西门子楼宇自控系统方案.docx

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西门子楼宇自控系统方案

大厦楼宇自控系统方案

一、概述

大厦位于。

该大厦是集酒店、商场及写字楼于一体的多功能综合性大厦，大厦建成后将具有一流的建筑结构和布局、完善的服务设施和良好便利的交通条件、先进的自动化办公设备及通信设施。

大厦设计楼高层、地下层。

建筑面积共平方米。

二、S600系统简介

S600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，很适合于改造工程需分阶段开通、设备分散、施工周期长等特点。

S600是基于平台的系统软件包，可直接进入大厦的计算机网络集成系统，与其他进入集成系统的各子系统进行信息交换，并是集成系统中重要的环节，这也是该系统开放性的充分表现。

西门子兰吉尔是全球楼宇自动化领域著名的制造商，S600是公认的具有号召力的产品。

可靠和实际是公司一贯的追求。

我们将秉承这一光辉的传统竭尽全力提升业主的投资。

三、系统总则

1、&的产品是按照国际质量标准生产和制造的，选购的设备也同样是符合这一标准，完全能够满足业主的技术要求。

2、在楼宇自动化控制领域，我们有多年设计、安装、调试的丰富经验和良好信誉。

在全球各地（包括中国在内）,我们有无数的成功工程项目是我们能力的象征。

产品从大到小,均能提供给业主最为满意的品质。

3、我们本着务实和节约的原则,努力地提供给业主一套可行和有效经济的控制系统。

对方案中不现实的地方加以修正,对缺漏的地方加以补充。

4、S600是与全球同步投放市场的最新一代楼宇自动化控制系统,是在平台上运行的全新系统,开放性和兼容性是这套系统开发之初的主导思想,是适应楼宇控制市场网络化这一方向的必然产物。

能够与智能大厦的诸多系统进行通讯或参与整个大厦的管理。

5、楼宇自动化系统能够自动控制建筑物内的机电设备。

通过软件,系统地管理相互关联的设备,发挥设备整体的优势和潜力,提高利用率,优化设备的运行状态和时机（但并不影响设备的工效）,从而延长设备的服役寿命,做到降低能源消耗,减低维护人员的劳动强度和工时。

最终,降低了设备的运行成本。

6、S600通过了国际上发达国家行业标准的认证,根据实际,我们会参照和严格执行所在国的国家级民用建筑电气设计规范。

l建筑智能化系统工程设计管理暂行规定（建设部1997-290）

民用建筑电气设计规范（16-92）

智能建筑设计标准（08-47-95）

采暖通风与空调设计规范（19-87）

电气装置工程施工验收规范（232-82）

7、系统开通后，将使得大楼的能耗降低1025%，管理水平和效率大幅提高。

四、S600系统概述：

楼宇自控系统是由中央管理站、各种控制器及各类传感器、执行机构组成的、能够完成多种控制及管理功能的网络系统。

它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。

目前，系统中的各个组成部分已从过去的非标准化的设计产生，发展成标准化、专业化产品，从而使系统的设计安装及扩展更加方便、灵活，系统的运行更加可靠，系统的投资大大降低。

兰吉尔·驷法推出的S600系统应用于大楼及能源管理，是国际上最先进的系统之一。

S600系统适应性非常强，系统组成为模块化，可分为不同等级的独立系统，每级都具有非常清楚的功能和权限，这就使S600既可用于单独的楼宇管理，也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。

可靠性

S600在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点，保证每个子系统都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，使得整个系统的结构完善、性能可靠。

S600系统当中的各级别设备都可独立完成操作，即在同一时刻组成不同级别的集散系统（或不同级别的结构组织形式），使用界面非常亲切，其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保证了系统的配套性，同时使系统可靠性大为增加。

双项专利产品电动液压调节阀和电磁式调节阀优质稳定的调节特性和低故障率，大大提高了整个控制系统中最薄弱环节的可靠性。

先进性

S600在网络扩展方面提供了强大的功能，可与其他厂家的系统或产品（包括各种形式，消防系统等）联接。

S600优越的远程通讯功能，能够使不同楼宇间的控制系统联系起来组成一个群集系统。

S600网络结构的开放性和兼容性，确保了它和先进通讯技术结合的能力，并且保证系统结构在产品更新换代时的延续性。

经济性

S600结构形式为模块式，控制方式极其灵活，控制层的维护和扩展极为方便。

使得楼宇自控系统可以很方便地扩展，节省初期投资，系统各部分可分别随调试完成投入使用。

S600系统能够满足您在物业管理上节省费用的要求，投入有效的使用即能保证房间的高标准和舒适性。

3.1S600系统结构

S600采用了多层网络结构和世界先进技术，使得S600集散系统无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平。

