办公大楼楼宇自控系统设计方案

1、办公大楼楼宇自控系统设计方案一、概述XX集团新建办公楼里分布着冷水机、电梯、高低压变配电柜、大量的空调风柜、照明配电柜、给排水泵等机电设备，设计定位为智能化现代建筑，拟将该大楼建设成为具有国际高水准的智能化大楼，以提高大楼的附加值，展示大楼新形象，进而提供一个高效、舒适、节能、经济的居住、休闲、办公环境。这种情况下，分析业主的实际需求，有针对性的进行设计，就显得尤为重要。二、需求分析 根据业主对该项目要求，并结合河南建筑智能化现状，因此，在智能化系统的设计上，如何将各子系统的设计完美结合，这是业主关心的也是我们设计的侧重点，后面的章节将对此有详细的论述。 XX集团新建办公楼的机电设备数量庞大，

2、为了将这些设备有机的管理起来，提高设备的运行效率，减低设备的运行成本，一方面通过楼宇设备自动控制系统集中监视和控制，另一方面江森公司作为世界最大的机电运营维护商，借鉴国外多年机电设备运营管理经验，首次将楼宇综合管理系统的概念和可行性方案提供给大楼，使本方案不仅满足大楼现在的需求，更加对以后机电设备运行和维护的高效率，提供了解决方案，提高楼宇设备管理水平，这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 作为新建的现代化的办公楼，工作人员的工作繁重，客人要求也特别高，这便要求一个极为舒适宽松的休闲的办公环境。为此，我们在对大楼楼宇自控系统的设计时，将提高舒适性和高效率摆在一个很重要的位置上，运用高科技手

3、段，将环境参数调整到对人最舒适的数值，充分体现科技以人为本的真谛。 根据大楼楼宇自控系统的设计要求、相关专业的国家标准及业主提供的相关图纸进行工程设计,设计将会参照所提供之技术说明,并以品质标准进行楼宇中管理系统的设计。本系统工程监控范围包括以下部分:柜式空调机系统风机盘管新风机系统冷冻站系统通风系统供配电系统给排水系统电梯控制本方案以美国Johnson（江森）为例进行介绍，建议使用品牌：Johnson（江森），HONEYWELL（霍尼威尔），能德，海湾。三、系统选型摘要为了使大楼成为新世纪的智能建筑,一个高素质的楼宇自控系统是不可缺少的,我们设计选用美国江森自控的M5系统,该楼宇自控系统包括

4、中央操作站、网络控制器(NCU)及直接数字控制器（DDC）,分别分布在大楼管理中心，楼层设备箱等地方。 中央操作站将采用美国微软公司的视窗NT或视窗98（作业系统为运行环境，M5亦以开放式设计，能以不同的技术结合，如DDE，COM/DCOM，TCP/IP，ODBC，OPC，ACTIVETIVEX，BACNET等。M5的LAN网络采用符合工业标准的Ethernet,使网络之应用更广泛，其灵活性及容错性是用户完全可以信任的。所有网络控制器(NCU)与数字控制器（DDC）均是独立工作及配备电池.所有资料数据及程序均不会消除.本系统的特点将会在下一章节详细说明.四、系统的优势及特点4.1、系统概述 美

5、国江森自控公司的M5中央监控系统，是一个完美无瑕的建管系统。她利用了90年代所有可以运用的先进科技技术，将每一个不同层面的装置设施结合起来，并发挥其最大的效力。M5再次赋予建管系统以新的生命。M5中央监控系统以开放式设计，能与很多第三方产品进行无缝的联接及集成： M5系统本身的设计具有系统结合功能。它的集成器(Integrator)，已令400种非江森的设备联上，使它们也成为整套楼宇建管系统的一部分。每年有数十种非江森的设备加入这个行列。目前已和超过75个公司的子系统实现联网，并已完成2000多个联网项目。M5系统还可通过Ethernet网可与消防报警系统、安全防盗系统、闭路电视监视系统、停车

