西门子楼控方案

西门子楼控方案内容摘要：

) SDRAM 电池（可现场替换） 非户外型号， 60 天（累计）， AA（ LR6）， 碱性电池（非可充） 户外（扩张温度范围）型号， 90 天（累计）， AA（ LR6）， 锂电池（非可充） 实时时钟电池 10 年（ 12 个月计） 模数转换（ A/D）分辨率（模拟输入） 16 位 数模转换（ D/A）分辨率（模拟输出） 10 位 以太网 ALN(EALN)端口 BAC I/P 以太网 ALN 端口 10BaseT or 100BaseTX pilant RS485 BAC MS/TP 自控层网络 (ALN） 9600 bps to Kbps RS485 P1 楼层级（ FLN)网络 4800 bps to Kbps RS485 BACNET MS/TP 楼层级(FLN)网络 9600 bps to Kbps 人机接口（ HMI） RS232 pliant， 1200 bps to Kbps 工作环境 普通型 0 ~50℃ 室外型（扩展温度范围） 40℃ 到 70℃ UL UL 864 UUKL (除了室外型号 ) UL 864 UUKL7 (除了室外型号 ) UL 864 UDTZ 除了室外型号） CAN/ULCS527M8 (除了室外型号 ) UL 916 PAZX (所有型号 ) UL 916 PAZX7 (所有型号 ) 符合机构 FCC Compliance Australian EMC Framework European EMC Directive (CE) European Low Voltage Directive (LVD) TXI/O 系列模块 第 16 页，共 42 页  简介  TXI/O™ 是一系列在 APOGEE 系统中集通讯和电源模块为一体的 I/O 点模块。  TXI/O 产品包括 8 种 I/O 模块，标准化的 TXI/O 电源，总线连接模块和总线接口模块。  TXI/O 模块为基于 TXI/O 技术的 APOGEE 系统提供了输入 输出点。 此外，该模块点数的分布较为合理，为多种信号组合提供了极大的灵活性及更好的人性化操作。  8 种 TXI/O 模块：  8 点 DI模块 ()  16 点 DI模块 ()  6 点 DO 带继电器输出模块 ()  6 点 DO 带继电器和手动超持功能模块 ( M)  8 点通用模块 ()  8 点带本地液晶显示 (LOID) 通用模块 ()  8 点超级通用模块 ()  8 点带本地液晶显示 (LOID)超级通用模块 ()  特点  TXI/O 总 线同时传送电及通讯信号，最大可以扩展到 50米。  热插拔的电子组件允许在没有除去末端导线或者扰乱总线的情况下拆开甚至替换带电器件。  考虑到使用者可以自己定制标签，模块上的标签可移动。  对于模块上的 LED 指示灯为模块上的点提供了状态指示和动态信息。  全部 TXI/O 模块都具有：  导轨安装  高密度布局 (每点之间的物理距离很小 )  硬件采用地址码来做标注  外部连接组件与插入式 I/O 模块分离式安装  改进安装工作流程，允许现场布线在 I/O 模块安装之前完成  最佳诊断：连结的外部设备可以被测量而没有影响或者被 I/O 模块影 响 第 17 页，共 42 页  调试或维修时，可以迅速替换  规格说明 外形尺寸 输入 /输出模块： 64 mm L 90 mm W 70 mm D 总线接口模块 P1 BIM： 128 mm L 90 mm W 70 mm D 电源模块： 96 mm L 90 mm W 70 mm D 总线连接模块 BCM： 32 mm L 90 mm W 70 mm D 电源 24 Vac 177。 