高层网：

S600的图形工作站（采用或其他兼容机）可以进入以太网进行数据管理，实现区域性数据联网，提高管理水平，速率可达到10M。

中层网：

通过（同层总线共享无主从方式），可以连接多达100台控制器（如、等），速率可达到1.44M。

局部区域网（）：

每台的网可连接多达96台独立式单元控制器或非独立式单元控制（、、等）。

为系统扩展及完成较大型集散系统提供了方便。

3.2中央工作站

中央工作站系统由主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成，是系统的核心，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，操作简单，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。

系统可连接一台或一台以上的工作站作为副控台，作辅助控制和备份之用。

3.3S600操作系统

S600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

在楼宇自控系统内每一个监控点，操作员可以决定在操作站以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

2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,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。

2同一密码系统同时应用在所有的操作装置上，如操作站，手提检测器等。

当密码系统有增减或改变时，所有操作装置同一时间自动配合，而不需要在个别操作装置作出更改。

2密码系统最少分为下列五级

第一级　－资料的显示及取存

第二级　－第一级＋操作员改变程序的能力

第三级　－第二级＋资料库的更改

第四级　－第三级＋资料库的重新设定

第五级　－第四级＋更改密码系统

2当操作人员离开前忘记取消网络登录，系统应提供一个从一分钟至一小时的可调时间，自动取消网络登录，使系统继续受密码保护。

2系统内最少有五十个密码以供足够的人员使用。

5）操作员的指令

操作系统可容许操作员进行最少下列各项的指令

A）启停有关的设施、装置

B）调整设定点

C）增加、取消或修正时间控制程序

D）执行或停止执行各项电脑程序

E）停止或接上有关监控点的报警状态

F）执行或停止执行有关监控点的运行时间累积记录

G）执行或停止执行有关监控点的动向趋势记录

H）超控有关微积分控制回路的设定点

I）输入临时性的超控表

J）设立假期表

K）修正系统内的日期、时间

L）加入或更改模拟量输入点的报警上下限数值

M）加入或更改模拟量输入点的提示危险上下限数值

N）检察报警及提示危险上下限数值

O）执行或停止执行每个电表的最大用电量控制

P）执行或停止执行每个负荷的"工作次序"

6）记录及摘要

楼宇自控系统内的活动可通过人手或自动地制作成一份记录表，然后打印或在显示屏显示出来，或存放在硬盘/磁盘内。

系统可以容许操作员最少很轻易获得下列的记录表。

A）系统内的所有监控点总表

B）所有正在报警中的监控点

C）所有正在与系统网络停止联系的监控点

D）所有正在被超控的监控点状态

E）所有正在被停止活动的监控点

F）所有正在被锁上的监控点

G）所有被指定为须要跟进的项目

H）一星期启停活动表

I）上下限数值及静区

系统同时可以提供以下的摘要：

A）有关监控点

B）互相关联点的组别

C）操作员自行选择的组别

在任何情况下，操作员在指示楼宇自控系统提供记录或摘要时，并不需要提供有关硬件的地址码。

7）彩色动态图形显示

为使系统内的报警更快被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。

A）操作系统容许操作员通过菜单的选择、文字的指令或图象的途径而达至不同系统的图形示意图或平面图。

B）有关的图形是动态显示，将温度、湿度、流量、状态等在图形正确位置中不断以实时的数值及状态显示出来，操作员不需介入作出任何的动作程序。

C）操作站以"窗口"式运作，可同时显示多幅图形，以便分析或将报警的图形显示出来而不影响正在进行的工作。

D）彩色动态图形软件可容许操作员增加，取消或修正图形显示。

8）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，在作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。

 2#

五、S600软件功能

兰吉尔公司提供所有软件，以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。

1）控制软件

A）网络控制器及直接数字式控制器能进行下列各项标准及完备的控制模式：

2两态控制

2比例控制

2比例加积分控制

2比例加微积分控制

2控制回路的自动调节

B）控制软件提供一个备用功能，用以限制每小时装置被控制周期次数。

C）控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能，用以保护重型装置在过度开启情况下可能造成的损坏。