6、场管理系统等系统联网，实现数据共享，集中管理和连锁控制，并可通过MODEM与广域网互连。 从网络设计方面，它可以透过结构化布线系统的方便，能与任何一个共用布线系统的设备联上而无须增加任何辅件，使其与其他系统的结合功能更为方便.从网络设计方面,它也能以Arcnet或Ethernet等不同形式. 软件方面，M5也大大的开放了结合的条件，例如它具有DDE功能的软件,可以跟其它软件交换资料，而其开放式平台设计跟Windows,UNIX,LonWorks及Bacnet等标准配合，使软件编写时有所依据4.2、系统特点最先进的技术 M5系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，其中WIN98/NT、C

7、OM/DCOM、TCP/IP、ODBC、OPC、ActiveX、Bacnet、Lonmark等技术已经成功与BAS系统相结合，安装运行已有一万多套，并且又有Johnson Controls 百年的控制经验为强大的后盾，使得Johnson Controls提供的楼宇自控系统是其它厂家无法比拟的。标准的兼容性 M5 集成支持包含目前楼宇自控及信息产业中绝大多数的标准，因此我们的系统具备了灵活性、互操作性以及同其它楼控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点。易于施工、安装、操作和维护一个好的系统就应该保证它运行的简便稳定性，M5 系统通过当地的办事处或指定安装商，使全球范围内的各个用户均能受到适当

8、的培训，从而更好地操作M5系统，让其达到最佳的运行状态。可扩展性 M5系统由一个或多个现场控制器、上一级的控制器和高级操作站组成最基本的系统结构，可以不断满足受控设备扩展的需要，对于特别应用的现场控制器、高一级控制器、网络和操作站也同样考虑在内。演变更新 业主永远都不用担心M5系统会过时，因为它不断的增加新的技术、新的应用、新的工具、新的硬件以及更简单易用崭新的操作系统，M5这种演变更新是永远都不会停止的。全球应用M5 系统在深圳和在底特律的运行是一样畅通的，它提供给用户超过12种语言以上的相同介面，我们的控制器、传感器、执行器和网络设备都可被特制成满足于各个地区需要的专用设备。五、系统总体设

9、计方案根据大楼智能化工程建设总体规划的要求，并依据招标文件所提供的大楼楼宇自控设计要求等相关资料，结合大楼的具体特点，利用JOHNSON CONTROLS M5上述的先进技术和丰富经验，为大楼设计出一套符合二十一世纪现代化办公的智能建筑楼宇自控系统。系统的设计方案包括从监控内容和方式、设备的选型、DDC的配置、软硬件功能等方面均做了详细的阐述，相信一定会为大楼楼宇自控系统作出一份贡献。六、设计原则 大楼智能化系统建设工程是面向二十一世纪的高技术高标准的工程，其智能化系统在符合实际需要的前提下，应有适当的超前性，以满足未来的需求。其BA系统的设计应遵循以下原则：实用性楼宇自控系统的设计应以实用为

10、第一原则。在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际，或片面追求经济性而损害大楼的智能性。可靠性系统必须保持每天24小时连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行。经济性本楼宇自控系统方案所选用的设备与系统，以现有成熟的设备和系统为基础，是开发研制最成熟，先进的系统。在楼宇自控系统工程投资中，以总体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性能/价格比。易维护性因为本系统极为复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低

11、，维护费用低。开放可扩展性本楼宇自控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统。七、设计依据电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ232-82）建筑设计防火规范（GBJ 116-88）大楼的弱电设计图纸JOHNSON CONTROLS 产品设计手册智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）八、系统监控内容 本楼宇自控系统之设计是跟据大楼的设计要求配置的，主体的设计思想是以标书要求结合设计图纸为准。 整个大楼楼宇自控系统的监测和控制包括下列系统：柜式空调机系统风机盘管新风机系统冷冻站系统通风系统供配电系统给排水系统电梯控制大楼

12、楼宇自控系统的主要设备有:N1 通讯网络 (BACnet/Ethernet)N2 通讯网络 (RS485)网络控制器 (NCU)直接数字式控制器 (RS485, DDC)集成器(INTEGRATOR)操作站 根据我们的设计，大楼楼宇自控系统是网络控制器(NCU)及操作站(OWS)所组成。 直接数字式控制器(DDC)主要分散布置在大楼现场设备所在的位置，总共有10个，DDC之间是通过RS485通讯网络相互连接至网络控制器(NCU). 每个网络控制器(NCU)有1个N2E通讯接口. 由于大楼分布着很多的控制设备，所以我们建议系统采用集散式控制方式。因高级的控制过程复杂，用同一控制过程的结果并不能满

