān)視功能如下。
電壓
電流
功率因數(shù)
能量計(jì)算
有功功率
無功功率
頻率
⑶給排水監(jiān)控系統(tǒng)
METASYS系統(tǒng)按預(yù)先編定的程序進(jìn)行控制,具體的監(jiān)控功能如下。
監(jiān)測(cè)水泵手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài),確認(rèn)設(shè)備現(xiàn)是否處于樓宇自控系統(tǒng)控制之下,同時(shí)可減少故障報(bào)警的誤報(bào)率;
當(dāng)設(shè)備處于樓宇自控系統(tǒng)控制時(shí),可控制水泵的啟停;
水泵故障報(bào)警;
監(jiān)測(cè)液位報(bào)警;
當(dāng)達(dá)到高液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警并聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備;
當(dāng)?shù)陀诘鸵何粫r(shí)進(jìn)行報(bào)警并聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備;
⑷照明系統(tǒng)
配置光敏傳感器,控制照明的開關(guān)狀態(tài)。
監(jiān)測(cè)照明的開關(guān)狀態(tài)。