apogee系统设计手册

apogee系统设计手册内容摘要：

O WE RB U S微处理器内 存固 件通讯接口电源总线DIAOAIDO 图 2 DDC 控制器通常可以通过通讯接口 与电脑或其他 DDC 控制器通讯，也能独立运行。 西门子 APOGEE 系统中的 MBC 控制器和 MEC 控制就是典型的 DDC 控制器，如 MEC 控制器是由 32 位 POWER PC 微处理器， 64MB 内存， 4MB 固件内存， 32 路输入输出通道和 通讯接口等构成。 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 13 DDC 控制器是 APOGEE 系统的核心， APOGEE 系统可以没有 Insight 工作站，可能没有传感器或执行机构，但不可能没有 DDC 控制器。 西门子 DDC 控制器包括 MBC、 MEC、 FLNC 等，这些 DDC 控制器通过楼宇级网络（ BLN，详细介绍见第三节）与 Insight 监控软件通信。 这些 DDC 控制器都具有的主要功能包括：  各 DDC 控制器都能够独立工作，按程序和日程表运行，并不依赖于Insight 服务器和其他 DDC 控制器。  使用强力过程控制语言 PPCL（ Powers Process Control Language）进行程序编写。  先进的比例积分微分（ PID）暖通空调控制，闭环调节算法可使振荡最小，并保持精密控制。  为能源管理提供了内置的能源管理程序 SSTO（ Start/Stop Time Optimization）。  全面的报警管理、历史数据记录和操作员的控制监视功 能。  控制器在掉电情况下，所有设置、数据和程序由内置电池保存。 下面介绍两种楼宇级网络 （ BLN） 上最常用的 DDC 控制器 MBC（ Modular Building Conroller） 和 MEC（ Modular Equipment Controller）， MBC 控制器和 MEC 控制器在 楼宇级网络 （ BLN） 上的通信采用点对点的方式 （ Peer to Peer）， 控制器的详细技术手册请参见附录。 14 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370  模块化楼宇控制器（ MBC） MBC 控制器由 MBC 控制箱（含电源变压器）和各种即插即用的模块组成。 其中 MBC 控制箱有 24个模块槽位（ 545114）和40个模块槽位（ 545116）两种尺寸可供选择，如右图所示。 它的主要特点是处理器模块和 I/O 模块由设计者根据需要而自由配置。  处理器模块（ Open Processor） 一般把安装处理器模块的 MBC 控制箱称为 MBC 控制器，而把没有处理器模块的 MBC 控制箱称为 MBC 扩展箱。 MBC 扩展箱必须通过扩展模块联接至 MBC控制器，这样 MBC 扩展箱中的 I/O 模块由 MBC 控制器中的处理器模块控制。 一个 MBC 控制器至少具有一个处理器模块。 处理器模块包括处理器（ CPU），内存板和后备锂 电池，有 3M 内存（ 545718）和 4M 内存（ 545719）两种型号可供选择。 每个处理器模块要占用一个 BLN 网络设备地址，其功能包括保存数据，程序运算，网络通信管理等，同时处理器模块还要管理 MBC 控制箱内的 I/O 点模块，一个处理器模块最多可以同时管理 80 个 I/O 点模块。 处理器模块内置了 PID 算法和最优化启停（ SSTO）的应用程序，特别适用于空调系统的控制，对能源的节约非常有效。 图 3 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 15 一个处理器模块在 MBC 控制箱中占用两个模块槽位。 处理器模块的通讯波特率和地址是通过超级终端软件来设定的。 值得注意的是处理器模块本 身并不带有任何 I/O 模块。 I/O 模块有十多种，可以根据项目要求，自由组合选配。  电源模块（ Power Module） 尽管 MBC 控制器和 MBC 扩展箱具有内置交流电源，但为了保护 I/O 模块因电源过压或过流等缘故而损坏，系统提供了专门的支流电源模块。 