中國樓宇典型產(chǎn)品及工程實(shí)例.ppt

第4章 樓宇自控系統(tǒng)典型產(chǎn)品及工程實(shí)例,就網(wǎng)絡(luò)的物理層面來講，每家廠商大都是以局域網(wǎng)技術(shù)和RS485工業(yè)總線為基礎(chǔ)來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，但由于系統(tǒng)之間的差異，各個(gè)廠家又有不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。從軟件和傳輸協(xié)議方面來說，每個(gè)公司也有每個(gè)公司不同的軟件系統(tǒng)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。舉例來說:,奧萊斯 美國奧萊斯公司ALC(AUTOMATED LOGIC CORPORATION)采用的是WebCTRL系統(tǒng)。同時(shí)其通訊協(xié)議是BACnet協(xié)議。ALC的系統(tǒng)是比較完全的BACnet系統(tǒng)，在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的兩層中，都支持BACnet協(xié)議。,艾頓 美國艾頓公司ALERTON。采用的是BACtalk系統(tǒng)。其通訊協(xié)議也采用了BACnet協(xié)議。在管理層即第一層，艾頓公司的BACtalk系統(tǒng)支持BACnet/IP協(xié)議。在控制器網(wǎng)層即第二層，支持MS/TP主從/令牌網(wǎng)絡(luò)。 霍尼韋爾 美國霍尼韋爾公司HONEYWELL?；裟犴f爾公司采用的是Excel 5000系統(tǒng)。該系統(tǒng)在第一層網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用以太網(wǎng)，支持TCP/IP （Transmission Control Protocol/Internet Protocol）協(xié)議。在第二層網(wǎng)絡(luò)中，支持私有協(xié)議（Proprietary Communication Protocols）的C-BUS總線，同時(shí)，在經(jīng)過XCL5010拓展后同樣可支持自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（LonWorks總線），或者在C-BUS上使用區(qū)域管理器Q7750與LonWorks總線相連。,江森自控 美國江森公司JOHNSON CONTROLS。江森自控公司目前的系統(tǒng)是Metasys系統(tǒng)。Metasys系統(tǒng)采用兩級的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，第一級為N1通信網(wǎng)絡(luò)；第二級為支持私有N2協(xié)議的控制器層網(wǎng)絡(luò)。兩級網(wǎng)絡(luò)之間通過網(wǎng)絡(luò)控制器NCU實(shí)現(xiàn)相互通信。目前，江森自控公司也開發(fā)了適用于LonWorks總線的VE800系統(tǒng)，可以通過FTT10LonWorks總線擴(kuò)展支持LonTalk協(xié)議的設(shè)備，另外具有支持第三方LonMark設(shè)備的能力。,美國奧萊斯公司 ALC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以體現(xiàn)在以下兩個(gè)層面 ALC系統(tǒng)的開放性 完全的BACnet協(xié)議,WebCRL系統(tǒng)典型的BACnet協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來看WebCRL系統(tǒng)二層式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下：,圖 6-1 ALC公司W(wǎng)ebCRL系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖,管理層網(wǎng) (BACnet/IP and Ethernet) 管理層網(wǎng)支持BACnet/IP及BACnet/Ethernet通訊協(xié)議，可運(yùn)行于大樓局域網(wǎng)、校園網(wǎng)或是互聯(lián)網(wǎng)上?？蛇\(yùn)行于10/100Mbyte的網(wǎng)絡(luò)速度。 BACnet/IP通訊協(xié)議，允許BACnet數(shù)據(jù)以IP的形式在企業(yè)網(wǎng)內(nèi)傳輸。如果將Ethernet看作是企業(yè)網(wǎng)的物理網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，則也可以認(rèn)為IP是一種數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)被封裝在IP包中在世界范圍內(nèi)的各種類型網(wǎng)絡(luò)里進(jìn)行傳輸。IP不僅僅應(yīng)用于Internet，同時(shí)應(yīng)用于在公司的企業(yè)網(wǎng)，萬維網(wǎng)和虛擬網(wǎng)（VPNs）。以下是可運(yùn)行于該層內(nèi)具體設(shè)備。,ME-LGR、LGR及LGE 以上的設(shè)備屬于路由控制器系列。LGE配有RJ45通訊接口支持10Mbyte的通訊速率，另支持一控制器層網(wǎng)絡(luò)接口用于聯(lián)接至控制器層網(wǎng)，負(fù)責(zé)其間路由功能。