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類(lèi)型分類(lèi)：: 科普知識(shí)

數(shù)據(jù)分類(lèi)：: 電磁閥

LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在樓宇自控中的典型應(yīng)用------- BAS - K3000樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)

發(fā)布日期：2022-04-18 點(diǎn)擊率：40

摘要： LonWorks是新一代控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以其開(kāi)放、靈活等特點(diǎn)成為樓宇自控系統(tǒng)的最佳選擇。本文以廣東發(fā)展銀行佛山分行廣發(fā)大廈樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)工程所采用的BAS-K3000作為實(shí)例，闡述LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)中的典型應(yīng)用及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

自90年代初美國(guó)Echelon公司開(kāi)發(fā)出第一片Neuron芯片以來(lái)，LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到了控制領(lǐng)域的每一個(gè)角落。在擺脫獨(dú)享控制方案和中心控制系統(tǒng)的隊(duì)伍中，LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)走在最前列。作為一項(xiàng)革命性的控制系統(tǒng)，LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以其開(kāi)放性、靈活性、低成本、開(kāi)發(fā)迅速的特點(diǎn)在樓宇自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化和家庭自動(dòng)化等方面取得了令人矚目的成績(jī)。國(guó)際上著名的自控公司都已經(jīng)或準(zhǔn)備推出基于LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的工程單位之一的康聯(lián)智能自動(dòng)化工程公司，根據(jù)近年來(lái)在樓宇自動(dòng)化方面取得的成功經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的BAS K3000樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，是LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在樓宇自控中的典型應(yīng)用。

一、為什么采用LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)中，遠(yuǎn)端傳感器向中心控制器提供反饋信號(hào)，每個(gè)系統(tǒng)都有自己的I/O及處理過(guò)程，這樣造成開(kāi)發(fā)、安裝、調(diào)試復(fù)雜、成本高、擴(kuò)展性差。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師大量的精力用在傳遞線路和通訊方面。

LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，集中體現(xiàn)在：

1、系統(tǒng)具有開(kāi)放性和互操作性。

LonWorks 網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點(diǎn)（即智能控制器﹚通過(guò)固化在內(nèi)部的符合OSI七層參考模型的LONTALK 網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議互聯(lián)，組成“Peer to Peer”對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)發(fā)人員只需將主要精力花在系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)方面，而不需要專(zhuān)門(mén)去實(shí)現(xiàn)和測(cè)試傳輸線路和通訊系統(tǒng)。

2、分布式無(wú)中心控制。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)靠近現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能完成控制和通訊功能，部分節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)造成系統(tǒng)癱瘓，可多至九個(gè)監(jiān)控站可隨意安裝在網(wǎng)絡(luò)的任何位置，并且位置也可以隨時(shí)變換，監(jiān)控站之間功能完全對(duì)等，也可以定義成不同級(jí)別。這些特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試、維護(hù)和穩(wěn)定性都有著重要的意義。

3、系統(tǒng)組態(tài)靈活、開(kāi)發(fā)周期短、應(yīng)用媒體范圍廣泛。

采用不同類(lèi)型的收發(fā)器，系統(tǒng)可利用雙絞線、光纜、同軸電纜、電力線、無(wú)線、紅外線等多種媒體進(jìn)行信號(hào)傳輸；根據(jù)傳輸距離的遠(yuǎn)近、傳輸速度和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等具體要求組成自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或總線型等結(jié)構(gòu)，這些都給系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)升級(jí)改造帶來(lái)極大的方便。

二、BAS K3000系統(tǒng)構(gòu)成綜述

BAS-K3000樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)完全遵守 LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議-- LONTALK,充分利用了LonWorks技術(shù)的控制和通訊功能，其網(wǎng)絡(luò)組成包括：

智能節(jié)點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)接口及連接設(shè)備

遠(yuǎn)程通訊設(shè)備

人機(jī)界面操作站

1．智能節(jié)點(diǎn)

