楼宇自控系统(或称楼宇管理系统)是由中央管理站、各种现场数字控制器及各类传感器、执行机构组成的、能够完成多种控制及管理功能的网络系统。它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。目前,系统中的各个组成部分已从过去的非标准化的设计产生,发展成标准化、专业化产品,从而使系统的设计安装及扩展更加方便、灵活,系统的运行更加可靠,系统的投资大大降低。
西门子推出的APOGEE系统应用于大楼及能源管理,是国际上最先进的系统之一。APOGEE系统适应性非常强,系统组成为模块化,可分为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APOGEE既可用于单独的楼宇管理,也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。
APOGEE系统特点
可靠性
APOGEE在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点,保证每个子系统都能独立控制,同时在中央工作站上又能做到集中管理,使得整个系统的结构完善、性能可靠。
APOGEE系统当中的各级别设备都可独立完成操作,即在同一时刻组成不同级别的集散系统(或不同级别的结构组织形式),使用界面非常亲切,其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保证了系统的配套性,同时使系统可靠性大为增加。
西门子的双项专利产品电动液压调节阀和电磁式调节阀优质稳定的调节特性和低故障率,大大提高了整个控制系统中最薄弱环节的可靠性。
先进性
APOGEE在网络扩展方面提供了强大的功能,可与其他厂家的系统或产品(包括各种形式PLC,消防系统等)联接。
APOGEE优越的远程通讯功能,能够使不同楼宇间的控制系统联系起来组成一个群集系统。
APOGEE网络结构的开放性和兼容性,确保了它和先进通讯技术结合的能力,并且保证系统结构在产品更新换代时的延续性。自从1978年西门子将直接数字控制器引入楼宇控制以来,公司奉行这样一个政策,所有直接数字控制器系统产品的更新和新型控制器的开发完全后向兼容。由于这样的政策,客户可确保当发展其设施时,西门子提供的产品和系统会随着新系统和产品的开发而壮大。
经济性
APOGEE结构形式为模块式,控制方式极其灵活,控制层的维护和扩展极为方便。使得楼宇管理系统可以很方便地扩展,节省初期投资,系统各部分可分别随调试完成投入使用。
APOGEE系统能够满足您在物业管理上节省费用的要求,投入有效的使用能量即能保证房间的高标准和舒适性。
APOGEE系统结构
如下图所示APOGEE系统按以下层次配置设计:
管理级网络(MLN)
楼宇级网络(BLN)
管理级网络(MLN)
APOGEE的图形工作站由PC主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成,是BAS系统的核心,它直接可以和以太网相连,进行数据管理,实现区域性数据联网,提高管理水平。该级网络为管理级网络(Management Level Network,简称MLN)。
整个大楼内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示,内装中/英文Insight工作软件提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、动态显示图形,为用户提供一个非常好的、简单易学的界面,操作简单,操作者无需任何先验软件知识,即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。
PC控制工作站的通讯速度为10/100Mbps。一条BLN可同时支持25个联网的Insight PC控制工作站,每个工作站可以连接4条BLN总线,支持TCP/IP网络通讯。
Insight为图形用户界面控制软件,采用图形化界面监控所有楼宇自控系统的操作,进行系统控制编程和建立、编辑点数据库。
系统软件提供以下功能:
拖拉菜单操作
用于长期系统监视和故障诊断的增强点趋势(趋势图)
年度设备日程
日程报表预先打印输出
楼宇级网络(BLN)
本方案所有的直接数字控制器均位于本层网络上。
模块化设备控制器
模块化设备控制器(Modular Equipment Controller,简称MEC)是APOGEE楼宇管理和控制系统的组成部分。该控制器是一种高性能的直接数字控制(DDC)监管设备控制器。模块化设备控制器可独立工作,也可加入网络以执行复杂的控制、监测和能源管理,而不需依赖更高一级的处理。多达100个模块化设备控制器在同层网上(BLN)进行通信。
除控制输入/输出板上的32个点外,这一控制器支持模拟和数字点模块。这些点模块可通过控制器远程安装。这种能力扩展了模块化设备控制器的点容量,并提供了将点终端置于靠近负载处的经济方式。
规格说明
中央处理单元CPU为32位,最大记忆容量达64MB。
通讯速率100M/115.2K。
具有本地RS-232通信接口终端、便携式电脑、打印机、可支持本地用户接口,调制解调器的连接。
符合UL864UUKL、ULC-C100UUKC7、UL864UDTE、UL864QVA、UL916PAZ标准。兼容FCC、PART15、SUBPARB、A级、CISPR22A级Australian EMC Framework标准。
APOGEE操作系统及软件功能
APOGEE系统软件Insight采用中文Windows P/2000平台。
Windows P/2000平台是一个真正实时多任务多用户操作系统。
APOGEE 系统中央监控管理软件采用INSIGHT 3.7中文图形化软件,软件采用模块化设计。具有中文化人机界面,便于国内用户使用;动态图形显示,直观形象。
点数据库结构,表格填充式的设定和程序编辑方式:系统监控对象,在软件中是以地址点形式编辑,按受控对象的系统名称、点名称、监控类型、时间延迟、控制模式等分成小的功能模块化软件,用户在设定或编程时,只需在表格中填充或用鼠标修改即可,使用极为方便。
系统具有自诊断功能,故障诊断相应速度快。
由于APOGEE软件对监控对象地址点的定义采用两级定义,多字符描述方式,使得系统出现故障时,故障诊断软件可以准确快速查找故障点。