路由控制器LGR及ME-LGR具有LGE相同功能,但其具備10/100Mbyte自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速度的網(wǎng)口。除此之外還具備通訊協(xié)議集成功能，可經(jīng)由以太網(wǎng)、RS485或RS232接口和第三方設(shè)備進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換及集成。另外ME-LGR還配有擴(kuò)展接口可連接帶I/O點(diǎn)數(shù)的控制器擴(kuò)展板，進(jìn)行建筑物內(nèi)的機(jī)電設(shè)備的監(jiān)視及控制。,WebPRTL 為集成網(wǎng)關(guān)家族成員。配有RJ45通訊接口及10Mbyte的網(wǎng)絡(luò)速度，具備通訊協(xié)議集成功能，可經(jīng)由以太網(wǎng)、RS485或RS232接口和第三方設(shè)備進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換及集成。ALC針對工業(yè)通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)如Modbus、J-Bus、Lon等及各廠家私有通訊協(xié)議已開發(fā)完成各種不同型號的WebPRTL產(chǎn)品，有45種型號可供選擇。,WebCTRL Server ALC提供的WebCTRL軟件于安裝及運(yùn)行于服務(wù)器后，該服務(wù)器將支持BACnet/IP、BACnet/Ethernet的通訊協(xié)議可直接和系統(tǒng)其它控制器通訊，交換數(shù)據(jù)。而該服務(wù)器也同時(shí)將收到的相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Web標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)頁，以HTTP協(xié)議傳送給支持瀏覽器操作(Client)的設(shè)備，如電腦、WAP、PDA、手機(jī)等。 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 WebCTRL Server 軟件，負(fù)責(zé)和系統(tǒng)中各控制器及網(wǎng)絡(luò)工作站通訊及資料交換。 Site Builder 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)工具，快速建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 Eikon 圖形編譯程序工具，用于編寫各設(shè)備控制程序。 View Builder及外掛于MS Frontpage的繪圖組件用于動態(tài)圖面設(shè)計(jì)，執(zhí)行控制及數(shù)據(jù)顯示。,網(wǎng)絡(luò)工作站 支持網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的工作站，無需奧萊斯任何工作站軟件。透過瀏覽器，提供全功能的圖形操作接口，使用者管理，控制器記憶體下載，日程表管理，群組管理，趨勢圖，控制器管理，警報(bào)管理等等。 控制器層網(wǎng) (BACnet/ARCnet) 在路由器下支持主控制器網(wǎng)使用BACnet/ARCnet/EIA485（Electronic Industries Association電子工業(yè)聯(lián)合會）總線結(jié)構(gòu)，支持BACnet/ARCnet以及BACnet/MS/TP通訊協(xié)議。ARCnet協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)速度為156Kbaud，MS/TP通訊協(xié)議下，網(wǎng)速為9600baud-76.8kbaud?？芍С肿疃?9臺控制器。在這主控制器網(wǎng)上可支持以下三大類控制器以及現(xiàn)場操作顯示器和各類現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器等。,路由控制器 LAC公司路由器的基本型具備以太網(wǎng)及現(xiàn)場控制網(wǎng)接口。以太網(wǎng)接口可聯(lián)接至當(dāng)今廣泛使用的廣域或區(qū)城網(wǎng)絡(luò)即以太網(wǎng)(Ethernet and TCP/IP)，在此網(wǎng)絡(luò)中可直接及自動地和其它近端或遠(yuǎn)程的路由控制器及服務(wù)器進(jìn)行通訊?，F(xiàn)場控制器網(wǎng)絡(luò)接口支持現(xiàn)場控制器網(wǎng)絡(luò)，為一總線式結(jié)構(gòu)(Bus)，在此網(wǎng)絡(luò)上可聯(lián)接不同I/O點(diǎn)數(shù)的直接數(shù)字控制器(DDC)。二合一復(fù)合型路由器另備有第三方協(xié)議集成通訊口，用于第三方機(jī)電設(shè)備數(shù)字通訊集成。三合一復(fù)合型路由器具有現(xiàn)場控制器處理能力，可連接帶I/O點(diǎn)數(shù)的控制器，進(jìn)行建筑物內(nèi)的機(jī)電設(shè)備的監(jiān)視及控制，是高效能的以太網(wǎng)應(yīng)用型現(xiàn)場控制器。,ME-Lines、M-Lines、MX-Lines及Mnx-Line 具多樣不同I/O點(diǎn)數(shù)組合的多應(yīng)用型主控制器，ME-Lines及M-Lines是可支持?jǐn)U展模塊的控制器，MnX-Lines是不支持?jǐn)U展的?？蓴U(kuò)展的主控制器可支持5(或6)塊的擴(kuò)展板即MX-Lines，可提供帶不同I/O點(diǎn)數(shù)組合的擴(kuò)展板。