智能節(jié)點(diǎn)是最靠近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制器，可與傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，通過(guò)數(shù)字量、模擬量的輸入/輸出，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、接收、發(fā)送指令。由Echelon 公司提供的收發(fā)器包括:TP/XF-78、TP/XF-1250雙絞線總線型，TP/FTT-10A自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雙絞線型，PLC-10動(dòng)力線型等可組成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

智能節(jié)點(diǎn)提供的監(jiān)控功能包括數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出以及標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)時(shí)鐘等。

系統(tǒng)底層應(yīng)用程序?qū)懭牍?jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)不但可以獨(dú)立完成采集與控制指令，還可以與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通訊。

2．網(wǎng)絡(luò)接口及連接設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)接口適配器是操作站與網(wǎng)絡(luò)之間的通訊設(shè)備，采用LONTALK 通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。PCLTA (PC LonTalk Adapter)是一種ISA 插卡，插入PC 機(jī)后即可與LonWorks 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。SLTA/2 和SLTA-10A (Serial LonTalk Adapter) 是EIA-232 串口適配器，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串口與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備主要是指路由器，用于連接不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或不同通訊媒體的子網(wǎng)或信道，LonWorks 路由器由兩個(gè)模塊組成，分別連接兩個(gè)通訊信道，有了LonWorks 路由器就可以將成千上萬(wàn)的節(jié)點(diǎn)安裝到網(wǎng)絡(luò)上。

3.遠(yuǎn)程通訊設(shè)備

系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)通過(guò)電話線、無(wú)線擴(kuò)頻或通過(guò)INTERNET進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控，使控制網(wǎng)絡(luò)延伸到世界各地。

4. 人機(jī)界面操作站

不同于以往的集中控制系統(tǒng)中心，本操作站并不是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的中心，而只是操作人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)視與控制的界面，主要完成系統(tǒng)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)管理功能。網(wǎng)絡(luò)管理功能包括設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)、選擇監(jiān)控方式、定義和更換節(jié)點(diǎn)等，監(jiān)控功能包括監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)視系統(tǒng)故障報(bào)警、控制設(shè)備啟停或閥門(mén)開(kāi)啟度等。

三、 BAS-K3000樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象及功能

BAS-K3000樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)代化建筑進(jìn)行全面、靈活、可靠的監(jiān)控，主要包括對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)、冷量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、鍋爐/熱交換系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明燈光系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、防盜保安系統(tǒng)等的監(jiān)控。各子系統(tǒng)既可獨(dú)立運(yùn)作又可統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，使整個(gè)建筑物內(nèi)的機(jī)電設(shè)備能高效、安全、可靠地運(yùn)行。

1．中央空調(diào)系統(tǒng)

* 監(jiān)視冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)

* 按照規(guī)定的順序遠(yuǎn)程/自動(dòng)控制機(jī)組啟停

開(kāi)機(jī)順序?yàn)椋豪鋮s塔閥門(mén)-冷卻水蝶閥-冷卻水泵-冷凍水蝶閥-冷凍水泵-冷水機(jī)組（冷卻塔風(fēng)機(jī)隨溫度調(diào)節(jié)）關(guān)機(jī)順序相反

* 冷凍/冷卻電動(dòng)蝶閥開(kāi)啟、閉合控制及閥位狀態(tài)顯示。

* 冷凍/冷卻水泵啟停控制及故障報(bào)警。

* 冷凍/冷卻水進(jìn)出水流量、溫度、壓力等參數(shù)的采集和記錄。

* 根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組開(kāi)啟臺(tái)數(shù)及對(duì)冷凍水泵進(jìn)行變頻調(diào)速控制以節(jié)約能源。

* 新風(fēng)及環(huán)境溫度、濕度監(jiān)測(cè)。

* 對(duì)新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)、送/排風(fēng)機(jī)啟停控制，比例調(diào)節(jié)閥開(kāi)度控制和閥位狀態(tài)顯示。

* 與消防系統(tǒng)配合，發(fā)生火災(zāi)時(shí)開(kāi)啟送/排風(fēng)機(jī)。

* 對(duì)以上設(shè)備可按預(yù)先制訂的時(shí)間表自動(dòng)啟停。

* 根據(jù)冷卻塔出水溫度實(shí)時(shí)控制冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停。