D）当停电回复正常后，控制软件将会根据每一个装置的个别启/停时间表，对装置发出启/停的指令。

2）节能软件

兰吉尔公司提供以下的节能软件，这些软件程序能在系统内自动运作而不需要操作人员的介入。

同时软件有足够的灵活性，让用户根据现场情况而作出修定。

－每日的预定时间表

－每年的预定日程表

－假期的安排表

－临时超控安排表

－最佳启/停功能

－夜间设定点自动调节控制

－用电量高峰期的限制

－温度设定点的重置

－制冷机的组合及次序控制

3）报警管理

报警的管理包括监察、缓冲，储存及将报警显示在操作站上。

A）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。

B）报警根据严重性最少分为三级，以便更有效及快速处理严重的报警。

用户可以为不同的报警自行决定严重性的级别。

4）监控点历史及动向趋势记录

A）监控点历史记录

楼宇自控系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器内。

模拟量输入监控点应该每半小时取样本一次，而过去24小时的记录随时可以被用户提出来分析研究。

至于两态的输出及输入在过去十次的改变亦记录在网络控制器内以便随时用作参考之用。

B）动态趋势记录

用户可根据需要利用动向趋势软件应用在系统内任何的监控点，抽取样本的时间可从一分钟一次至两小时一次，由用户根据需要自行选择。

每个网络控制器最少可以储存五千个样本资料。

5）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讯息发放出来。

A）运行累积记录－－例如水泵的运行累积时间记录

B）模拟量及脉冲累积记录－－例如用电量

C）发生事项的累积记录-例如水泵、风机启/停的累积次数

四、系统硬件配置和技术参数

4.1工作站

1、中央管理站采用机，并采用备份工作方式（联网方式）。

一台投入系统运行，另一台为备用机，当故障发生时，通过专用程序自动将备用机切换至系统中运行，以保证系统的正常运行。

（1）：

566

（2）：

128M

（3）：

10

（4）：

32倍速

（5）：

1x1.44

（6）通信接口：

2x232，2x485和网卡插槽

（7）：

19寸，分辨率1280X1024

2、打印机

单色24针宽行打印机（警报资料打印）

3、不间断电源

为保证系统工作的连续性，在监控中心设置不间断电源，其技术参数包括：

（1）输入电源：

22050

（2）供电时间：

1小时

（3）负荷容量：

30%的余量

4、通用便携式笔记本操作站

（1）维修人员在任意控制单元对系统进行监测并可修改整个系统的状态。

并且整个操作过程应不影响系统的正常工作，当修改完成并得到确认后，系统按新输入的信息和指令工作。

（2）该机具有密码保护。

4.2直接数字控制（）

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，有应有的软硬件，能完成独立运行，不受到网络或其它控制器故障的影响。

1、根据不同类型的监控点数提供符合控制要求和数量的控制器。

每处具有10-15%点数的扩充或余量。

2、控制器构成

控制器构成符合以下要求：

A）以32位或16位微处理器的可编程

B）具有不同类型点的点终端模块

C）具有可脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力

D）电源模块

E）通信模块

F）可配置运行不同的输入/输出模块：

a）模拟信号输入，数字信号输入和脉冲信号输入

b）模拟信号输出和数字信号输出

G）有在模板显示每个数字输入，输出点的实时变化状态。

H）当外电断电时，的后备电池可保证中数据在60天不掉失。

I）当外电重新供应时，在无需人工干预的情况下，能自动恢复正常工作。

J）当存储的数据非正常丢失时，用户可通过现场标准串行数据接口和通过网络操作将数据重新写入控制器。

K）的操作程序与应用程序皆采用高级语言编写。

L）程序的编写，修改既可在中央站上进行，也可通过便携机进行。

M）在外电断时，同时后备电池丢失时，能存储其应有程序。

N）的采集精度与传感器的精度相匹配。

O）工作环境：

温度0度到50度，相对湿度0-90%

P）电源：

220V,±10%,50。

3、控制器功能：

具备以下功能：

¨定时启停自适应启/停

¨自动幅度控制需求量预测控制

¨事件自动控制扫描程序控制与警报处理

¨趋势记录全面通信能力

A）模块式楼宇控制器

模块式楼宇控制器（）是S600建筑管理和控制系统的一个有机组成部分。

它不仅可以独立完成现场控制，同时为整个楼宇系统提供着强大、完善的网络管理和通讯功能。

模块式楼宇控制器（）的网络接口扩展了对其他建筑系统的数据收集、报告、报警管理、图形命令等控制功能，因此S600系统与其他楼宇系统间建立了良好通信联系，它包括防火、保安、暖通空调（）、照明、电力表和工业建筑体系等。