因此根據(jù)所需組合及不同應(yīng)用可組合成各式帶不同點(diǎn)數(shù)的控制箱體，從小點(diǎn)數(shù)至大點(diǎn)數(shù)都可組成。一般常應(yīng)用于大點(diǎn)數(shù)設(shè)備如制泠/熱主機(jī)系統(tǒng)組、電力監(jiān)視、燈光回路控制、電梯、消防、供水系統(tǒng)及其它一般型應(yīng)用。 控制器層網(wǎng)絡(luò)接口支持開放通訊協(xié)議BACnet，可設(shè)置為156Kbps的ARCnet網(wǎng)絡(luò)或9600-76.8Kbps的MS/TP網(wǎng)絡(luò)。,SE-Line 具固定I/O點(diǎn)數(shù)組合，適合應(yīng)用于空調(diào)箱設(shè)備控制用，不論是預(yù)泠、等風(fēng)量或變風(fēng)量空調(diào)箱。 ZN-Line 提供各種具不同固定I/O點(diǎn)數(shù)的單元控制器，適合應(yīng)用于各式末端小型設(shè)備控制及變風(fēng)量箱用。,ALC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝說明 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備要求 導(dǎo)線介質(zhì)：鍍錫銅線AWG22 絕緣介質(zhì)：泡沫橡膠（氟化乙丙?。?絞率：1絞/2英寸（平均5絞/英尺） 屏蔽介質(zhì)：鋁制AWG24屏蔽線/聚酯薄膜 電阻：15.2ohm/1000英尺 電容：12.5pF/英尺 特性電阻：100 ohm 重量：12磅/1000英尺 使用溫度：-40-150攝氏度 耐壓：300VAC 認(rèn)證：UL-NEC CL2P,控制器組網(wǎng)規(guī)則 1、網(wǎng)段概念,圖62網(wǎng)段示意圖,2、穿越概念,圖 63 穿越示意圖,3、三種網(wǎng)絡(luò)模型,圖表 64 第一類網(wǎng)絡(luò)模型,圖表 65 第二類網(wǎng)絡(luò)模型,圖表 66 第三類網(wǎng)絡(luò)模型,復(fù)合結(jié)構(gòu)：使用REP485一端構(gòu)建通訊總線，另一端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分支發(fā)展,4、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)用圖表,圖表 67 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)用圖表,webctrl樓宇自控系統(tǒng)優(yōu)勢 ALC所生產(chǎn)的WEBCTRL系統(tǒng)是一套結(jié)構(gòu)簡單、有效、功能強(qiáng)大的產(chǎn)品，可以滿足樓宇自動控制和系統(tǒng)集成的需要，使樓宇控制及管理變的更有效率。產(chǎn)品是按照嚴(yán)格的工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。,結(jié)合IT技術(shù)，成就全功能互聯(lián)網(wǎng)平臺運(yùn)做,在市場上常見需要使用兩臺服務(wù)器，其中一臺為系統(tǒng)服務(wù)器，另一臺為網(wǎng)頁服務(wù)器（WEB SERVER）的系統(tǒng)，大多是以數(shù)據(jù)嫁接方式實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)對瀏覽器提供的功能是非常有限的。,主流開發(fā)語言JAVA，系統(tǒng)支持多操作系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫格式,WEBCTRL是一個(gè)基于JAVA語言設(shè)計(jì)而成的系統(tǒng)，而并不是只采用某一特定公司如MICROSOFT或INTEL標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。,具同時(shí)多通訊協(xié)議支持,WebCTRL是一個(gè)用于樓宇自控，可在工作站運(yùn)行的人機(jī)接口套裝軟件，它具有支持多種標(biāo)準(zhǔn)及私有通信協(xié)議的能力。,采用標(biāo)準(zhǔn)上位機(jī)資料共享接口,越來越多的案例顯示，樓宇自控系統(tǒng)信息需要和其他“企業(yè)大型主機(jī)”或“被批準(zhǔn)第三方”的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息分享。,開放標(biāo)準(zhǔn)的集成平臺,ALC是促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)開放協(xié)議BACnet的先驅(qū)之一，致力于BACnet標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)有底層至頂層全部符合BACnet標(biāo)準(zhǔn)，為目前市場上具備最完整的BACnet標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的廠商之一。,最佳化的能源管理,精確可靠的控制實(shí)現(xiàn),舒適的空調(diào)環(huán)境在于精確而可靠的控制實(shí)現(xiàn)，而正確的控制程序編制是其成功的要件。ALC的圖形編寫程序工具-EIKON軟件創(chuàng)造了一個(gè)環(huán)境把復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)簡化了，也避免了對復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序編碼了解的過程。