洁净空调自控系统-设计方案
某某某某有限公司新建洁净车间和厂房BMS系统,由西门子楼字科技有限公司为其提供的西门子公司最新一代的simatic WINCC系统,配合性能卓越的DDC控制器,来实现对该项目内暖通空调(包括组合式空调系统,新风机、送排风机)、冷冻水系统、冷冻水/热水/工艺冷却水,给排水系统(包括集水坑,热水循环系统,冷却水系统)、动力系统(包括锅炉房热力系统,压缩空气系统)等设备的集中控制,达到安全、舒适、高效、节能的目的,对风冷冷水机组、定压补水装置、加药装置、锅炉、空压机、软化水等系统,进行系统集成、及远程监测。
本次设计内容包括:BA系统的制冷制热机房、空调机组、送排风机、集水坑、冷却塔、锅炉、空压机等设备;另外,通过通讯网关设备,将风冷冷水机组、定压补水装置、加药装置、锅炉、空压机、软化水的数据集成到BA系统中来。
该系统能够提高该项目的整体管理水平,节约能源,提供更为舒适的室内环境,将该项目内多种子系统纳入楼宇自动化管理系统。WINCC是以集散理论为基础的成熟的楼宇自动化系统,它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。
一、楼宇自控系统的设计思想和原则
楼宇自控系统是一套将冷热源、空调、通风、给排水、锅炉房热力系统、压缩空气系统等设备或系统以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统,以安全、高效、舒适、节能、节省人力和综合管理为目的。
为了建成一个优良的建筑设备监控系统,在系统的设计上着重考虑了三个方面的要素。
其一是确定服务于设备或各个子系统的控制器I/O点数及点的类型,同时确认I/O点数的接口技术处理;
其二是现场仪器、仪表、传感器、变送器和执行器等元件的正确选择与配置;
其三是中央操作站和通讯网络的配置。
WINCC楼宇自控系统是西门子公司推出的新一代楼宇自控/系统集成平台,完整的系统由SIMATIC wincc监控软件、DDC控制器、传感器、阀门及执行机构四大部分组成。
1、选用西门子的SIMATIC wincc监控软件,该系统采用了Client/Server系统结构,并且支持WindowsNT/Windows2000/WindowsXP/Windows7操作系统,支持多种协议和开放接口,并且提供了丰富的功能选项,是一套运用成熟的系统;
2、按受控设备的要求选用不同处理能力的DDC控制器,控制器的搭配对于系统的合理配置有着重要的作用,各自控厂商的控制器都有多种不同点数的产品可供选择,合理的选择控制器对于优化网络拓扑和控制系统造价有着不可忽视的作用。其基本原则是控制器尽量靠近控制对象,空间距离较远的设备不宜合用同一个DDC控制器;
3、为了保证系统稳定可靠,楼宇自控系统的控制器、传感器、执行器电源均独立与受控设备集中供电。
二、楼宇自控系统的控制内容和目标
总体上来讲,楼宇自控系统应该向用户提供如下功能:
(1)通过配置系统的硬件和软件,实现测量各类工艺、设备状态的参数,设置并控制设备启停、提供设备运行报告等功能;
(2)监视并显示系统监控设备的工作状态,故障时自动报警;
(3)现场自动控制组织的安全调整功能;
(4)根据系统记录,管理分析当前和过去运行过程;
(5)提供计算和预测工具,用于优化操作参数并组合,实现设备优化使用;
(6)实现楼宇自控系统与其他系统数据交换;
为此,我们对每一个子系统都进行了相应的需求分析,最终确定了阳光国际项目中纳入楼宇自动化系统监控对象的具体内容和目标。
1、冷冻水系统的监控
监控设备包括水环热泵机组WHEP-01-001,风冷式冷水机组ACC-01-001~003(003是未来设备),风冷冷水机组ACC-01-101,定压补水装置MU-01-001~007,冷冻水泵CHWP-01-004,化学加药装置DS-01-001/002/004,冷冻水泵CHWP-01-005~007(变频),热水水泵HWP-01-001,冷冻水泵CHWP-01-001/002,冷冻水泵CWP-01-004。
1) 水环热泵机组WHEP-01-001系统