13、足各个区域，采用集散式控制方式还可增强系统可靠性,减少施工费用。 DDC分布以就近控制设备为原则，每个DDC箱均有一个主控器（DX-9100），主控器带有操作键盘及显示装置，因此，当网络或操作站有故障时，每个DDC均能完成各自所有的就地控制功能。8.1、柜式空调机系统控制设备内容BA 系统将会对下列空调设备进行监控 ：控制说明 每台柜式空调机在送风口及回风口均设温度传感器1个、压差开关1个（作探测过滤器淤塞报警用）、冷冻水开度比例调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对空调机的监控，其监控功能功能主要有：风机开关控制 风机的开关控制主要是通过BA系统预设的

14、时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况, 如加班情况, 风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动, 用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停（关于电话遥控系统在本节后有详细介绍）。 BA 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。 在设定此功能后, BA 系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致, 如果不一致,则说明此控制点的设备有故障, BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA 系统会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。还有， BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间, 以便维修人员在设备运行至

15、一定时间后, 进行维修工作。手动/自动转换显示 DDC控制器通过对手动/自动转换装置状态的检测，把信号读回来分析来确定控制算法，并把信号送回中央监控系统并显示。送风、回风温度检测 DDC控制器通过安装在送风口和回风口的温度传感器，把送风及回风的温度读回来，以做为控制算法的原始参数，并把检测回来的温度送回中央监控系统显示。冷冻水阀门开度控制及显示、回风温度控制 DDC 控制器通过温度传感器可以检测到回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较, 进行PID运算, 然后把控制信号输出至冷冻水阀来对阀门进行开度调节，以控制冷冻水的进水量，进而达到温度调节的目的. 另外此冷冻水阀会与风机状态联锁

16、, 在风机关闭的情况下, 将冷冻水阀关死. 冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。滤网状态监察 BA 系统通过压差开关, 监测过滤网的前后压差. 当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调), BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作. 而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。运行时间累计 BA系统利用软件统计记时功能，可以实时的累计风机的运行时间，并记录显示。风机跳闸报警监察 DDC 控制器会监察风机热继电器跳闸报警. 在有报警时, 停下风机并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作.

17、 而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。风机运行状态 BA 系统通过风机主接触器测量风机的运行状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态。8.2、风机盘管控制设备内容BA 系统将会对整栋大楼的风机盘管进行监控 控制说明根据我们多年的工程经验以及结合项目要求的控制功能进行综合分析，我们认为对风机盘管的控制最好采取BA远程控制与现场设定控制相结合的方式。因为大楼的风机盘管数量众多，采用此控制方式可大幅度降低工程投资成本。采用BA系统的DDC现场控制器控制风机盘管的程序启停并显示其运行状态及故障告警，具体配置详情请参阅本标书附件中的BA系统监控点表。风机盘管的现场温度控制仍采用常

18、规的墙装式温控器与电动二通阀进行控制，以方便人员在现场根据自己的喜好进行温度点的设定。（墙装式温控器与电动二通阀在空调专业工程中已有设计配置，不需重复投资）从节能的角度来说，当室内的温度达到设定点时，常规的温度控制器会将电动二通阀关闭，空调系统冷冻水的流量与压力变化会实时的反映到中央冷冻站的BA监控系统上，BA系统根据上述参数变化重新计算出大楼的冷负荷需求，实时控制冷冻站相关设备的启停，达到最佳的节能效果。8.3、新风机系统控制设备内容BA 系统将会对下列新风机设备进行监控 控制说明 每台新风机在送风口设温度传感器1个、压差开关1个（作探测过滤器淤塞报警用）、冷冻水开度调节阀及其驱动装置一套。

19、DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对新风机的监控，其监控功能功能主要有:风机开关控制风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。 在一些特别的情况, 如加班情况, 风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动, 用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停（关于电话遥控系统在本节后有详细介绍）。 BA 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后, BA 系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致, 如果不一致,则说明此控制点的设备有故障, BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理。另外

