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1、东莞大酒店楼宇自控系统技术方案西门子楼宇科技（天津）有限公司2008年3月8日目 录1.项目概述42.楼宇自控系统简介52.1概述52.2整体功能52.3整体优点53.设计依据73.1用户需求分析73.2相关资料与标准74.设计选型85.总体设计95.1网络架构95.2系统工作站115.3现场控制器115.4系统接口176.方案描述206.1监控内容206.2监控原理287.系统扩容能力357.1软件平台357.2网络结构357.3现场控制器357.4系统兼容性358.APOGEE系统介绍368.1系统功能368.2整体优势378.3现场控制器388.4无模型自适应控制408.5软件介绍419
2、.售后服务499.1维护和保修499.2技术培训491. 项目概述本工程位于东莞市，是一座综合型建筑群，共包括4栋主体功能建筑和8栋别墅建筑。其中，各种机电设备，例如空调通风、给排水、供配电等电气设备，数量众多且分布广，为了实现设备的日常维护和管理，如果采用分散管理、就地控制、监视和测量，工作量将难以想象。为了合理利用设备、节约能源和确保设备的安全运行，就自然地提出了如何加强现场设备的监控和管理问题。楼宇自控系统（BAS）为满足其功能要求应运而生，通过对建筑物内各种机电设备进行高效率的管理与控制，及时掌握设备的运行状态、能量的变动情况；制定系统的管理、调度、操作和控制的策略；存取有关数据与控制
3、的参数；管理、调度、监视与控制系统的运行；显示系统运行的数据图像和曲线；打印各类报表；分析系统运行的历史记录及趋势；统计设备的运行时间、设备维护周期和保养管理情况等。楼宇自控系统（BAS）合理利用设备，确保设备安全运行，同时节约能源，节省人力，并为现代化的智能建筑物提供满足工艺和生活需求的室内环境。目前BAS已经广泛应用于工业，商业或民用等各种用途的建筑物当中。本次楼宇自控系统项目包括以下系统设备的监控管理：n 空调系统n 送排风系统n 低压配电系统n 给排水系统n 公共照明系统n 电梯系统n 等等2. 楼宇自控系统简介2.1 概述楼宇自控系统主要包括以下内容：n 系统工作站管理平台 包括中心
4、管理软件和打印、UPS电源等设备，实现集中管理的功能；n 现场控制器 主要负责现场机电设备的运行参数采集和控制，分布在楼宇的各处，实现分散控制的功能；n 末端设备 包括各种传感器、变送器和执行器等，是实现所有监控功能的基础设备。2.2 整体功能n 对建筑设备实现以最佳控制为中心的过程控制自动化；n 以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化；n 以节能运行为中心的能量管理自动化；n 保持建筑物内部始终处于一个舒适宜人的环境中。2.3 整体优点n 节约能源：根据统计，空调和通风系统一般占楼宇能耗的50%60%，照明系统占25%30%，有效控制这些方面的能耗是节能的关键，BAS通过优化系统设备的运
5、行，对设备实施有效的控制，减少设备的空转，达到直接节能的目的。n 提高效率，节省人力：建筑物内机电设备数量和型号众多，并且分布于各个角落，在不采用BAS的建筑中，设备简单的操作、维护、保养都需要大量的人工完成；采用楼宇自控系统，上述工作均由现场控制器根据预编程序自动完成，这样不仅提高了工作效率，节省了人力，而且避免了复杂的人事等一系列问题。n 延长设备使用寿命：设备在中央工作站的统一管理下始终处于最佳运行状态，及时报告设备的故障情况并处理；按照设备的运行状况打印维护、保养报告，避免超前或延误维护，相应延长设备的使用寿命，也等于节省了资金。n 保障建筑和人身安全：BAS可及时准确地对设备的运行进
6、行监控，使值班员及时发现故障、问题和意外，消灭故障于萌芽状态中，保障建筑和人身安全。n 保障舒适的环境：BAS的优点不仅在于对设备的监控，还可对特定的对象如环境温度进行精确的自动控制，创造一个满足现场生产、工作要求的舒适环境。3. 设计依据3.1 用户需求分析我公司通过对本项目设计图纸认真研究后，认为本项目从整个建筑的使用功能及设计水平来看，是一个对空调系统需求比较高的项目，未来该项目将肩负为入住宾客提供极高舒适度的功能。鉴于此，我公司将充分理解建设单位的期望和重托，将最好的产品、最好的系统、最好的功能、最合理的建议奉献给我们的建设单位、奉献给我们的东莞大酒店。按照建设单位的实际设计要求，同时
7、考虑到本工程业主未来潜在的需求，我们认为本项目楼宇自控系统应遵循：1、实用性2、安全性3、可靠性4、先进性5、专业性6、开放性为原则进行方案设计和系统配置。其中实用性和安全性尤为显得突出，如此庞大的建筑能为用户提供舒适的环境和安全的保证，同时又要大大降低系统运行的成本和管理成本，才能符合未来用户真正意义上的需求。3.2 相关资料与标准n 东莞大酒店相关专业图纸、资料。n 智能建筑设计标准GB/T50314-2000n 采暖通风与空气调节设计规范GBJ 19-87(2001年)n 民用建筑电气设计规范JCJ/T16-92n 智能建筑弱电工程设计施工图集GJBT471n 安装工程施工及验收规范（2