夏季同时制热制冷主机的热水供水/回水温度为50/45℃;通过换热器传递给各空调末端;空调末端的热水供水/回水温度为45/40℃。夏季同时制热制冷主机的冻水供水/回水温度为9/14℃;通过换热器传递给各空调末端;空调末端的冷冻水供水/回水温度为12/17℃。
水环热泵机组系统(同时制冷制热机组)组成:
冷冻水系统包括水水换热器PHEX-01-004,冷冻水泵CHWP-01-004, 定压补水装置MU-01-003;
热水系统包括水水换热器PHEX-01-005, 板换二次侧回水定压补水装置MU-01-005,化学加药装置DS-01-002,热水水泵HWP-01-001,定压补水装置MU-01-004
(1) 根据系统启动信号顺序启动,冷冻水泵CHWP-01-004,热水泵HWP-01-001(与冷冻水泵同时启动),水环热泵机组,停止顺序反之。
(2) 实时监控冷水及热水供回水温度、压力传感器,PHEX-01-004、PHEX-01-005板换出水供回水温度传感器、压力传感器
(3) 风冷式冷水机组、定压补水装置、化学加药装置通过通讯modbus 485接口实现监控
(4) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
2) 风冷式冷水机组ACC-01-001~003系统及风冷冷水机组ACC-01-101
夏季风冷冷水机组的冻水供水/回水温度为9/14℃;通过换热器传递给各空调末端;空调末端的冷冻水供水/回水温度为12/17℃。
系统组成设备:
风冷式冷水机组ACC-01-001,水水换热机组PHEX-01-001,冷冻水泵CHWP-01-001,风冷式冷水机组ACC-01-002,水水换热机组PHEX-01-002,冷冻水泵CHWP-01-002,定压补水装置MU-01-002(ACC-01-001/002共用)。
风冷式冷水机组ACC-01-101,定压补水装置MU-01-006,水水换热机组PHEX-01-011,冷冻水泵CWP-01-004,定压补水装置MU-01-007,化学加药装置DS-01-004(工艺冷冻水系统)
(1) 根据相应系统启动信号顺序启动,冷冻水泵,风冷式冷水机组,停止则顺序反之。
(2) 风冷式冷水机组ACC-01-001/ ACC-01-002监控供回水温度、压力,PHEX-01-001/002板换出水供回水温度传感器、压力传感器。
(3) 风冷式冷水机组ACC-01-101监控冷水及热水供回水温度、压力传感器,PHEX-01-011板换出水供回水温度传感器、压力传感器。
(4) 风冷式冷水机组、定压补水装置、化学加药装置通过通讯modbus 485接口实现监控。
(5) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
3) 冷冻水循环系统
系统组成设备:
定压补水装置MU-01-001,化学加药装置DS-01-001,冷冻水泵CHWP-01-005~007(变频)。
(1) 根据系统启动信号(WHEP-01-001,ACC-01-001~003任何一个系统启动)顺序启动,延时启动CHWP-01-005~007(变频),系统停止则停止。
(2) 实时监控冷冻水供回水温度及压差,根据检测的压差值调节水泵变频并保证至少有1台水泵启动,然后再调节旁通调节阀。
(3) 定压补水装置及化学加药装置通过通讯modbus 485接口实现监控。
(4) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
2、冷冻水、热水、工艺冷却水系统的监控
1) 冷冻水系统:
通过冷冻水泵CHWP-01-101~103将冷冻水引至地暖冷冻水系统,过冷冻水泵CHWP-01-104~105将冷冻水引至PHEX-01-006~007。
冷冻水监控设备包括冷冻水泵CHWP-01-101~105
(1) 根据时间表定时启动水泵,并监控运行状态、故障报警、手自动状态。其中冷冻水泵CHWP-01-104~105一用一备,一台水泵故障可以自动切换到另一台水泵,以便保证系统正常运行并发出警报至中央监控系统。
(2) 根据水泵出口温度与设定值比较,做PID运算控制回水电动调节阀实现供水温度的控制。