20、，BA 系统会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用. 还有， BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间, 以便维修人员在设备运行至一定时间后, 进行维修工作。风机运行状态BA 系统通过风机主接触器测量风机的实际状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态。滤网状态监察BA 系统通过压差开关, 监测过滤网的前后压差. 当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调), BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而 BA系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。运行时间累计BA系统利用软件统计记时功能，可以实时的累计风机的运行时间，并记录显

21、示。冷冻水阀门开度控制及显示、送风温度控制DDC 控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较, 进行PID运算, 然后输出至冷冻水阀, 以作温度调节作用。另外此冷冻水阀会与风机状态联锁, 在风机关闭的情况下, 将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。风机跳闸报警监察（招标项目要求无此项）DDC 控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时, 停下风机并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。8.4、冷冻站监控系统控制设备内容BA 系统会对以下设备进行监控冷冻

22、主机冷冻水泵冷却水泵冷却塔冷冻水膨胀水箱数据采集及显示冷水机组的工作状态及故障报警：由BA系统将通过Intergrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。冷冻水的送水、回水温度：BA系统通过安装在水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来。冷冻水水的回水流量：BA系统通过安装在回水管的水流量传感器来实现数据采集，并可通过中央监控系统显示出来。冷却水的送水、回水温度：BA系统通过安装在总水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来。冷冻水供回水压差：BA系统通过监测安装在供回水管之间的压差开关状态来了解供回水之间的压差。冷冻水泵、冷却水

23、泵及冷却塔的启停通过系统的DO输出来控制其供电回路的继电器来实现，并通过继电器的常闭触点及热继电器的状态来监察水泵、冷却塔的过载及工作状态，并结合安装在水管上的水流开关采集回来的水流状态来监测水泵的故障。BA系统通过对冷却塔的低水位开关的状态进行监察，可以实时的了解冷却塔的水位情况。（要求空调设计安装专业提供电子式水位开关）BA系统通过对冷冻水膨胀水箱的高、低水位开关的状态进行监察，可以实时的了解冷冻水膨胀水箱的水位情况。（要求空调设计安装专业提供电子式水位开关）通过BA系统系统的软件功能，能准确的累计并显示柜式空调机、风机盘管、新风机、冷冻主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备的运行时间、启

24、停次数的累计并显示。为节省系统投资，考虑到招标项目要求的冷却塔的进出水温度检测对节能控制及管理没有多大的作用，故本设计方案不做以上项目的数据采集。另外，为实现节能的优化控制及提高操作管理的效率，在冷却塔冷却水的进出口进行添加电动蝶阀（共6套）以实现对冷却水的控制。控制说明启停控制：BA系统将通过Intergrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。冷冻主机启停台数控制：网络控制器及直接数字控制器将预先编写的软件程序来控制冷冻主机的启停台数，并联动控制相关设备（如冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等）。基本的控制原理如下：BA系统通过量度冷冻水的总供、回水、温差及回水流量而计算出空调系统的冷负荷，

25、然后根据冷负荷来决定冷冻主机的启停组合及台数，并通过BA系统的控制算法，来联动相关的水泵、冷却塔，以便达到最佳的节能状态。冷冻站各设备（冷冻机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔、蝶阀等）通过程序实现群控功能，即，根据冷负荷决定设备开启台数，根据累计运行时间选择开启设备，运行中自动进行故障切换，实现设备起停的时间联锁关系。对于冷冻水旁通阀的控制, BA 系统会监察冷冻水的供回水压差, 将它与预设的设定值(可供用户修改)作比较, 通过DDC的PID计算, 输出控制要求给冷冻水旁通阀，以维持供回水间压力平衡。系统会对上述各返回数值做记录, 预设值为24小时. 如有需要, 可用Trend的功能对有关的监察对象作

26、长时间的监察记录, 有关数据可输出至其它第三方的软件, 如 Excel 等, 以作数据管理及分析用途. 同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值, 上下预警值, 报警提示, 及报警等级, 当监察的对象超出预设值, BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理工作。而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。至于配电柜的开关状态, 故障。系统会对各返回数值做记录, 预设值为对上十次状态改变. 对于每个报警点, BA系统允许用户预设报警提示, 及报警等级, 当监察点报警时, BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理工作