通过网络通信允许在彼此隔离的分离系统上的事件和数据间流动并相互作用。

当将来扩充网络时，适应性系统S600的设计使业主很容易构造一个网络接口，来匹配设备集成的需求。

对于大型系统集成来说，仅需要一个模块式楼宇控制器就能容纳多块网络接口模块来经济地管理各种各样的建筑系统。

规格说明

l中央处理单元-摩托罗拉68302。

l通讯速率115K。

最大记忆容量达4。

l采用工业化模块式结构，接线端子排和电子部分是分离开的，具有带电插拔能力。

l输入/输出点类型可随要求配置，极富灵活性。

l可处理最多288个不同的输入/输出点类型。

l具有所需的节能管理，报警及历史数据软件。

l结合控制箱功能，所有输入/输出模块都具有显示及配手动/自动运行选择。

l可跟工作站联网及提供3条局部区域网。

l具有2个232C电脑、工作站、电话网络接口。

－高层软件网络通讯平台

2"单座操作"允许来自所有建筑系统的信息仅被一个图形工作站监视和控制，减少了操作员的培训费和简化了操作，从而节省时间和费用。

2在使用S600系统及图形工作站的情况下，允许业主有选择其他建筑系统制造厂商的自由，从而能出色的完成独特的建筑要求。

2建筑控制分析能力提高到多建筑系统，网络接口模块扩大了观察工作站对其他系统的数据收集和报告能力。

这就使得来自各系统的信息通过定型化报告的使用针对质量、能量和成本管理等方面进行分析。

2系统控制通过彼此合作定型化而得到提高，通过通信允许来自一个系统的数据去影响另一个系统的逻辑。

2去除了不必要的成本，对于S600，一个网络接口模块就可在无重复传感器和线路的情况下收集数据。

2投资最优化，基于软件的灵活性、容易改变和更经济性，基于的网络接口模块已保证与将来S600再版本的兼容性，保护了网络投资，并允许使用更高级技术。

B）单元式控制器

 3#

单元式控制器（）为空气处理设备的温度控制和能量分配功能提供直接数字控制（）。

单元式控制器可作为独立应用的控制器工作，也可被联在局域网上来扩展S600。

时间表、设置点和其它工作参数可通过使用任选小键盘（）显示或单元控制器接口软件来定或改变。

单元式控制器（）既适合新结构设计又适应更新工作。

它可被直接安装在或附近的墙壁上。

特点

l拓宽了极端温度环境下可靠的工作温度范围。

l因为直接安装在空调设备上，因此有振动保护。

l为精确设备和应用需求而特定程序化。

l为应用灵活，有通用的输入和输出。

l输入/输出点

l单元式控制器可以与一只或两只输入/输出（）卡一起工作，点计算如下：

点计算一个卡两个卡

通用输入48

通用输出36

数字输入36

数字输出24

C）数字控制器（）

为了控制和监视高数点密度的远程点和区域，数字控制单元（）为现场控制器（、、和控制器）提供了额外的数字点容量。

作为现场控制器的一个扩展，为远程数字点提供监视，例如低温探测器、热源探测器、流量开关，占用计数计和辅助等。

还用在电机控制中心，在这多台电机运转或停转时，对它们的情况进行监视，以及对多级电加热进行步进控制。

尺寸19.5长16宽5厚（495406127）

电源需求交流115230，50/60,17W

工作环境32F至122F（0至50），1095%相对湿度（无霜冻）

通迅标准422/485

容量12位数字输入点和12位数字输出点

4.3自动控制设备

4.3.1自动控制设备

¨室内温度传感器管道温度传感器

¨浸入式温度传感器湿度传感器

¨压力传感器空气质量传感器

¨驱动器控制阀

¨调节阀水流量计

¨流量开关恒温控制器

¨差压开关一氧化碳/二氧化碳感应器

其他需要的设备

4.3.2技术参数要求

A）温度传感器：

温度传感器为金属电阻型，经过厂商校对而且不需要额外对接线线缆进行数值补偿。

a）室内温度传感器：

附有连接板，以保证在设备装卸时可以拆卸。

b）管道传感器：

有一插入式探头，使温度能均匀地颁在整个表面，并可自由拆卸，测试范围为01000C。

c）浸入式温度传感器：

有一个完整的浸入罩，测试范围为01000C。

d）测量误差￡1%

B）湿度传感器：

湿度传感器为电容式，提供电压输出（0-10），传感器不需要用静电屏蔽线，测试范围为0100。

C）压力传感器

a）空气压差传感器：

是固定式，运用皮托管原理来测量两面之间的压差。

b）压力传感器：