(3) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
2) 热水系统:
通过热水泵HWP-01-101~104将热水引至地暖热水系统。
监控设备包括热水泵HWP-01-101~104。
(1) 根据时间表定时启动水泵,并监控运行状态、故障报警、手自动状态。
(2) 每个地暖供水系统供回水均设置电动开关阀。
(3) 根据水泵出口温度与设定值比较,做PID运算控制回水电动调节阀实现供水温度的控制。
(4) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
3) 工艺冷却水系统:
工艺冷却水回水经过水水换热器PHEX-01-008~010降温,再通过PHEX-01-006~007将温度降至所需工艺水供水温度25℃。
监控设备包括水水换热器PHEX-01-006~010,冷却水泵CWP-01-001~003,化学加药装置DS-01-003,定压补水装置MU-01-008。
(1) 根据时间表定时启动水泵,并监控运行状态、故障报警、手自动状态。
(2) 根据PHEX-01-006~007二次侧回水温度控制进口/出口/旁通电动阀开关,将回水温度控制在31℃。
(3) 定压补水装置及化学加药装置通过通讯modbus 485接口实现监控。
(4) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
3、锅炉房热水系统的监控
冬季锅炉热水供水/回水温度为67/47℃;通过换热器传递给各空调末端;空调末端的冷冻水供水/回水温度为67/47℃。
监控设备包括:
热水锅炉HB-01/02,热水循环泵HWP-01/02,暖通热水泵HWP-11/12,空压机热回收热水泵HWP-13/14,定压补水装置EU-01,加药装置DOU-01,软化水箱1个,排污罐1个。
(1) XV103和XV101(热水供水,接自暖通专业板换出/入口(仅夏季用)的开关状态与锅炉的工作状态相反,锅炉开启,电动阀关闭;锅炉关闭,电动阀开启。
(2) XV102(热水罐HWT-02入口阀)的状态与锅炉的工作装置一致,锅炉开启,电动阀开启;锅炉关闭,电动阀关闭。
(3) 第一台空压机启动前,先开启水泵HWP-13或HWP-14,最后一台空压机关闭后五分钟再关闭水泵。
(4) 启动锅炉前先启动对应的水泵,水泵的工作状态、故障报警信号需要接至BMS。
(5) 两台锅炉的控制面板及锅炉控制器均需要接至BMS。
(6) 热水供水总管上的流量计需要接至BMS。
(7) 每台锅炉回水总管上的电动三通阀由供回水管路上的压差控制。
(8) 监控暖通热水供水、回水温度,供水、回水压力
(9) 监控空压机热回收热水供水、回水温度,供水、回水压力
(10) 监测排污罐温度,温度过高时打开补水电磁阀降温。
(11) 软化水箱监控液位,液位低时打开补水电磁阀自动补水,到高位时停止,液位过高时报警。
(12) 定压补水装置及化学加药装置通过通讯modbus 485接口实现监控。
(13) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
4、压缩空气系统的监控
压缩空气系统有4台空压机,4台干燥机,1台储气罐。
(1) 根据压缩空气总管上的压力传感器数据,在BMS中实现空压机的顺序启动。
(2) 空压机及冷冻式干燥机的工作状态及参数在BMS中显示,通过通讯modbus 485接口实现监控。
(3) 压缩空气总管上的流量和压力、空气露点温度接至BMS。
(4) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
5、给排水系统的监控
给水系统(包括热水循环水,冷却水,软化水系统,以及消防水系统组成),热水循环水由2台容积式燃气换热器S2-2-1/2,2台冷却水泵P2-1-1/2组成;冷却水系统由3个冷却塔,3个冷却水箱,4台冷却水泵P4-1-1~4(3用1备),1台缓蚀除垢加药装置,1台杀菌加药装置;消防水系统包括1个高位消防水箱,2个消防水池。
排水系统(包括9个集水坑)