27、。而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。8.5、通风系统控制说明风机开关控制 风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。 在一些特别的情况, 如加班情况, 风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动, 用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停（关于电话遥控系统在本节后有详细介绍）。 BA 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后, BA 系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致, 如果不一致,则说明此控制点的设备有故障, BA 系统会以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理。另外，

28、BA 系统会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用. 还有， BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间, 以便维修人员在设备运行至一定时间后, 进行维修工作。风机跳闸报警监察 DDC 控制器会监察风机热继电器跳闸报警. 在有报警时, 停下风机并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。风机运行状态 BA 系统通过风机主接触器测量风机的实际状态.8.6、供配电系统控制设备内容BA 系统将会对下列设备进行监察：低压配电柜进线回路ACB；发电机；干式变压器；低压配电柜联络母线ACB；低压配电柜出线回路M

29、CB；低压配电柜ATS；事故供电MCCB；蓄电池/充电器系统；监测说明 BAS对于大楼供配电系统的监测，主要采用各种变送器，通过电路分析仪与BAS的DDC进行数据交换，收集电流、电压、功率因数、频率、点度量等数据。 BA 系统主要的功能是做监察、记录、报警的用途。系统会对各返回数值做记录, 预设值为24小时。并可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录, 有关数据可输出至其它第三方的软件, 如 Excel 等, 以作数据管理及分析用途。同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值, 上下预警值, 报警提示, 及报警等级, 当监察的对象超出预设值, BA 系统会以声光报警形式在操作站

30、上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理工作。而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。 对于大楼供配电系统中的开关状态, 电源状态, 故障报警, 等开关量输入点,我们设计中，主要的功能是做监察, 记录, 报警的用途。 对于干式变压器的监控，我们的设计主要是监测变压器的温度状态，当变压器温度过高报警时，我们的BA系统将以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员做出相应的处理工作。而 BA 系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用。 另外 BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后，进行维修工作。8.7、给排水系统控制设备内容BA

31、 系统将会对下列设备进行监控 地下室：集水井及排水泵共5处。生活给水系统：1套。控制说明 集水坑及其水泵监控通过水位开关监察集水坑的高低水位报警DDC通过高水位报警来启动水泵，把集水坑里的水抽走；当低水位报警时，DDC则停止水泵的工作通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA系统可以判断水泵的状态及故障生活给水系统监控通过水位开关监察屋顶水箱、地下水池的高低水位报警DDC通过屋顶水箱低水位报警来启动水泵向屋顶水箱供水；当屋顶水箱高水位报警时，DDC则停止水泵的工作通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电

32、回路的继电器状态，BA系统可以判断水泵的状态及故障，一旦有故障警报时，DDC立刻把对应的备用泵投入工作，以提高供水的可靠性所有设备的运行时间、报警、启停等，BA系统都进行记录，以便查看九、电梯控制BA系统通过INTEGRATOR集成器与电梯系统进行数据交换，以获得电梯运行的状态信息如：升降状态、停梯状态、故障告警、消防状态等，通过INTEGRATOR集成器，还可对电梯进行远程复位、程序启停等。(请参照第五篇楼宇设备管理系统BMS)N2N1操作站 操作站操作站NCUNCUNCUDDCILCAHUDDCAHUN2N2大楼楼宇设备自动化控制系统结构示意图十、大楼楼宇自控系统结构由于大楼建筑面积大，受

33、控设备分布广，所以我们本着集中管理、分散控制这种集散式监控结构的设计原则来实现整体功能。从大楼楼宇设备自动化控制系统结构示意图可知此系统是由中央操作站、网络控制器、直接数字控制器(DDC)等组成，中央操作站及网络控制器是通过Ethernet网(N1网)将各节点连接起来，同时安装在建筑物各处的直接数字控制器(DDC)，将通过RS485现场总线（N2网）连接到网络控制器上，与其它网络控制器上的直接数字控制器及中央操作站保持紧密联系。传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。系统的主要组件如下:通讯网络 N1总线 网络构造 动态数据存取 RS485 N2总线中央操作站网络控制单元（NCU）直接数