用于冷冻水和冷却水等的传感，提供电流式输出（0-10V）。

D）空气质量传感器

空气质量传感器用于监测不同的有毒混合气体,如一氧化碳,氨气,苯,乙烷,乙烯等气体.根据气体的浓度,而得到0-10V的输出,并且通过发光二级管来表示空气新鲜程度.

E）驱动器:

驱动器能驱动大于50规格的阀门,根据设计需要,一些执行器有弹簧返回装置或在停机时能自动关闭,其在电网故障情况下有自动防止故障扩散的能力.执行器应有线性推动力,而不需特别轮,凸轮,联动机构等装置;执行器有免维护功能.执行器还具有手动操作配件,可进行手动操作.

a）50及其以下的控制阀可用螺纹方式联接.

b）65及其以上的控制阀用法兰联结.

F）流量计:

流量计为电磁式,流量计的尺寸根据实际管道的大小来选择。

H）水流开关：

水流开关为二位式，水流开关耐压力和温度的标准规格遵循安装要求，一般不小于1000,1200C的标准。

水流开关为可调型，调节范围从流量阀的应用量值范围到测量开关所保护设备的最大流量值之间。

冷水管流量开关安装在管道的外边。

五、控制方案

大厦项目，将纳入楼宇自动化系统监控的对象包括：

l冷冻站系统

l空调机组系统

l新风机组系统

l给排水系统

l供配电系统

 4#

 发表于2007-11-2721:

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5.1.冷冻站系统的监控

监控设备：

冷水机组、冷却水循环泵、冷冻水循环泵、冷却塔。

1）完成冷却水循环泵、电动蝶阀、冷却水塔风机、电动蝶阀、冷水循环泵、电动蝶阀、冷水机组的顺序连锁启动；冷水机组、电动蝶阀、冷水循环泵、电动蝶阀、冷却水循环泵、电动蝶阀、冷却塔风机的顺序连锁停机；

2）取各水泵水流开关信号做为泵的运行状态及水流状态反馈信号；

3）测量冷却水供回水温度,以冷却水供水温度来控制冷却塔风机的启停。

维持冷却水供水温度,使冷冻机能在更高效率下运行；

4）监测冷水总供回水温度及回水流量；

5）由冷水总供水流量和供回水温差，计算实际负荷，自动启停冷水机、冷冻、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀；

6）监测冷水总供回水压力差,调节旁通阀门开度，保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行。

在冷水机系统停止时，旁通阀全关；

7）监测各水泵、冷水机、冷却塔风机的运行状态，故障报警，并记录运行时间；

8）设定就地控制和控制选择开关，系统设定手动开启点；

9）中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警，记录启

停时间、累计运行时间及其它的历史数据等.

5.2空调机组

1）时间程序自动启/停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能。

2）监测送风机的运行状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间；

3）由风压差开关测量空气过滤器两侧压差，超过设定值时报警；

4）风机、风门、盘管水阀连锁程序；

A）启动顺序：

开盘管水阀、开风阀、启风机，调冷水阀；

B）停机顺序：

停风机、关风阀、关水阀；

5）测量送风温度,回风温度,室外温湿度监测；

6）夏季时焓值控制调节二通水阀开度，达到降温的目的。

7）冬季工况时：

A）根据送风温度与设定值的偏差按调节二通阀，从而达到恒温的目的。

B）新风门为最小开度。

8）中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录启停时间、累计运行时间及其历史数据等。

5.3新风系统的监控

监控设备：

新风机组

１）时间程序自动启/停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能。

２）由风压差开关测量送风机的两侧压差，监测风机运行状态，异常时报警；

３）监测送风机的运行状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间；

４）由风压差开关测量空气过滤器两侧压差，超过设定值