1) 热水循环水系统:
(1) 系统回水控制:回水管道设置测温点TT,当TT<55℃时,热水循环泵P2-1-1/2启动,将热水打入供水管道,保证用水点即时用水温度;当TT≥60℃,热水循环泵P-1-1/2停止。
(2) 控制系统应有所有水泵马达启停、手动自动显示、运行显示、故障报警等功能,若为一备一用应可定时切换(初始设置为12小时,1-24小时可调)及故障切换。所有电动阀门应具有运行显示、故障显示、故障报警等功能。
(3) 上述温度参数均可调节。
(4) 容积式燃气换热器通过通讯modbus 485接口实现监控。
(5) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
2) 冷却水系统:
冷却水回水经过冷却塔冷却送至冷却水箱,并通过冷却水泵将冷却水送至工艺水板换。
(1) 根据冷却塔出水温度调节冷却塔风扇变频实现冷却塔出水温度控制;
(2) 根据冷却水供水温度调节冷却塔旁通调节阀对冷却水实现进一步控制。
(3) 冷却水箱液位控制说明:冷却水箱设置5个液位设置点,水位到达LL液位时候,发出LL低液位报警信号至控制中心,手动停泵;水位到达L停泵液位时,自动停泵;水位到达补水液位L1时,电动阀开启补水,到达H液位时,电动阀关闭停止补水;水位到达HH液位时,发出高液位警示信号至控制中心。
(4)启动相应冷却水系统时,首先打开冷却塔进出口电动阀,冷却水箱进水电动阀,停止系统时最后关闭各电动阀。
(5) 中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
3) 消防水系统
监控消防高位水箱液位,消防水池液位,液位过高或过低时均及时报警。
中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
4) 软化水系统
软化水系统通过通讯modbus 485接口实现监控。
中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
5) 排水系统
监控集水坑液位,并监控水泵运行状态及故障报警。
中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的数据等。
6、 空调及通排风
1) 空调机组及通排风的监控
监控设备包括:空调机组AHU-01-001~005,EFA-01-R01~R04,AHU-02-R01,EFA-02-R01~R02,SFA-02-R01。
(1) 空调箱设置2台送风机,各配变频,根据送风总管上的静压传感器控制送风量;空调箱设置2台排风机,各配变频,根据排风总管上的静压传感器控制排风量。
(2) 温湿度控制:
夏季:
空调机组自引新风。采用定送风状态点进行送风,具体设定值由调试时确定。夏季根据送风总管上的温度传感器并通过控制设置冷冻水电动二通阀,根据送风总管上的温度传感器控制电动二通阀开度;同时,湿度控制优先,如果因为控制湿度而导致送风温度过低,则通过调节夏季再热热水盘管的电动二通阀控制再热量。
冬季:
空调机组自引新风。采用定送风状态点进行送风,具体设定值由调试时确定。冬季根据送风总管上的温度传感器并通过调整热水盘管的电动二通阀控制制热量,同时根据送风总管上的相对湿度传感器并通过调节加湿电动二通阀的开度控制加湿量。为了保证热水盘管不被冻坏,在空调箱的热水盘管进风侧安装防冻开关,当温度低于5℃时,通过调节空调箱相关电动风阀的开度保证送风温度;此外,在空调箱热水管上安装定频水泵,使空调箱热水盘管的热水保持循环运行状态,避免结冰。
(3) 空调箱的空气过滤器采用压差传感器并设置超压报警信号。
(4) 空调箱的所有风机均设置压差开关并设置低压报警信号。
(5) 空调箱的所有风机、水泵均联锁控制、运行状态监测、远程/本地/手动/自动启停控制、故障报警等功能。
(6) 空调箱风机、水泵与消防系统联动,接收消防控制中心信号,当火灾发生时,相关的风机和水泵停止运行。
(7) 节能:空调箱设置转轮热回收,热回收效率≥70%,并且空调箱的新风、排风、回风风量的比例可根据实际的运行需要进行调整。