34、字式控制器（DX-9100/XT-XP模块）网络终端以下分别就大楼楼宇自控系统所配置的硬件设备做详细说明：10.1、通讯网络高效的信息共享 N1网采用了以太网技术，遵从国际标准的TCP/IP通讯协议。操作站及网络控制单元之间通过N1网即以太网进行通讯，在网上进行各种信息的共享，使M5系统的分布特性得到充分的发挥。例如一个网络控制单元在地下室负责冷冻机组的控制，而另一个则在离地下室较远的地方负责监控冷却塔，这两个网络控制单元之间可以通过N1网来进行信息共享，以达到冷冻机组、冷却水泵与冷却塔之间的协调控制。动态数据存取很多系统都只容许有限度的资料分享，M5系统却能容许在N1总线上每个组件与组件间的

35、自由通讯。即无论N1网上任何操作站或任何一个NCU上，均可以对全部的数据实现检测或控制。这便是M5系统的一个独特之处动态数据存取，加快了大量讯息之速度。双重RS485 N2总线 所有RS485 N2总线通讯模块安装于网络控制器中的网络控制模块，使网络控制模块能与在NCU、遥控专用控制器及网络扩展单元内其它电子模块通讯。N2网可以配置成双重RS485 N2总线，如其中一条线发生故障（即在N2网上之某一点没有接收讯号），NCU会发出指令以恢复正常通讯，使网络通讯更安全可靠。10.2、操作站 根据大楼的功能要求，我们对操作站的介面，特性，功能做了一系列的改进，增加了许多更直观的视觉显示效果，并且通过

36、OPC（OLE for Process Control）软件技术使所有的设备管理系统均可在简单明了的图形显示下集中完成，目前我们称改进后的操作站系统为M5，现就其几项主要的特征说明如下：动画介面 M5操作系统采用全新动画介面，可伴有音乐和旁白，更生动地描述现场情况，同时可将大楼受控设备的实时图像通过集成系统传到操作站，从而更准确直接地指导操作员应采取的动作。采用颜色梯度的动态信号 M5 workstation 图形技术提供完整的动态图形控制，包括显示、消失、闪烁旋转、动画以及彩色梯度。全部通过易于使用和理解的图标控制定义对话，任一标志的功能控制都能直接相关于另一点或由大楼用户根据自己需要任意定

37、义单独的设备。灵活连接 在M5操作站图形中的任何标志或大楼用户设计的区域可以定义一个灵活的图形按钮连接激发到另一种应用或者直接连上另一个显示屏幕（典型的应用包括数据库和文字处理）。老练的用户可使用诸如Visual Basic, C+ 等多媒体元件编写他们自己特殊的程序,系统也同样支持。动作趋势 M5 workstation 提供给大楼用户有关能源管理以及设备诊断的数据分析曲线，如此详细的各点情况都有助于更好地理解相关控制功能的实现过程。大楼的管理人员可根据这些曲线分析受控设备的保养状况及其是否处在最佳的工作状态。趋势比较 M5 workstation 允许大楼的操作人员选择两种方式比较测试点的

38、发展趋势，第一种方式是采用直观的数字形式，显示各点实际数值，另一种方式则采用曲线表现形式，比较容易感受到各点的走势。模拟值轮廓 模拟轮廓显示用来比较相似的有关模拟值，显示包括一层楼或一座建筑物的某一区域的温度。从这些直观的图表中，大楼的操作者不仅可以知道现场控制设备的工作情况，而且能更好地分析任何一点温度变化的快慢。舒适曲线 保证舒适度是大楼设备管理系统设计中最基本的功能，M5能够产生舒适曲线图表，用户可以定义一个最感舒适的范围，M5 系统可将被测空间的温度值标明在舒适曲线上，机器处理温度的变化比人更灵敏，所以一旦所测的点不在用户所定义的舒适范围内或在其边缘上，就可以迅速联动其它设备的动作，人