2. 冷量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

* 記錄風(fēng)機(jī)盤(pán)管電磁閥累計(jì)開(kāi)啟時(shí)間。

* 記錄空氣處理機(jī)比例調(diào)節(jié)閥流過(guò)冷凍水的累計(jì)流量。

* 統(tǒng)計(jì)、打印中央空調(diào)冷量收費(fèi)單。

3．鍋爐/熱交換系統(tǒng)

* 鍋爐蒸汽溫度、壓力監(jiān)測(cè)。

* 減壓后鍋爐蒸汽溫度、壓力監(jiān)測(cè)。

* 熱交換器工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

* 熱交換器供回水溫度、流量、壓力監(jiān)測(cè)。

* 控制供熱水泵啟停和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

4. 變配電系統(tǒng)

* 變壓器溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警。

* 配電柜內(nèi)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等監(jiān)測(cè)及報(bào)警。

* 開(kāi)關(guān)柜各支路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、繼電器保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

* 發(fā)電機(jī)組工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)、油溫超溫報(bào)警等。

5．給排水系統(tǒng)

* 給水泵自動(dòng)輪換啟動(dòng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警。

* 系統(tǒng)壓力、液位、流量監(jiān)測(cè)。

6．照明系統(tǒng)

* 根據(jù)功能要求的不同進(jìn)行區(qū)域照明開(kāi)關(guān)及照度控制

* 根據(jù)預(yù)訂的時(shí)間表分區(qū)控制照明燈啟停。

* 根據(jù)環(huán)境照度調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)照度。

7．電梯系統(tǒng)

* 監(jiān)視電梯運(yùn)行狀態(tài)。

* 監(jiān)視電梯所在樓層。

* 與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)強(qiáng)行控制電梯啟停

8．防盜保安系統(tǒng)

* 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與其他子系統(tǒng)互聯(lián)。

* 對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行電子地圖快速定位，

BAS-K3000系統(tǒng)操作界面軟件

基于MICROSOFT WINDOWS 3.X/9X 操作系統(tǒng)的全中文動(dòng)態(tài)圖形化操作界面，操作非常容易，按照界面上的中文提示，幾乎不需要培訓(xùn)就可完成大部分的操作工作。其主要功能有：

1．對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和控制

系統(tǒng)應(yīng)用程序和基本參數(shù)保存在智能節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器內(nèi)，節(jié)點(diǎn)掉電也不會(huì)丟失，智能節(jié)點(diǎn)能獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制功能。操作界面則可讓操作者直接進(jìn)行控制。

1）在圖形操作界面上可進(jìn)入各子系統(tǒng)界面。

2）在圖形操作界面上動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示設(shè)備工作狀態(tài)、系統(tǒng)參數(shù)（包括冷凍/冷卻水供/回水溫度、壓力、流量、閥門(mén)開(kāi)啟度、一氧化碳含量等）。其中，中央空調(diào)子系統(tǒng)的冷源系統(tǒng)界面將全部相關(guān)設(shè)備在一屏內(nèi)同時(shí)顯示，使操作者能縱觀全局，防止錯(cuò)誤操作，避免了頻繁轉(zhuǎn)換菜單。

3）利用圖形化按鈕對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。

4）利用圖形和聲音報(bào)警方式報(bào)告設(shè)備運(yùn)行故障。

2．系統(tǒng)初始化及參數(shù)設(shè)定首次使用本系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行初始化。

1）增減操作員、修改密碼。

2）定義操作者權(quán)限，限定相應(yīng)級(jí)別操作員的操作范圍。

3）增減系統(tǒng)功能模塊。

4）設(shè)定設(shè)備啟停時(shí)間表。

5）設(shè)定冷卻塔溫度調(diào)節(jié)范圍。

6）設(shè)定變頻器調(diào)速參數(shù)。

7）對(duì)冷量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)可設(shè)定不同時(shí)間段應(yīng)收的費(fèi)率。

3．歷史記錄的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析

1）定時(shí)自動(dòng)采集記錄

-&

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