(8) 房间采用定送风、变排风的方式,在保证洁净度的同时控制房间压力。房间的排风支管上安装变风量阀,根据房间的压力进行调节。
(9) 选取若干个高效送风口,安装远程压差监测和超压报警功能。
(10) 热回收系统:
本系统采用转轮热回收系统,通过回收排风中的能量来抵消一部分的新风负荷,从而达到节能运行的目的
(11) 接收消防控制中心报警和防火阀关闭信号,自动关闭全部风机。
(12) 新风加湿系统:
本空调系统的加湿段统一设置在空调机组内。根据新风机组送风总管上安装的湿度传感器调节湿膜加湿电动阀的开度,满足用户需求。
对于AHU-02-R01:冬季热水,夏季风冷机组控制温度。
厨房排风EFA-02-R01排风旁通电动阀(根据排风压力调节),当某些厨房排油烟口关闭时,电动旁通阀将打开增加旁通风量,以保证排风机的风量不变化;同时,其余的厨房排油烟口和房间排风口的风量也不会突然增大。
(13) 中央站彩色图形显示,记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其历史数据等;
2) 暖风机的监控
监控设备包括仓库用8台暖风机CAHU-01-001~008。
(1) 监测风机的运行状态、手/自动状态、故障报警;
(2) 在自动状态下按时间程序自动启/停风机;
(3) 监测风机的故障信号,并累计运行时间;
(4) 根据室内温度经过PID运算调节阀电动二通调节阀的开度,实现温度控制;
(5) 中央站彩色图形显示,记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其历史数据等。
7、环境参数监测
为提高设备运行的安全性和管理方便,对室外温湿度的监测。
8、系统集成
对系统中所涉及到的冷水机组、变配电系统、柴油发电机组、风机盘管系统、多联机空调系统、地暖盘管系统、水表(及冷热表)远传系统,通过网关通讯模块,将数据集成到BA软件,进行集中监控、管理。本BA系统对其只监视不控制,以免影响设备厂家自身的控制。需由设备厂家提供标准的RS485通讯接口、及标准ModbusRTU通讯协议,西门子根据其接口和协议定制开发(需加相应网关)。
另外,BA软件提供OPC通讯接口,可以将BA系统的数据开放给第三方软件系统。智能照明系统、安防系统、消防系统、客控系统,也应该提供OPC通讯接口,以便第三方软件系统集成。
三、系统构架
关于西门子WINCC系统,简要说明如下:
1、中央工作站
中央工作站系统由PC主机、彩色液晶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。整个大厦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WINCC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。操作者无需专业软件知识,即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。
2、操作系统
WINCC操作系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台,通过系统程序操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的存取及监控。
(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
操作员可以将楼宇自控系统内的每一个监控点用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。它可以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。
(5) 彩色动态图形显示
为使系统内的报警被更快地确定及更容易分析系统的表现,系统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。