20% 输入 50 或 60 Hz 功耗 电源模块： 20 VA 总线接口模块 P1 BIM： 35 VA 根据上述功耗，为如下项目的使用，电源产生 24VDC( W) ， BIM提供 24VDC( W) W W W W W W W M W 工作环境 0 ~50℃ 595% RH (非凝结 ) UL UL 864 UUKL ULCC100 UUKL7 UL 916 PAZX CSA PAZX7 符 合机构 FCC Compliance Australian EMC Framework (CTICK) European EMC Directive (CE) European Low Voltage Directive (LVD) 无模型 自适应控制  对于常规的控制算法 PID 控制，已经应用于工业和搂控领域超过 20 年，所有的 BAS 产品供应商和多数工业控制目前依然将 PID 控制作为调节的主要手段，然而 , 要通过优化 PID 参数使 PID 控制有效且精确不仅困难，需要大量的经验或培训，而且优化的过程也 是旷日持久的。  现在，有了更好的解决办法：美国 CyboSoft 公司的专利产品 ModelFree Adaptive (MFA 无模型自适应控制 )，正是为了解决这个难题而研究开发出来的新一代控制技术，它提供更有效，更精确的闭环控制方法，自动适应外界的变化。 这表现在，通过 Adaptive Control,可以有效实现稳定的控制输出，大量减少执行机构（例如阀门驱动器）的行程，延长了执行机构的使用寿命；另外，该系统可以自动判断和适应季节和设备的变化，例如 第 18 页，共 42 页 人们可以不再为冬夏转换或设备使用环境的变更而修改初始设置， 节约了设备调试的时间，保障用户生产，生活环境的连续舒适性。 仅从这两点已经可以充分说明 Adaptive Control 可以给人们带来的好处。  目前，西门子楼宇科技是唯一一家与美国 CyboSoft 公司签署使用许可证的楼宇自控系统厂家，并在欧洲已经广泛应用于楼宇自控系统当中，使用户的投资得到更佳的回报。  以下是某项目空调机组新风温度控制的 PID 与 Adaptive Control 的控制曲线举例： PID 控制 Adptive Control  由此可明显看出 Adaptive Control 输出的基本是稳定的控制值，并且完全没有出现 PID 常见的振荡现象，很好的保护了执行设备。 0. 0010 . 0020 . 0030 . 0040 . 0050 . 0060 . 0070 . 0080 . 0090 . 0010 0. 0007 : 58 : 00 11 / 14 / 20 03 08 : 03 : 20 08 : 08 : 40 08 : 14 : 00 08 : 19 : 20 08 : 24 : 40 08 : 30 : 00 08 : 35 : 20 08 : 40 : 40 08 : 46 : 000. 0010 . 0020 . 0030 . 0040 . 0050 . 0060 . 0070 . 0080 . 0090 . 0011 : 47 : 00 11 / 14 / 20 03 11 : 48 : 50 11 : 50 : 40 11 : 52 : 30 11 : 54 : 20 11 : 56 : 10 11 : 58 : 00 11 : 59 : 50 12 : 01 : 40 12 : 03 : 30 第 19 页，共 42 页 系统接口 硬件连接 系统控制器与设备的直接连接方式统称为硬件连接方式，其中包括各现场设备控制箱预留干触点连接、各传感器、变送器与执行器的预留信号端子连接等。 以下举例为设备控制箱的二次回路原理图： 第 20 页，共 42 页 第 21 页，共 42 页 本次方案针对各现场设备主要采用的也是这种方式，通过与设备控制箱或传感器等现场设备的直接连接，采集 运行参数 和控制相关的机电设备。 网关连接 Apogee 顶峰 系统的网关通过 与 现场系统或设备的通讯接口互联，实现数据采集与设备控制。 下图列举的是部分与西门子楼宇科技集团合作开发完成接口网关设备的各厂家品牌。 对于个别新系统， 可 在操作站开发 OPC 客户端 程序，通过第三方系统或设备提供的通讯接口将数据导入 Insight。 