电源模块（ 545714）的作用是为 I/O 点模块供电（直流），处理器模块并不需要电源模块，处理器模块和电源模块都使用 MBC 控制箱的内置电源供电（ 24VAC），所以一个 MBC 控制箱最多需要一个电源模块。 一个电源模块在 MBC 控制箱内占用两个模块槽位，但不占用 BLN 网络 设备地址。  网关（ Gateway） 网关是特殊的处理器模块，它主要用于 APOGEE 系统与第三方系统采用通信方式进行数据交换时使用，如冷冻机系统，电力监控系统等。 每个网关要占用一个 BLN 网络设备地址，但它不管理 I/O 点模块，一个网关在 MBC 控制箱内占用两个模块槽位。 由于网关是一个特殊的处理器模块，故它具有处理器模块的所有功能。 如： PID 算法、 PPCL 程序和最优化起停(SSTO)等。 但它不支持三条楼层级网络。 如果选配任何网关，你必须考虑配置MBC 机箱或利用现有的 MBC 控制器或扩展箱。 注意： 在一个 MBC 控制箱 （不管 24模块槽位或 40模块槽位）内最多可以安装处理器模块、电源模块和网关共 5 个。 16 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370  I/O 点模块 用于 MBC 控制箱的I/O 点模块共有十多种，每个点模块支持 1 个， 2 个或4 个点，但每个点模块都只占一个模块槽位，在 MBC控制器和扩展箱内，你可以选用任何组合的 I/O 模块，直至机箱无插座为止，但在设计时考虑留有 20%的余量。 其详细的功能，点数及订货号见表一。 处理器模块对 I/O 点模块的寻址是通过地址码实现的，每个 I/O 点模块需要一个地址码，插在 I/O 点模块的右上角。 注意： 地址码需要单独订货，一个处理器模块管理 的 I/O 点模块的地址不能重复。 模块地址不同于 BLN 网络设备地址，它是供处理器识别模块之用。 而网络设备地址是供 Insight 软件识别 BLN 总线上的控制器之用。 图 4 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 17 点的类型 功能 点数 订货号 模拟输入AI 1000 欧姆铂电阻 2 100K 欧姆热敏电阻 2 010VDC 输入 2 420mA 输入 2 数字收入DI 干触点输入 4 干触点输入 2 脉冲输入， 不超过 25Hz 2 电压输入，最大 250VAC 2 模拟输出AO 010VDC 输出 2 010VDC 输出，带手动 /自动开关 2 420mA 输出 2 020PSI（ 138Kpa）气动输出，带手动 /自动开关 1 数字输出DO 继电器输出，最大 240VAC， 4A 2 继电器输出，最大 240VAC， 4A，带手动 /自动开关 2 表 1 18 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370  MBC 扩展模块 当一个处理器模块管理的 I/O 点模块一个 MBC 控制箱内放不下，则可通过 MBC 扩展模块（见右图，其中 PM 模块安装在 MBC 控制箱内， EM 模块安装在MBC 扩展箱内，各占一个模块槽位）连接 MBC 扩展箱（扩展箱内没有处理器模块，但必须配电源模块）来实现。 提示： 24模块槽位的 MBC 控制箱最多放 20个 I/O 点模块，因为处理器模块和电源模块各占用了 2个模块槽位，同理， 40模块槽位的 MBC 控制箱最多放 36 个 I/O 点模块。 注意： 应 考虑留有余量，不应该将所有槽位全部插满。 若 MBC 扩展箱的数量不止一个，则应采取星形连接，如下图所示。 每增加一个 MBC 扩展箱，就要购买一对 MBC 扩展模块， PM 模块不能合用。 一个 MBC控制器最多可以连接二个 MBC 扩展箱。 MBC 控制箱到扩展箱的最远距离为 米。 I/O 模块的地址在 MBC 控制器和扩展箱内是不可以重复的。 图 6 图 5 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 19 MBC 控制器最大的特点是控制点数可以根据实际需要自由组合，这样就极大的提高了控制的灵活性，大大地减少了控制点数的浪费，主要用与冷热源系统、 变配电系统和其他控制点数相对集中或控制点数不规则的对象。 