(6)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,在做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。
3、WINCC软件功能
西门子公司提供的所有软件均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。其核心功能包括控制软件、报警管理两方面。
(1)控制软件完善且人性化的操作界面,提供设定点的修改和日程计划的设定和执行等丰富功能;
(2)报警管理包括监察、缓冲、储存及将报警显示在操作站上。
①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;
②报警根据严重性可分级报警,以便更有效、快速地处理严重的报警。用户可以为不同级别的报警自行决定严重性的级别;
③监控点历史及动向趋势记录;
④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信息发放出来。
4、直接数字控制(POL)
POL是用于监视和控制系统中有关机电设备的控制器,它是一个完整的控制器,它包含软硬件,能完成独立运行,不受到网络或其他控制器故障的影响。
控制器构成主要是32位微处理器和不同类型点的点终端模块,具有可脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力。同时,当外电断电时,POL的后备电池可保证RAM中数据在60天不丢失。简单来说,POL具备以下功能:
(1)定时启停、自适应启/停;
(2)自动幅度控制、需求量预测控制;
(3)事件自动控制、扫描程序控制与警报处理;
(4)趋势记录、全面通信能力。
四、现场控制器简介
楼宇系统所采用的现场控制器(POL)融合了当今世界上最先进的单片机技术,集成了高速CPU、内存以及通信处理单元,并配置了标准化通讯接口,既可以完成网络连接,也可以与手提电脑等现场调试设备相连,非常方便。
西门子楼宇专用可编程控制器Climatix系列集成高性能的DDC,灵活紧凑设计的 I/O 端口,为暖通空调控制要求量身定制。控制器配备强大的通讯功能,能满足楼宇系统的集成和监控需要。
典型的Climatix POL638的系统拓扑图如下图所示:
Climatix POL638控制器能实现空调站的几乎所有控制要求,它具有以下显著特点:
①系统安全可靠运行,可实现全天无人职守;
②模块化的系统软件使控制器编程容易,调试方便,操作简单;
③模块化硬件设计,满足不同规模的暖通空调需要,使暖通空调设计更加经济、合理;
④通过丰富的通讯协议读出所有热表(欧洲标准M-BUS协议 EN1434-3)和变频器(Modbus RTU)数据,可有效地帮助操作及进行诊断;
⑤开放的、灵活的通讯功能可以适应监控中心不同的通讯方式;
⑥可接入不同类型的现场仪表;
(1)控制器及扩展模块
一台Climatix POL638控制器最多可连接31台扩展模块。
名称 |
型号 |
总点数 |
UI/O |
DI |
AO |
DO |
备注 |
控制器
|
POL638.00 |
21 |
8 |
5 |
2 |
6 |
DC/AC24V供电 |
扩展模块
|
POL955.00 |
14 |
8 |
|
2 |
4 |
DC/AC24V供电 |
注: a. UI/O支持的信号类型有:LG-Ni1000,Pt1000,NTC10k,NTC100k,0~2500Ω,DC0~10 V输入输出,DC 0/4~20mA输入输出,无源干触点,脉冲累计(≤20Hz); b. DI点为无源干触点,可以计量脉冲(≤30Hz); c. AO输出仅为DC0-10V; DO输出为AC24/230V, 最大4A/3A。 |
(2)通讯模块
一台Climatix POL638控制器最多可连接3台不同的通讯模块。
名称 |
型号 |
用途 |
BACnet MS/TP通讯模块
|
POL904.00 |
为上位监控系统BMS提供接口以实现系统集成; B-AAC 通过BACnet MSTP 实现。 |
BACnet IP通讯模块
|
POL908.00 |
为上位监控系统BMS提供接口以实现系统集成; B-AAC 通过BACNet IP 实现。 |