39、们未感到不舒适之前就能改变环境温度。因此舒适曲线对于环境控制是非常有利的特性。时间河 时间河图表可以清楚显示大量数字状态，包括过去的、现在的以及将来的状态，过去的是一些历史数据，将来大楼的BAS数据是由时间程序表格来设定的，同时一些不常有的小碎片也能在这比拟的时间水流中显现。星形图 星形图让操作员一眼就能得到复杂楼宇系统中的基本信息，举个例子，每个星形图扇区代表由一台风机控制的大楼的某一区域，这些扇区并没有标明具体的地点，因为它只须引起操作员的注意，通过鼠标点到发生问题的扇区就能得到更进一步的信息。星形图的中间点大小代表风机启停，颜色代表是否报警，周边点与中间点的距离代表环境实际温度同设定温度

40、的偏离。10.3、网络控制器(NCU) 网络控制器NCU是一种模块式.智能化的控制盘，为M5网络的心脏。通过网络控制器，即可将大楼每一个侧面的管理情况紧密的连接起来，进行全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息，NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。本设计方案选用的网络控制器具有以下基本的功能及特点：多种统计控制功能。可配置手提终端检测器，该检测器完全可以代替操作站的功能，存取整个系统中所有信息和发出控制指令。内置32位和4MB内存及72小时后备电池。 根据招标项目要求并结合系统智能控制的实际需求，本着留足余量、方便管理与维护、高性价比等原则，我们为大楼楼宇设备自动化控制系

41、统配置了2个网络控制器，对整栋大楼的机电设备进行监控管理。10.4、直接数字控制器(DX-9100)直接数字控制器对于冷冻机组、空调、照明及有关电气设备的控制来说，都是一种理想的控制器。DX的软硬件的功能能灵活地适应各种不同的控制过程。除此之外，DX-9100控制器为模块化结构，可以在扩展总线上连接I/O扩展模块，来增加它的输入点、输出点的容量。DX可通过内置的LED显示窗来监控这些点，DX控制器可将所有监控点情况和各种控制信息准确地提供给整个M5网络或控制站。DX是M5系统的最前端装置，直接与大楼内有关的设施连接起来，再通过N2总线（RS485）与网络控制器相连，网络控制器与中央操作站均可对

42、其实现超越控制。直接数字式控制器能够支持以下不同性质的监控点：模拟量输入(AI) 两态输入(DI)模拟量输出(AO)两态输出(DO)具有12个可编程控制模块及PLC逻辑运算模块，除能完成各种运算及PID回路控制功能外，还具有多种统计控制功能，可同时设置多达8个时间控制程序。控制器具有独立运作的功能，当中央操作站及网络控制器发生问题时，控制器不受影响，继续进行运作，完成原有的全部监控功能。可通过传输模块（XT）接多达8个扩展模块（XP），增加控制输入输出点容量，配置灵活，并可通过内置的LED来监控这些点。XP-9102为6AI/2AO，XP-9103为8DO，XP-9104为4DI/4DO，XP

43、-9105为8DI。10.5、手提检测器/网络终端手提检测器是供大楼维修人员对楼宇自控管理系统中的网络控制器及直接数字式控制器进行检查使用。通过检测器，维修人员可以更改设定值，并可以获得各有关的数据、报警及状态。在检查的过程中不会中断或干扰各控制器间的正常运作及通讯。网络终端(NT)能使大楼管理或维修人员直接掌握M5系统内的所有设备的运行情况，不管NT是与哪个NCU连接，利用NT都可以在大楼的任何地方存取全部信息。触摸屏输入及多点显示屏，使用方便。菜单提示及在线帮助，使用者容易掌握。5级密码保护，网络安全有保证。十一、系统DDC配置 大楼的特点是受控设备多，且比较分散，如何合理的配置DDC就成为方案设计中最重要的问题。JOHNSON CONTROLS根据实际特点，结合多年的工程经验，设计中不仅保证系统功能全面实现，又减少施工中的不必要浪费，并且DDC的配置为以后的扩展留有足够的余量。DDC分布以就近控制设备为原则，每个DDC箱均有一个主控器（DX-9100），主控器带有操作键盘及显示装置，因此，当网络或操作站有故障时，每个DDC均能完成各