8、000年版）n 建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002n 自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002n 智能建筑工程质量验收规范GB 50339-20034. 设计选型本方案设计采用西门子楼宇科技集团提供的APOGEE（顶峰）系统实现楼宇自控系统，通过人性化的智能管理平台，实现空调通风设备的集中监视、控制和管理系统。APOGEE系统产品系列非常完整，涵盖了几乎全部的监控设备，包括如下内容： 系统工作站管理平台 - Insight, Windows NT/2000/XP。 DDC控制器 - 完美的集散系统控制设备。如MEC/PXC 以及其他系统的网关等。 执行器 - 提供
9、完整全面的现场设备如各种传感器、阀体/阀门驱动器和风门驱动器等。在楼宇自控领域，西门子楼宇科技集团有着多年设计、安装、调试的丰富经验和良好信誉，在全球各地（包括中国在内）有无数的成功工程项目就是我们最好的实力证明。我们本着务实和节约的原则, 努力地为业主提供一套可行和有效经济的控制系统。5. 总体设计5.1 网络架构APOGEE（顶峰）系统是国际上最先进的系统之一，系统采用三层网络结构和世界先进技术，无论在可靠性和技术上都处于世界领先的水平。下图举例说明西门子APOGEE（顶峰）系统的典型网络结构。n 管理级网络MLN (Management Level Network)的技术条件 Windo
10、ws 2000/NT/XP 工作平台。 TCP/IP协议，通信速率最快100M。 Client/Server结构，最多25个Clients。 可利用大楼的综合布线系统和计算机局域网系统。 Insight 软件功能选项（可选项） 支持OPC技术全面的开放。 支持BACnet全面的开放。 支持Web技术灵活的远程管理和信息发布。 InfoCenter Server强大的综合数据库管理。 UCM能源管理(Utility Cost Manager)。 RENO远程通告(Remote Notification)提供手机、寻呼远程报警。n 自动化级网络ALN (Automation Level Netwo
11、rk)技术条件 Insight 工作站最多同时支持4条RS-485 ALN或64条逻辑以太网ALN，分别支持TCP/IP 或 BACnet/IP 协议。本次项目综合考虑建筑的实际需求，选用以太网TCP/IP方式构建ALN。 每条以太网ALN上最多可连接1000个设备。包括： Insight 工作站 MEC (模块化设备控制器) PXC (紧凑型可编程控制器) PXC Modular(模块化可编程控制器)等 通信速率最快100Mbps。n 现场级网络FLN (Field Level Network) 的技术条件 MEC/FLNC/PXC Modular等控制器最多同时支持3条FLN。 每条FLN
12、上最多可连接32个设备，包括 终端设备控制器TEC (Terminal Equipment Controller) 点扩展模块PXM (Point eXpansion Module) TX-I/O系列产品 变频器 智能电力变送器 通信距离最远1200米。 使用18/20/24AWG屏蔽双绞线。n LonWorks 网络的支持（可选项） LMEC控制器支持1条LonWorks现场总线。 每条LonWorks现场总线最多可连接127个Lon设备（典型为66个Lon设备）。 通信速率为78.8Kbps。 自由拓扑网络结构。 通信距离总长为1500米。 超过500m需加一个中继器。 每条LonWork
13、s总线最多使用一个中继器（2口或3口）。 使用22/24AWG-TP双绞线。5.2 系统工作站本项目系统工作站由设置在综合楼中央控制室的监控主机，Insight监控软件、打印机及UPS等设备组成，是整个楼宇自控系统系统的核心。Insight工作站对设备进行实时监控，包括设备的运行状态、故障状态、监测数值、调节设定值等运行参数都在这里集中管理和显示，自动记录每一时刻每一事件的发生，并能协调、处理突发事件。此外，调度人员的日常控制、监视、管理，采集数据的归档、统计、报表管理等工作也通过Insight工作站同时完成。5.3 现场控制器主要包括以下介绍的几种直接数字控制器（DDC）：PXC Modul
14、ar系列控制器简介n 是APOGEE系统ALN网络上最新的高性能DDC控制器，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。n 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。n 100个控制器通过点对点的网络进行通讯。n 在自组总线上添加TX-I/O模块和一个TX-I/O电源的情况下，PXC MODULAR系列可以控制500个点。n 通过扩展模块，PXC MODULAR系列还可以对分散在FLN上的设备进行监控。n 程序和数据库信息可以在后备电池的支持下，储存在PXC MODULAR中。当电池快用完时，PXC MODULAR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。n Firmware固化软件包括操作系统存储在不可擦写的ROM内存中。n 一个HMI RS-232端口可作为与笔记本电脑和本地设备的连接口。n 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。n 内置DDC程序 自适应控制，一种自调整的闭环控制算法，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 等等n 内置能量管理应用软件