Modbus通讯模块
|
POL902.00 |
标准Modbus RTU通讯,从站通讯。 |
M-Bus通讯模块
|
POL907.00 |
直接联接6个M-Bus设备,外加中继器可连接更多设备(最多30个)。 |
(3)人机界面
Climatix POL638控制器的T-HI接口,内部协议为Modbus RTU,可连接人机界面。
名称 |
型号 |
用途 |
HMI-DM文本显示屏
|
POL895.50 |
RJ45接口,防护等级IP31;-20~60℃使用。 |
POL895.51 |
带1.5米连接线,RJ45接口,防护等级IP31;-20~60℃使用。 |
|
HMI-TM文本显示屏
|
POL871.71 |
2.5m扩展电缆,磁性安装;RJ45接口,防护等级IP65;-20~60℃使用。 |
POL871.72 |
1.5m扁平电缆,面版安装;RJ45接口,防护等级IP65;-20~60℃使用。 |
|
彩色触摸屏
|
POL8T7.50 |
5.7"彩色触摸屏,RJ45接口,防护等级IP65;-20~60℃使用。DC24V供电。 |
QAX160/DH22 |
10"彩色触摸屏,RJ45接口,防护等级IP65;-20~60℃使用。DC24V供电。 |
|
注:POL638可以通过Modbus RTU通讯,连接国产触摸屏(Modbus接口)。 |
1、控制器POL638技术细节
① 供电电源为AC24V或DC24V;
② 21IO,包括8个通用I/O;5个数字输入;2个模拟输出;6个继电器输出;
③ 板载DC24V电源,为有源传感器供电;
④ 板载RS-485接口,支持Modbus RTU通讯模式;
⑤ 过程总线支持室内温控器和远程HMI (DPSU);
⑥ 最多可配置3个增强通讯模块,支持BAS 楼宇系统集成;
⑦ 本地服务接口支持人机界面(RJ45)和PC服务工具(USB);
⑧ 用于应用程序和系统固件升级的SD卡;
⑨ 持远程或本地服务的以太网端口,可使用标准浏览器;
⑩工作温度-20~60℃(若无内置LCD-HMI,则为-40~70℃)。
2、扩展模块POL955技术细节
① 8IO,包括8个通用I/O;2个模拟输出,4个继电器输出;
② 支持与控制器远程连接(设备总线长度不超过30米);
③ 由主控制器供电或者单独电源;
④ 板载DC24V电源为有源传感器供电;
⑤ 通过DIP开关设定地址,操作简单;
⑥ 模块带工作指示灯,能实时监视其运行状态。
3、控制器与扩展模块的连接
Climatix638.00/DH控制器优化了IO配置,配合扩展模块,很好地适应了各类应用对于IO的要求(IO模块最多可扩展31个):
①在固定IO和可配置IO之间实现完美的平衡;
② Siemens独有的通用 I/O 芯片支持可配置IO通道,提供更高的测量精度和更宽范围的灵活性;
③扩展IO模块使应用配置更为灵活;
④远程连接的IO模块为分布式控制柜设计提供可能,便于工厂设计和安装。
⑤易于安装:标准导轨安装;或者使用螺丝固定;也易于在导轨上移动,方便安装时调整。
⑥在POL638主控制器和扩展模块上,均可以通过软件自由配置通用IO通道
的信号类型。
4、工具平台及调试服务
(1)工具服务接口(USB)
① Climatix控制器使用USB接口和PC连接,编程工具SAPRO和调试服务工具SCOPE通过该接口工作;
② POL638.00/DH1使用标准USB电缆进行编程和调试。
(2)以太网接口
支持HMI@WEB /Remote OPC/Modbus TCP/IP等诸多通讯协议和通讯方式。
① 通过以太网口的IP连接,PC可以使用标准浏览器使用HMI@WEB;
② 通过以太网口的IP连接,操作员站可以通过RemoteOPC读写监控数据;
③ 通过以太网口,支持Modbus TCP/IP;
④ 不需要特殊的工具进行IP连接;
⑤ SCOPE工具可以通过以太网口连接,方便调试;
⑥ SAPRO编程工具也可以通过以太网连接,实现远程在线监视测试。
(3)Modem接口
① 可以通过Modem接口实现远程连接;