软件包模块化设计:图形软件包、控制程序软件包、数据库软件包、报告生成软件包、故障诊断软件包等,模块化设计利于系统软件升级换代,保护用户利益。
Insight的动态图形楼宇管理软件包,在结构上它居于系统的顶部。是用户和DDC控制器之间的主要操作接口。
APOGEE操作系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台,通过操作系统的程序,操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的取存及监控。
1) 指令输入及菜单选择的方式
操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外,亦可以通过“鼠标”进行操作,包括启停,更改设定点,选择菜单等各项操作。
2) 图形及文字显示
在楼宇自控系统内每一个监控点,操作员可以决定在操作站以图形或文字方式显示出来。
3) 多方面资料的显示
操作系统有能力在同一时间内以“窗口”式的方法显示多方面的资料,以便容易对不同表现进行分析,真正做到了实时和多任务。
4) 密码的保护
多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具,管理及限制不同部门人员使用楼宇自控系统, 同时防止系统被非有关人员使用,提高系统的安全性。
同一密码系统同时应用在所有的操作装置上,如操作站,手提检测器等。当密码系统有增减或改变时,所有操作装置同一时间自动配合,而不需要在个别操作装置作出更改。
密码系统最少分开下列五级:
第一级 -资料的显示及取存
第二级 -第一级+操作员改变程序的能力
第三级 -第二级+资料库的更改
第四级 -第三级+资料库的重新设定
第五级 -第四级+更改密码系统
当操作人员离开前忘记彻去密码所容许的操作深度时,系统应提供一个从一分钟至一小时的可调时间,自动将操作人员的密码彻去,使系统继续受密码保护。
系统内最少有五十个密码以供有足够的人员容量。
5) 操作员的指令
操作系统可容许操作员进行最少下列各项的指令
启停有关的设施、装置
调教设定点
增加、取消或修正时间控制程序
执行或停止执行各项电脑程序
停止或接上有关监控点的报警状态
执行或停止执行有关监控点的运行时间累积记录
执行或停止执行有关监控点的动向趋势记录
超控有关微积分控制回路的设定点
输入临时性的超控表
设立假期表
修正系统内的日期、时间
加入或更改模拟量输入点的报警上下限数值
加入或更改模拟量输入点的提示危险上下限数值
检察报警及提示危险上下限数值
执行或停止执行每个电表的最大用电量控制
执行或停止执行每个负荷的“工作次序”
6)记录及摘要
楼宇自控系统内的活动可通过人手或自动地制作成一份记录表,然后打印或在显示屏显示出来,或存放在硬盘/ 磁蝶内。系统可以容许操作员最少很轻易获得下列的记录表。
系统内的所有监控点总表
所有正在报警中的监控点
所有正在与系统网络停止联系的监控点
所有正在被超控的监控点状态
所有正在被停止活动的监控点
所有正在被锁上的监控点
所有被指定为须要跟进的项目
一星期启停活动表
期启停活动表
上下限数值及静区
系统同时可以提供以下的摘要:
有关监控点
互相关联点的组别
操作员自行选择的组别
在任何情况下,操作员在指示楼宇自控系统提供记录或摘要时,并不需要提供有关硬件的地址码。
7) 彩色动态图形显示
为使系统内的报警更快被确定及更容易分析系统的表现,建管系统根据本方案的要求提供彩色动态图形显示,包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图。
操作系统容许操作员通过菜单的选择、文字的指令或图象的途径而达至不同系统的图形示意图或平面图。
有关的图形是动态显示,将温度、湿度、流量、状态等在图形正确位置中不断以实时的数值及状态显示出来,操作员不需介入,作出任何的动作程序。
操作站以“窗口”式运作,可同时显示多幅图形,以便分析或将报警的图形显示出来而不影响正在进行的工作。
彩色动态图形软件可容许操作员增加,取消或修正图形显示。
8) 系统的架构及界定
所有温度及装置的控制策略及节能程序可以由用户决定,在作出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作。
西门子公司提供所有软件,以支持本方案所阐明的操作及监控系统。这些软件可在每个现场控制器中运行而不仅限于最高级的计算机工作方式。除以上各项基本功能外,系统软件还具备以下功能:
控制软件
各种控制器能进行下列各项标准及完备的控制模式:
两态控制
比例控制
比例加积分控制
比例加微积分控制
控制回路的自动调节
控制软件提供一个备用功能,用以限制每小时装置被控制周期次数。
控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能,用以保护重型装置在过度开启情况下可能造成的损坏。
当停电回复正常后,控制软件将会根据每一个装置的个别启 / 停时间表,对装置发出启/ 停的指令。
节能软件
西门子公司提供以下的节能软件,这些软件程序能在系统内自动运作而不需要操作人员的介入。同时软件有足够的灵活性,让用户根据现场情况而做出修定。
-每日的预定时间表
-每年的预定日程表
-假期的安排表
-临时超控安排表
-最佳启/ 停功能
-夜间设定点自动调节控制
-焓值切换功能
-用电量高峰期的限制
-温度设定点的重置
-制冷机的组合及次序控制
报警管理
报警的管理包括监察、缓冲,储存及将报警显示在操作站上。
所有报警应显示有关报警监控点的详细资料,包括发生的时间及日期。
报警根据严重性最少分为三级,以便更有效及快速处理严重的报警。用户可以为不同的报警自行决定严重性的级别。
监控点历史及动向趋势记录
监控点历史记录
楼宇自控系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器内。模拟量输入监控点应该每半小时取样本一次,而过去24小时的记录随时可以被用户提出来分析研究。至于两态的输出及输入在过去十次的改变亦记录在网络控制器内以便随时用作参考之用。
累积记录
每个网络控制器拥有下列的累积记录,若累积记录超过用户所定下的限额,系统将自动把用户指定的警告讯息发放出来。
运行累积记录--例如水泵的运行累积时间记录
模拟量及脉冲累积记录--例如用电量
发生事项的累积记录-例如水泵、风机启/停的累积次数