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標題: 霍尼韋爾新一代樓宇自控系統在智能大廈中的應用 [打印本頁]

作者: qib 時間: 2011-6-9 10:05 標題: 霍尼韋爾新一代樓宇自控系統在智能大廈中的應用

　摘要霍尼韋爾新一代樓宇自控系統——純BACnet結構的XL8000系統選用最先進的BACnet技術的32位數字控制器，以及與其它供應商系統兼容的開放性接口，根據實際需要可將大廈的樓宇控制系統、消防報警系統及安保自動化系統等集成在EBI平臺上，并適用于樓宇的建筑特點及先進的控制和管理要求。

　　關鍵詞樓宇自控系統設備選型 EBI XL8000-IPC

1 前言

　　樓宇的智能化發展到今天，孤島形態的樓宇將不復存在，建筑物或大廈的使用和維護人員對樓宇的機電設施的管理、節能和無限擴展的要求越來越高。隨著電子技術和通訊技術的發展，我們在樓宇自控方面的技術提升也需要不斷的升級和更新，針對當前技術的發展趨勢，霍尼韋爾及時調整技術研發思路，制定了以下解決方案，以滿足大廈建設者和維護人員在技術方面的更高要求。

　　目前采用的ＢＡ系統——ＥＢＩ為開放型網絡體系，它可提供其它基于網絡的應用以任何被集成的詳細實時的設備數據，可與其它應用系統之間共享數據。ＥＢＩ系統已包含了廣泛的設備及協議界面供集成選用，系統有以下開放接口：

　　ＯＤＢＣ數據接口、Ｎｅｔｗｏｒｋ　ＡＰＩ（Ｃ、Ｃ＋＋、ＶＢ、ＦＯＲＴＲＡＮ）、ＡｄｖａｎｃｅＤＤＥ客戶端、ＢＡＣｎｅｔ客戶端／服務器、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ　Ｄａｔａ交換、ＯＰＣ客戶機等。

　　通過多年積累的樓宇控制的經驗并經過仔細研究，結合對建筑物設備控制與管理系統的實際工程經驗，從系統的當前設計及今后的宏觀規劃均做了仔細考慮，為樓宇自控系統提供了最新一代的純ＢＡＣｎｅｔ結構的ＸＬ８０００系統，該系統是目前最為先進的高效能、集成化的ＩＢＭＳ系統之一，該系統根據實際需要可將大廈的樓宇控制系統、消防報警系統及安保自動化系統等集成在ＥＢＩ平臺上，并適用于樓宇的建筑特點及先進的控制和管理要求，包括選用最先進的ＢＡＣｎｅｔ技術的３２位數字控制器，以及與其它供應商系統的開放性接口。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ提供的ＥＢＩ軟件能夠方便地實現與其它制造商的樓宇系統的ＢＡＣｎｅｔ網完成互聯。ＥＢＩ系統采用中央站為核心，ＤＤＣ與中央站實現數據通信，ＤＤＣ應設在受控對象附近且ＤＤＣ間能實現同層通信。ＥＢＩ系統以標準的以太網（ＩＥＥＥ８０２．３）作為物理標準，ＴＣＰ/ＩＰ為網絡通訊協議，并采用Ｗｉｎｄｏｗｓ　２０００/ＸＰ/２００３作為操作系統。ＥＢＩ系統的網絡配置遵循分散控制、集中監視、資源和信息共享的基本原則，是一個工業化標準的集散型控制系統。采用ＥＢＩ服務器軟件，該系統的網絡符合標準選用最新的ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系列控制器（ＸＬ８０００）成純ＢＡＣｎｅｔ系統架構。

　　系統設計遵循以下設計原則：系統設計與配置強調先進適用。在技術上保持先進性，具有適應技術發展趨勢及產品更新的能力。系統設計與配置綜合平衡考慮，特別強調建筑設備管理系統在節能等方面的作用，以達到國際先進水準。系統設計與配置在體現本工程整體特色的同時，注意工程投資的經濟效益。除考慮建設時的一次性投資外，還考慮到系統的運行成本，并使之最小化。整個系統在規劃時結合建筑的各功能分區進行設計。

　　系統總體設計思路：樓宇自控系統可提供對大樓內各種被控機電設備運行情況的監視、控制及管理，可節約運行能耗，延長設備的使用壽命，從而達到減少整個建筑生命周期內的費用支出。我們本著節能、舒適、控制方便的目的，為大樓設立一套高質量的樓宇自控系統。設計目標為：建立樓宇自控系統的目標是利用先進的計算機監控技術對整個大廈內的各種樓宇自動化設備進行集中的實時監測和控制，為用戶提供舒適、便捷的工作環境，并在此基礎上通過資源的優化配置和系統的優化運行達到節約能源和人力的目的。

2 設備選型建議

　　中央系統的配置包括硬件：中央主服務器選用ＤＥＬＬ服務器/工作站，該機器均經過ＨＯＮＥＹＷＥＬＬ公司的測試驗證，性能良好。

　　軟件配置：服務器上將安裝ＥＢＩ服務器/工作站軟件及Ｗｉｎｄｏｗｓ　２００３　Ｓｅｒｖｅｒ操作系統和ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ。配置標準ＢＡＣｎｅｔ客戶端，連接各ＢＡＣｎｅｔ設備。