② 在没有Internet网络只有电话网络的情况下特别实用;
③ 网络安全性得到验证;
④ 可以通过GSM网络发送短消息。
(4)支持SD卡
① 使用SD卡可以进行控制器BSP升级和应用程序的下载;
② 标准SD卡,客户易于采购;
③ 不需要额外的软件支持;
④ SD卡也可以进行调试数据的存储;
⑤ 控制器运行数据记录功能。
5、标准开放的通讯协议
l 主控制器可以最多同时连接3个不同型号的通讯模块
l 根据楼宇集成系统的具体要求进行选配通讯模块
l 不需要额外的编程,只需要简单的绑定或者映射
l 通讯模块易于在现场安装
l 通过所有的通讯模块可以连接编程和服务工具,进行控制器工程操作
l 开放的通讯方式可将暖通空调内多种控制器集成到系统中,如光缆、X.25、有线电视、ADSL、GSM/CDMA、无线电台等
M-Bus通讯模块POL907
① M-Bus模块通过标准M-Bus协议(EN1434-3),
和各种热表或者能量表连接;
② M-Bus 模块可以为6个标准M-Bus设备提供电源;
③ 模块带工作指示灯,能实时监视其硬件故障、通讯状态;
④ 和主控制器通过总线连接。
BACnet通讯模块POL904/908
① 为上位监控系统BMS提供接口以实现系统
集成;
② B-AAC通过BACnet MSTP和BACNet IP实现;
③ 支持报警和时间表格内;
④ 通过BACnet的专业BTL技术认证;
⑤ 通过模块实现工程维护;
⑥ 模块带工作指示灯,能实时监视其硬件故障、通讯状态;
⑦ 和主控制器通过总线连接。
Modbus通讯模块POL902
① 通过 RS 485 Modbus RTU 与楼宇自动化控制系统
集成;
② 该模块配有 2 个 Modbus 从站通讯端口;
③ 与Modbus网络连接,接口电气隔离;
④ 模块带工作指示灯,能实时监视其硬件故障、通讯
状态;
⑤ 和主控制器通过总线连接。
6、人机界面HMI
① 标准外形设计,友好界面,使OEM客户不需要繁复的培训就可以使用;
② 多语言文本支持;
③ 总线连接可以支持远程连接;
④ 面向用户的房间温控器;
⑤ 标准触摸屏支持IP连接。
7、强大的编程和服务工具
① SAPRO 编程工具:
面向对象的图形化工具,支持FBD功能块、ST结构文本和FSC顺控表等编程,可以混合使用。完全符合IEC61131-3标准。
② 完善的暖通空调功能块库;
③ SCOPE 调试服务工具:
可以读取控制器的数对象、管理报警信息、调试功能、HMI的编辑、通过虚拟通道以绑定的方式实现通讯,趋势数据收集和文档化。
④ 可以通过诸如TCP/IP, LON, Modem,USB等方式进行连接。
8、Climatix控制平台的优势:
① 以强大的硬件平台为基础
② 使用符合IEC61131-3标准的编程和调试工具
③ 提供标准的应用库和应用程序模板
④ 快速简易开发,节约开发成本;适合HVAC行业人士使用
⑤ 使用标准开放协议,易于实现与楼控系统、监控系统的通讯,
五、系统的整体优点
1、节约能源:根据统计,在一般的商用楼宇中,空调通风系统占能耗的30%~50%,照明系统占25%~30%,有效控制这些方面的能耗是节能的关键,BAS通过优化系统设备的运行,对设备实施有效的控制,减少设备的空转,达到直接节能的目的。
2、提高效率,节省人力:建筑物内机电设备数量和型号众多,并且分布于各个楼层,在不采用BAS的建筑中,设备简单的操作、维护、保养都需要大量的人工完成;采用楼宇自控系统,上述工作均由现场控制器根据预编程序自动完成,这样不仅提高了工作效率,节省了人力,而且避免了复杂的人事等一系列问题。
3、延长设备使用寿命:设备在中央工作站的统一管理下始终处于最佳运行状态,及时报告设备的故障情况并处理;按照设备的运行状况打印维护、保养报告,避免超前或延误维护,相应延长设备的使用寿命,也等于节省了资金。
4、保障建筑和人身安全:BAS可及时准确地对设备的运行进行监控,使值班员及时发现故障、问题和意外,消灭故障于萌芽状态中,保障建筑和人身安全。
5、保障舒适的环境:BAS的优点不仅在于对设备的监控,还可对特定的对象如环境温度进行精确的自动控制,创造一个满足现场生产、工作要求的舒适环境。