这需要第三方设备或系统提供通讯接口的硬件和软件定义以及通讯协议文本，以便我们可以实现数据采集。 以下举例说明 APOGEE 所需的第三方通讯接口资料： 系统通讯工作原理或工作流程描述； 原设备厂商名称，设备类型及型号； 通讯硬件接口： Ether， RS485， RS422， RS232 等； 通讯接口规格：接口管脚定义及与接线图；  自定义通讯协议：应提供详细的通讯控制步骤，传送控制顺序、控制符号、格式等编程所必需的资料。 第 22 页，共 42 页  数据库方式：应提供数据结构、包括数据类型、格式，定义及说明，并说明那些数据是实时的，数据库接口应支持 ODBC 方式。 罗列系统所能提供的数据 (点数表 )及数据的详细描述 ， 如果是 I/O 接点，请提供接点的数量，定义及说明等； 系统通讯设备在现场安装的准确位置和接线图； 何时，何地，如何提供测试环境或条件； 系统接口 资料可以是中文或英文的，但必须准确无误； 联系人姓名，电话，传真及 Email 地址。 第 23 页，共 42 页 5. 方案 描述 中央冷源系统 监控原理 结合中央冷源系统的实际工艺流程，本次方案考虑的监控方式如下： 定时开机 用户根据实际需要设定启停时间表和假日作息表，在允许开机的时段对冷源设备进行启停调度，否则设备不允许调度开机。 冷水机组调度 采集冷冻水的总供、回水温度值，以及冷冻水的总流量，参考以下公式计算末端用户的实际冷负荷需求，并根据这个需求量调度冷水机组的启停数量。 Q = C*（ T1T2） *F Q – 冷负荷 T1 – 冷冻水总回水温度 T2 – 冷冻水总供水温度 F – 冷冻水总回水流量 开机顺序 打开冷却塔蝶阀  打开冷却蝶阀  启动冷却水泵  打开冷冻蝶阀  启动冷冻水泵，确认冷冻、冷却回路上的水流正常之后  启动冷水机组。 关机顺序 关冷水机组  关冷却水泵  关冷却塔水阀  关冷冻水泵  关冷冻 /冷却蝶阀。 冷机流量控制 冷冻水系统中的水流量会随负荷变化而增减，为了避免流过冷水机组的冷冻水流量过少以致发生故障，空调水系统中设置了旁通回路，并安装旁通调节阀，当旁通管两端压差太大，也就 是冷冻水总供回水的压差太大时，自动开大调节旁通调节阀，反之关小，以此维持供回水主管间的压差在允许的波动范围以内，从而保护冷水机组正常工作。 冷却水恒温控制 根据冷却水总回水温度，自动调度选择冷却塔风机的启动台数。 设备备用机制 在以上的开机顺序当中，每组相同的设备之间轮值调度，互为备用。 系统自动计算每台设备的累计运行时间，每天选择时间最短的设备当值，其他设备作为备用，一旦正在运行的设备出现故障，系统会自动转用其他无故障的相同设备，以维持系统正常工作。 设备连锁机制 系统严格按照开机或关机顺序启停相关设 备，前后级设备之间连锁控制。 冷却塔风机必须与冷却塔蝶阀连锁控制，即只有蝶阀打开的风机才允许被调用启动，否则不进入调用过程。 冷水机组参数采集 系统通过网关读取冷水机组内部的运行参数，并可进行控制。 报警条件 检测设备过载继电器触点状态，异常时发送过载报警； 温度、压力、流量等检测参数越限时发送报警； 第 24 页，共 42 页 膨胀水箱液位超限时发送报警； 统计设备累计运行时间，报警提示维修。 数据记录 采集主要设备的运行参数，定时记录、打印。 节能措施 传统的空调设计，由于季节变化和人员、设备发热量等变数太多，难以精确的计 算出空调系统的负荷需求，因此设计中会有一定的设备容量冗余，用人工简单的启停控制势必造成能源的浪费。 运用节能控制算法和群控模式，根据末端实际所需冷负荷，动态调整设备运行时间和投入台数，保证冷量供求平衡，让冷源设备运行在最高效率特性上，避免大马拉小车，有效克服由于设备容量冗余而造成的能源浪费。 冷水机组内部参数采集（可选项） Apogee 系统可提供网关方式读取冷水机组内部运行参数，要实现该功能需要增加相应的网关设备。 以下以约克冷水机组为例举例说明 Apogee 系统与约克冷水机组的网关连接方式： 通过网关 读取的冷水机组的监控参数举例 如下： 序号 监控参数 类型。