,結(jié)構(gòu)性強(qiáng)便于管理,組織化的功能管理及顯示,ALC的系統(tǒng)具備強(qiáng)大及完善的功能如操作者管理、結(jié)構(gòu)化的警報(bào)設(shè)定及管理、結(jié)構(gòu)化的日程管理、群組管理、趨勢圖管理、設(shè)備狀態(tài)及控制參數(shù)的管理、圖形化程序的動態(tài)顯示及獨(dú)特的熱敏樓層平面圖等。,ALC軟件系統(tǒng):,ALC公司的軟件系統(tǒng)由四個(gè)主要軟件構(gòu)成,ALC/WebCTRL的軟件系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫架構(gòu)工具 SiteBuilder,圖形化編程工具 EICON,圖形界面設(shè)計(jì)工具 View Builder及外掛組件,操作系統(tǒng) WebCTRL Server,美國艾頓公司,BACtalk BAS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及組件的主要內(nèi)容如下,管理層,1、Envision for BACtalk 服務(wù)器和客戶端,2、WEBtalk,圖表 68 WEBtalk 以 Web 形式發(fā)布 BACtalk 數(shù)據(jù),圖表 69 艾頓系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖,系統(tǒng)集成層,1、MS/TP,2、BACtalk模塊化控制器,表格 61艾頓網(wǎng)絡(luò)控制器比較,圖表 610 BCMs模塊化控制器支持以太網(wǎng)連接；MS/TP網(wǎng)絡(luò)連接，每條MS/TP網(wǎng)絡(luò)支持64個(gè)現(xiàn)場控制器；TUX網(wǎng)絡(luò)連接，每條TUX網(wǎng)絡(luò)支持64個(gè)TUX設(shè)備；通過BCM-MDM模塊點(diǎn)對點(diǎn)連接,現(xiàn)場控制層,1、VLCs,圖表 611 VLCs，可編程控制器，具有Stand-alone能 力，具有I/O點(diǎn)連接外部設(shè)備，位于MS/TP網(wǎng)絡(luò)上。,2、Viewports,圖表 612 Viewport 可與VLCs一起工作,傳感器/執(zhí)行器層,位于該層的設(shè)備是傳感器/執(zhí)行器，包括可以提供現(xiàn)場服務(wù)的設(shè)備（智能傳感器）。Alerton的Microset就是這種類型的智能傳感器。,通過網(wǎng)絡(luò)延伸器配置MS/TP網(wǎng)絡(luò),圖表 613 MS/TP repeater應(yīng)用示例,美國霍尼韋爾公司,霍尼維爾Excel5000 EBI系統(tǒng),EBI的兼容性,EBI系統(tǒng)提供系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口方式有ODBC、NETAPI、標(biāo)準(zhǔn)的SQL接口，并且支持BACNet、OPC、LonWorks,Advanced DDE,MODIBUS等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。,Excel 5000控制器界面,Excel5000系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),中央通訊總線 C-BUS,Excel5000網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖表 614 Excel5000的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖,小型可編程HVAC控制器,霍尼維爾支持C-BUS協(xié)議的控制器如Excel20、Excel50、Excel100就可以連接在這一級C-BUS網(wǎng)絡(luò)上?？刂破髟偻ㄟ^其自身的I/O接口與現(xiàn)場的傳感器與執(zhí)行器進(jìn)行通訊。,可編程通用型HVAC控制器,Excel 500/600 可編程通用型HVAC控制器也可以掛在這一級C-BUS網(wǎng)上。Excel 500/600不但可以通過自身的I/O接口連接現(xiàn)場傳感器與執(zhí)行器，并通過自身的控制模塊實(shí)現(xiàn)對HVAC設(shè)備的控制。,Q7750區(qū)域管理器,Q9200路由器,Excel5000網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖,1、C-BUS上的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備連接,圖表 615 C-BUS上的設(shè)備連接,2、通過總線延伸器XD509擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò),圖表 616 通過總線延伸器XD509擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)成總線型C-BUS,圖表 617 通過總線延伸器XD509擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)成星型C-BUS,3、通過Modem延長C-BUS,圖表 618通過Modem延長C-BUS的網(wǎng)絡(luò)連接方式,4、XPC500通訊卡,圖表 619 通過應(yīng)用XPC500通訊卡將一段C-BUS一分為二成兩網(wǎng)段,5