　　現場控制器全部選用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司最新推出的ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系列控制器ＸＬ８０００系列。網絡控制器采用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司最新的基于ＩＰ的具有擴展能力的ＢＡＣｎｅｔ網絡控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ，采用３２位ＣＰＵ，６４ＭＢ內存，２４個物理點可擴展至１２８個，可支持無限軟件點，支持擴展Ｉ/Ｏ模塊，配置靈活。內置ＢＡＣｎｅｔＩＰ路由器，無須另行增加任何ＢＡＣｎｅｔ路由設備，１個１０Ｍ/１００Ｍｂｐｓ的Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　ＴＣＰ/ＩＰ口和３個ＭＳ－ＴＰ　ＢＡＣｎｅｔ口，每條ＢＡＣｎｅｔ　ＭＳＴＰ擴充多達３０個現場控制器。

　　電源：控制器和網絡設備的電源采用就進取電的原則。

　　本方案所采用的主要組件中央軟件、控制器均是Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ生產的標準設備，在世界各國得到廣泛的應用。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ的樓宇控制設備均采用工業標準，具有極高的可靠性。

　　管理層網絡采用標準的ＴＣＰ/ＩＰ以太網構成局域網。數據傳輸速率為１０/１００Ｍｂｐｓ。

　　監控層網絡：為了保證系統日后的開放性，我們將采用最新的也是目前最為先進的通訊方式即ＢＡＣｎｅｔ通訊方式為大廈進行系統設計。網絡控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ通過ＢＡＣｎｅｔ　ＴＣＰ/ＩＰ總線與ＥＢＩ中央通訊，能實現控制器間的通訊，即同層通訊，便于系統參數的共享及不同控制器間的聯動控制。ＥＢＩ中央可通過ＢＡＣｎｅｔ　ＴＣＰ/ＩＰ總線把信息傳送至任何指定的分站。ＢＡＣｎｅｔ　ＴＣＰ/ＩＰ總線在網絡控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ和中央站之間以１０/１００Ｍ的速度傳輸數據，最高通訊速率可達１００Ｍｂｐｓ。

　　現場層網絡：ＢＡＣｎｅｔ　ＭＳＴＰ以７６．８Ｋｂｐｓ的速度在現場控制器ＸＬ８０００－ＥＸＰＩＯ和網絡控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ之間進行數據傳輸。電纜長度從３２０~２２００m。

　　系統特點：采用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ的ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系統，構成純ＢＡＣｎｅｔ網絡系統結構，不僅符合中國國家標準，而且符合當代現場總線在控制系統應用發展方向。系統不需要網絡轉換設備（如網絡控制器，網關等），由中央站和分站ＤＤＣ構成分布式集散控制系統，中央站和分站ＤＤＣ控制器直接通信，控制器之間直接通信。

　　所有ＤＤＣ控制器，均為可以和第三方產品互相操作和互相替換的開放式ＢＡＣｎｅｔ的產品。因此ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系統是一個完全開放系統。所有ＤＤＣ控制器，均為點對點通信，體現了“網絡就是控制器”這個網絡時代的技術特征。如果中央站出現故障，不影響所有ＤＤＣ控制器的工作。中央站由中央服務器和客戶機組成，同時采用互聯網技術，兼具瀏覽器/Ｗeb服務器/數據庫這種互聯網三層結構，全部Ｗeb化界面操作。

　　系統滿足生活和工作環境的舒適性：樓宇自控系統通過對各空調系統的最佳控制，溫度的自動調節，讓工作人員在一個舒適的環境中工作，也有利于工作效率的提高；確保建筑物及內部人員的安全；樓宇自控系統通過對設備運行狀態的監視和控制，從而提高大廈的整體安全水平和災害防御能力，為生命、財產及內部人員的安全提供保證；實現優質的能源管理‘提供最佳的能源供應方案’，實現優質的能源管理，節約能源；滿足系統設備管理現代化的要求。

　　樓宇自控系統通過對大廈內多個子系統設備的監視及控制，包括管理功能、顯示功能、多工況的控制功能、統計分析及故障診斷功能，從而實現現代化管理，降低人工成本。

　　系統選型采用先進的、集散型網絡結構實現樓宇自控系統的實時集中監控管理功能。既能符合國際標準，又符合大廈的建筑特點，其設備較分散，作為集散性控制分站的控制器通信網絡，應能實現各分站間，分站與中央站之間的數據通信。監控的界面應為全中文Ｗｉｎｄｏｗｓ界面，便于操作員的學習和掌握。需采用靈活的模塊化具有ＢＡＣｎｅｔ技術現場控制器，對于不同樓層的現場設備分布配置相應的輸入/輸出模塊，保證系統良好的集散性和未來的擴展性。應盡量采用同一廠家的設備，高可靠性的設備，以保證各設備間良好的協調性且長期運行良好。需采用優化的控制方案，實現節能控制。空調系統是能源消耗的大戶，采用優化的控制方案不但可為大廈創造一個舒適及安全的工作環境，且能大大節約能源。

