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智能大廈-施耐德樓宇自控系統
智能大廈的TAC樓宇自控系統:
   
基于開放的施耐德LonWorks技術TAC Vista樓宇自控系統在商業樓宇建筑群的系統應用。LonMark認證的DDC控制器在系統控制上的配置靈活性和網絡的易于擴展性,以及其它通訊協議的子系統集成到基于LonWorks技術的TAC樓宇自控系統。

 

一. 樓宇自動化控制BA的主要內容
商業建筑群樓宇自動控制系統使用的是施耐德TAC 樓宇自控系統,控制系統是基于開放的LonWorks技術的TAC Vista系統,被監控點約4,000點,BA控制網絡使用LonWorks網絡, 通過LonWorks路由器把分布在不同建筑內和不同樓層的DDC控制器便捷地連接起來,體現了LonWorks網絡技術在系統組網和配置的靈活性,系統可大可小,組合靈活, 大酒店的五棟建筑之間通過8條網絡總線,把DDC控制器連接到中央工作站,系統網絡架構見如下網絡結構圖:

該項目BA控制內容主要包括: 大酒店部分有新風機組,空調機組,區域供冷/供暖控制,送/排風機,軸流風機,給/排水泵,生活水箱,水池,污水井等控制;服務樓有冷水機組、變/配電、變頻控制、電梯等集成。

二. 基于LonWorks網絡的開放架構

施耐德TAC Vista樓宇自控系統是完全基于LonWorks技術的開放系統,作為施耐德電氣旗下子公司,提供樓宇自控系統解決方案。 施耐德TAC倡導并建立了開放式的建筑信息自動化系統,即Building IT系統。這個概念概括了公司業務的發展、制造和銷售產品、服務和解決方案等,以改善室內環境并通過降低運行費用等更多的吸引力,向業主提供高附加價值的智能建筑。TAC 公司為建筑物整個壽命周期提供完整的解決方案。TAC樓宇自控系統網絡結構見下圖:


 

1TAC Vista工作站管理系統

TAC Vista系統用于大樓內的機電設備的控制管理及建筑物能源消耗的智能化管理。系統適應性非常強,系統為模塊化結構。可很方便地構造出不同等級的獨立系統,每級都具有非常清楚的功能和權限,這就使Vista既可用于單獨的樓宇管理,也可用于一個區域分散的樓群的集中管理。用戶可通過中央計算機很直觀地、詳細地監測并控制建筑物內機電設備的運行,完全將HVAC暖通空調、照明、給排水、能源管理、時間表安排等子系統置于自己的監控之下。
TAC Vista
為服務器和工作站操作系統,將工業標準技術和易于使用的用戶接口界面結合在一起,提供可靠、靈活和經濟的建筑管理解決方案。軟件系統不僅含有集成和環境控制功能,同時還有設備和能源管理功能。TAC Vista系統可以作為一個獨立的系統運行,也可以與多個計算機一起運行,組成局域網或遠程網絡。系統的操作和監視既可在現場完成,也可在遠程完成。

TAC Vista提供了一個面向對象的圖形化的用戶界面,在良好的HMI人機界面下控制、監視和管理操作系統運行,用于處理系統的日常操作。操作員只需使用鼠標指點及按動的方法選擇功能輸入指令及操作軟件,而不必熟記代碼。彩色圖象不僅能清楚地顯示整個系統的布局還能顯示記錄圖象和三維物體。可以通過圖象的快速切換改變時間的設置參數值或狀態值。實現動態圖形的顯示;現場動態實時數據的顯示;控制程序、監視程序和操作程序的輸入、修改與傳送;顯示現場DDC控制器及現場設備的運行故障報警;顯示、打印、記錄運行參數;根據要求定時打印有關數據報告。