其次，所有模块的安装都使用搭扣方式（见右图），不必使用螺丝刀等安装工具，简化了设备的安装和维护。 详细的 MBC 技术手册， I/O 点模块和 MBC 扩展模块请见附录。 配置指导： 配置 MBC 控制器取决于 I/O 点模块的数量。 模块数量： 020 个， MBC24机箱（ 545114）一个，处理器模块、电源模块各一个； 模块数量： 2136个， MBC40 机箱（ 545115）一个，处理器模块、电源模块各一个； 模块数量： 3756个， MBC2 MBC40 机箱各一个，处理器模块一个，电源模块两个， MBC 扩展模块（ ）一对； 模块数量： 5772个， MBC40 机箱两个，处理器模块一个，电源模块两个， MBC 扩展模块一对； 模块数量： 7276个， MBC40 机箱一个， MBC24 机箱两个，处理器模块一个，电源模块三个， MBC 扩展模块两对； 图 7 20 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 注意： 不要忘记根据模块数量，订购相应数量的地址码。 在 MBC 控制器通过BLN 网络正常运行时，Insight 软件能对 MBC 控制器进行监控。 当然你也可用手提电脑中的超级终端通过串口就地对 MBC 控制器操作。 再者便是通 过使 用 就 地 操 作 面 板（ LUI）监视和控制现场设备，如右图所示。 LUI 与 MBC 控制器通过 MMI 通信口连接，通信速率从 2400bps 到115200bps，可以显示点名、数值或状态、单位、操作级别、报警状态等，操作人员可以通过 LUI 修改点的数值或状态和操作级别。 操作人员必须通过用户认证才能操作系统设备，用户认证是通过楼宇级网络（ BLN）上的用户帐户和用户密码认证来实现的。 LUI 操作面板可以使用在楼宇级网络（ BLN）上所有的 DDC 控制器，如MEC 控制器、 FLNC 控制器等，详细的 LUI 技术手册请见附录。 图 8 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 21  模块化 设备 控制器（ MEC） MEC 控制器由主控制器和点扩展模块 （ Point eXpansion Module） 组成。 同样 ， MEC 控制器也内置了 PID算法和最优化启停 （ SSTO） 的应用程序。 MEC 与 MBC 的区别在于 MEC 控制器上已配有固定的 I/O 点数 ， 而 MBC 控制器中的 I/O 点数是由设计者在设计时自由选配 I/O 模块而成的。 同时 MEC 控制器中的类别也相对较多。 MEC 控制器的 I/O 点数的配置特别适用于空调机组的控制。  主控制器 主控制器共有十多种不同的型号可供选择，而每个 MEC 主控制器都包含32 个 I/O 点，其基本配置为 DI、 DO、 AI、 AO 点各 8 点，而为亚太地区特别设计的 MEC 控制器（ MEC101 和 MEC201）配置为 16 个 DI 点， 8 个 AI 点， 4 个DO点和 4个 AO 点。 提示： MEC 主控制器和点扩展模块上的 AI 点可以作 DI点使用。 MEC 控制器共分三个系列，其中最常用的是 MEC200 系列，因为当 MEC控制器自身的 I/O 点无法满足控制需要时， 200 系列的控制器可以通过 EXP 扩展总线连接最多达 8个点扩展模块实现点数的扩展。 而 MEC100 系列的控制器则没有 EXP 扩展总线。 MEC300 系列的控制器则增 加了 MODEM 接口，可以实现远程控制。 与 MBC 控制器一样， MEC 控制器的通讯波特率和设备地址也是有超级终端软件设定的。 各 MEC 主控制器的相关参数见表二。 图 9 22 b3d7beef0ee3d6b21e890841a97f d370 DI DO AI AO HOA MODEM EXP总线 FLN总线 LonWorks总线 MEC100 8 8 8 8 MEC101 16 4 8 4 MEC110 8 8 8 8 ● MEC200 8 8 8 8 ● MEC200F 8 8 8 8 ● ● MEC200L 8 8 8 8 ● ● MEC201。