　　全中文化的圖形化操作界面監視整個ＢＡ系統的運行狀態，提供動態圖片、工藝流程圖、實時曲線圖、監控點表、繪制平面布置圖，以形象直觀的動態圖形方式顯示設備的運行情況。可根據實際需要提供豐富的圖庫，并提供圖形生成工具ＤｉｓｐｌａｙＢｕｉｌｄｅｒ軟件，繪制平面圖或流程圖并嵌以動態數據，顯示圖中各監控點狀態，提供修改參數或發出指令的操作指示。

　　現場設備的監控，該系統的設計目的在于創造一個良好的空氣環境，即根據季節變化提供合適的空氣溫度、相對濕度、氣流速度和空氣潔凈度，以保證人生活工作的舒適度。需要強調的是，盡管應用的場合不同，但是，對它們的控制均有一個共同的目標和控制重點，即在保證舒適性的前提下，保證機電設備可靠運行，提供節能措施。

3 主要設備介紹

　　（1）ＥＢＩ系統

　　ＥＢＩ是目前世界上最為先進的高效能、集成化的ＢＭＳ系統。該系統的特點：專業的圖形人機交互界面；支持本地及遠端的多個高性能工作站；對各類樓控設備數據的實時監控；強大的報警管理；提供大量的歷史數據和趨勢圖；靈活多樣的標準或用戶自定義的報表；強大的應用開發工具；支持基于工業標準網絡的本地及遠端多客戶機/服務器體系；詳細安保數據與人事系統的集成；針對大型高端用戶的多服務器功能；熱冗余功能；Ｉｎｔｅｒｎａｔ功能的全面支持（ＡｃｔｉｖｅＸ技術）。

　　（2）ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＢＡＣｎｅｔ控制系統

　　ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＢＡＣｎｅｔ控制系統是Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司最新推出的全面樓宇自控系統，是符合最新的Ｎａｔｉｖｅ　ＢＡＣｎｅｔ協議的產品。基于美國采暖、制冷與空調工程師學會（ＡＳＨＲＡＥ）制定的ＢＡＣｎｅｔR開放通訊協議，ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系統可無縫連接其它ＢＡＣｎｅｔ產品或與已存的ＢＡＣｎｅｔ系統集成。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＢＡＣｎｅｔ控制系統采用３２位處理器技術提供優良的樓宇控制功能，應用范圍廣，從處理簡單的溫度控制到復雜的系統優化控制。特有的網絡控制器ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＩＰ（ＩＰＣ）控制器，通過標準的ＴＣＰ/ＩＰ端口連接已有的網絡設施。這種網絡的組合增強了系統功能和靈活性，可以滿足系統不斷擴展的需求。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＢＡＣｎｅｔ控制系統利用靈活的ＢＡＣｎｅｔ結構，提供獨特的三層Ｎａｔｉｖｅ　ＢＡＣｎｅｔ系統構架，典型系統包括管理層、監控層和現場層。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系統完全兼容Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司的ＥＢＩ系統，ＥＢＩ強大的集成能力，可實現對建筑內其它系統的綜合管理。

　　（3）網絡控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ

　　網絡控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ是最新ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系列控制器的一部分，是基于ＴＣＰ/ＩＰ的可自由編程ＢＡＣｎｅｔ控制器。專門用于建筑物管理，它采用最新直接數字控制（ＤＤＣ）技術，模塊化的設計，尤其適合于中型建筑，如工廠、學校、大廈、辦公樓、商場和醫院等。

　　３２位處理技術確保了該系統的卓越表現，除了在供暖、通風及空調（ＨＶＡＣ）控制方面，在能源管理上也有廣泛的作用，包括最優化啟/停，夜間凈化，最大負荷需求等。

　　采用ＢＡＣｎｅｔ通訊技術，支持Ｂ－ＢＣ（ＢＡＣｎｅｔ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）定義。支持通過ＩＰ網絡點對點通訊。內置ＢＡＣｎｅｔ　ＩＰ路由器，為現場控制器提供向上接口，無另加額外路由器。支持３條獨立ＭＳＴＰ總線，可擴充多達９０個通用控制器。

　　模塊化設計使系統易于擴展，從而可以滿足建筑物擴建的需要，數據點的用戶地址和一般的語言描述貯存在控制器內，因此，通過在線調試工具就可以進行現場的觀察。

　　（4）ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ　Ｓｔｕｄｉｏ編程工具介紹

　　ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ　Ｓｔｕｄｉｏ允許用戶從應用程序庫中選擇所需的應用程序，模擬及下載至控制器。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ在線工具可連上ＴＣＰ/ＩＰ網絡或ＭＳＴＰ網絡，在線調試監測所有ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ控制器。

　　ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ　Ｓｔｕｄｉｏ允許用戶根據需求，自由編程以滿足不同項目需求。我們的圖形化界面簡單易懂，易于操作。在實際應用當中，用戶可以結合每個項目的特點和需要，為建筑物選擇適合的解決方案。
來源：中國建筑電氣網

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