TAC Vista提供順序控制程序、功能聯鎖程序、用電管理程序、照明控制程序、維修記錄程序、統計程序、報表產生程序和歷史數據與處理等程序。

2TAC Xenta系列LonMark認證DDC控制器
TAC Xenta
系列可自由編程控制器均具有LonMark認證,具有LonMark認證的DDC控制器可實現不同廠家設備之間的互連互通,使系統集成變得容易起來。DDC控制器采用國際LonTalk通訊協議,即該系統的通訊協議對其它用戶是透明的,為用戶的系統集成和未來的系統升級、擴展和改造留下很大的余地。TAC提供的TAC Xenta 280TAC Xenta 300系列控制器是LonMark認證的可編程控制器,設計用于小型至中型的HVAC暖通空調系統;TAC Xenta 400系列控制器是通過LonMark認證的可編程控制器,可作為開放式控制和管理系統中的集成單元,用于大型HVAC暖通空調系統控制。
TAC Xenta
系列LonMark認證DDC控制器既可作為智能控制器獨立運行,控制現場設備,監視現場環境,也可接入LON總線,從而成為控制網絡的一部分,與其它系統實現智能集成。每一TAC Xenta控制單元都受TAC Vista中央系統的監視和控制,能和其它廠商的LonWorksTM產品實現互連,與LonWorksTM產品實現互操作。
在項目中考慮到大量使用新風機組和空調機組,為了充分體驗集散控制的系統優勢,使用小點數控制器TAC Xenta 280系列控制器,實現DDC控制器和新風機組或空調機組一對一的控制,這種設計考慮系統的故障冗余,在一臺DDC控制器出現故障時,系統控制的影響只是一臺新風機組或空調機組,減少了在一臺DDC控制器連接多臺新風機組或空調機組時,因為在一臺DDC控制器出現故障,而影響多臺新風機組或空調機組控制。
TAC Xenta 280
控制器是LonMark認證的可編程控制器,配置靈活,易于安裝。LonWorks網絡通訊使用3120神經元芯片,中央處理器是32位、10MHz主頻的CPU。提供HVAC暖通空調及建筑物內其它子系統的全部控制功能,包括循環控制、控制曲線、時間控制、報警管理等等,使用圖形編程工具TAC Menta,使編程和操作非常簡便。
TAC Xenta 280
控制器聯網采用非屏蔽雙絞線連接在LonWork TP/FT-10網絡上,網絡通信速率為78Kbps。控制器由安裝在一起的端子部分和電子部分組成,終端設備的線纜僅與端子部分連接,因此可根據需要移去電子部分,而不影響端子連接。
TAC Xenta 280
可以連接到中央管理系統TAC Vista。現場使用的TAC Xenta OP手操器可以連接至TAC XentaTAC Xenta OP手操器盤帶有顯示器和按鍵,用于現場讀取控制器數據或改變參數設置。TAC Xenta OP手操器可以搭扣在TAC Xenta控制器上,也可安裝在控制柜前面或作為便攜式終端使用。
由于控制器采用非易失(快閃)存儲器,在電源故障后控制單元仍保存用戶的設定值,確保電源恢復后就能正常工作。
三. 系統集成
凱賓斯基大酒店多個弱電系統在聯動和管理上需要系統集成,和BA系統的集成主要有服務樓有冷水機組、變/配電、變頻控制、電梯等,這些子系統有的可提供LonWorks通訊接口,比如變頻控制可提供LonWorks通訊接口,這種情況下子系統可以方便地、通訊透明地連接到TAC Vista系統,不需要任何外部網關設備,輕松實現系統集成。但現實工程實施時大部分情況下建筑樓宇內多個子系統不具備提供LonWorks通訊接口,它們可提供BACnetModbus其它一些國際或工業主流標準協議。此時針對系統集成的實際應用,施耐德TAC提供LonWorks網關的集成方案,通過TAC Xenta 913可實現把其它BACnetModbusRS232RS485集成TAC Vista系統。該項目使用的冷水機組提供BACnet通訊協議,變/配電子系統提供Modbus通訊協議,基于現場情況,方案配置選擇了TAC Xenta 913 LonWorks網關,通過協議轉換把其它國際或工業主流標準協議集成到基于LonWorksTAC Vista系統。和冷水機組集成,提供高級的負載控制和順序控制,提供連續的性能監視和遠程報警;和電力配電集成,提供能源監視和報告,以及在正常和斷電兩種模式之間集成現場設備和柴油發電機、UPS機組的能源策略應用。
四. 智能大廈的BA樓宇自動控制系統
通過開放的、互聯的、互操作的基于LonWorks網絡技術的TAC Vista樓宇自控系統,在使商業建筑群實現樓宇自控化控制,給用戶帶來舒適環境體驗同時,減少維護人員和節約能源。在不同子系統集成時整個網絡集成變得容易起來,使智能建筑各系統實現無縫集成,通過LonWorks網絡技術應用,為整個系統今后的維護和升級留有很大的預留空間,無論在設備維護或系統擴展時,都不必受制于專一系統供應商,在開放環境下給用戶帶來很大的選擇余地。

 

 

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