上海伊顿亚太区总部的楼控应用探析

2010-02-13浙江中控研究院有限公司

智能建筑与智慧城市 2010年4期

文｜浙江中控研究院有限公司孙全姚健

1 背景介绍

随着中国经济实力与高新技术的腾飞，普通建筑已远不能满足降低能源损耗与浪费的要求，使用楼宇自控系统实现节能已是近几年政府推广“绿色建筑”、“节能减排”、“低碳生活”必不可少的有效手段之一，智能建筑这一新产业已经得到了国家的大力支持。通过加强建设管理和优化设备控制的措施，达到节能、减排、降碳的目的，营造安全、高效、舒适、便利、灵活、绿色的环境已经是当前建筑时尚和节能的体现，更不必说国家对节能减排杰出的团体及个人都会授予高额的奖励与经济补助了。

上海是个国际化的大都市，其瞬息万变的时尚潮流、高科技产业结构、政府强力的政策吸引着来自世界各地的投资商，位列世界500强企业之一的伊顿公司的亚太区总部就坐落在这里。公司总部为了营造一种舒适、高效、安全、绿色节能的智能化办公环境，采用了目前较先进的楼宇控制系统节能技术，并选用了浙江中控电子技术有限公司自主研发、生产的OptiSYS PCS-300楼宇自控系统系列产品。

2 建设目标

项目建设目标如下：

依托目前智能建筑行业的科技成果，结合伊顿亚太区总部的控制要求，通过采用现代智能化管理技术，即互联网络技术、自动化控制技术，以及数字化技术，经过精密考虑、优化组合，满足办公数字化技术应用的要求；

在结构合理、使用高效、投入成本低的原则下，建设一个多功能、现代化、低维护管理的楼宇自控系统；

保证室内办公环境舒适、节能，采用先进的控制策略，按需求定时控制设备的运行；

按建筑物内空气流动性的要求对楼内的送排风设备进行定时的开启，保证室内环境的舒适；

为灵活实现对每台室内空调机的单独控制，提高效率，降低能耗，通过LON通信网关对VRV变冷媒流量空调系统进行集成统一管理。

3 系统特点

（1）系统网络结构

OptiSYS系统采用了单层网络结构和先进的现场总线控制技术，使得OptiSYS集散系统无论在可靠性还是技术先进性上都拥有世界领先的水平。中央控制室单独设立中央工作站，通过访问现场控制器采集现场设备的数据，分析后反馈给现场控制器，通过控制器执行相应的动作，实现管理、控制一体化。

（2）系统硬件配置

整栋大厦的楼宇自控系统共配置10台PCS-300系列DDC控制柜，通过以太网交换机组成控制主网络，再分别通过CAN总线另行扩展6台DDC柜，以满足空调系统设备、通风排风设备、VRV空调机组等的监控、管理要求。

（3）系统软件配置

系统运行于Windows XP/2003中文平台，拥有灵活的动态图形操作界面，以及软功能键、下拉式菜单，可用鼠标完成大部分功能。

（4）设备功能

系统由PC主机、彩色屏幕显示器及打印机组成，可直接与以太网相连，通过密码访问楼宇自动化管理软件，对全动态窗口进行监测；能完成直观的图文操作、对历史数据的保存和打印、故障诊断和报警，方便管理和系统备份。

4 系统功能和实现方式

（1）空调系统

空调系统的功能如下：

对每台新风机组进行优化控制，通过软件进行时间的累计、生成温度曲线。

新风机组设置手动／自动控制模式，每台新风机组都配有就地选择开关以供选择手动／楼宇自动化控制。在楼宇自动控制模式下，楼宇自控系统将按时间表来控制新风机组，执行相关的控制程序和连锁。在手动模式下，楼宇系统控制功能失效，但监视功能和新风机末端风量调节仍然保持。

新风机组末端都配有电动风阀和电动执行器，以达到控制风量的目的。

控制过程如下：

① 安装在新风门和末端送风门处的电动新风阀门接受就地安装的DDC控制器的指令。当DDC控制器接收到的室内CO2浓度或者室内压力值与设定值有偏差时，现场DDC控制器内置的控制算式，如比例控制P、比例加积分控制PI、比例积分微分控制PID和优化PID即发出控制信号到电动调节风阀，调节末端送风阀的开度，从而构成闭环控制，保持室内CO2浓度和室内压力在要求的控制范围内，达到空气清新的环境要求。当新风机组停止运行时，自动关闭新风阀。

② 电动新风阀门与送风机连锁控制，送风机工作时，阀门保持打开状态；送风机组停止工作时，阀门保持关闭状态。

③ 在新风过滤段上设置压差开关，监测过滤器上的积尘所造成的气阻，在积尘过多时进行报警，提示清洁过滤器。

④ 每台新风机实时监测送风的温度情况，DDC通过设定温度与送风温度的比对，调整表冷器电动二通阀执行器，严格控制表冷器内的冷冻水流量，始终将送风温度控制在设定温度范围内，以确保室内环境的舒适性。

（2）送排风系统

送排风系统的功能如下：

对每台送排风机进行时间控制，通过软件进行时间的累计。

送排风机设置手动／自动控制模式，每台送排风机都配有就地选择开关以供选择手动／楼宇自动化控制。在楼宇自动控制模式下，楼宇自控系统将按时间表来控制送排风机，执行设备的启动和停止。在手动模式下，楼宇系统控制功能失效，但监视功能仍然保持。

对排烟风机的运行状态和故障报警进行监测，并对故障进行提醒。

（3） VRV空调机组通信

VRV空调机组采用的DAKIN空调，每台VRV空调机都有一个控制面板，每64个控制面板以通信总线的形式，手拉手地连接到DAKIN的网关上。本工程VRV空调机组共使用了7个网关，各个网关也采用手拉手的通信总线的形式连接到电脑主机上，然后电脑主机通过接口软件对DAKIN网关上的数据一一读取，楼宇自控系统通过该电脑主机的OPC通信接口读取数据。系统对大楼VRV空调的运行、故障状态、控制模式、房间温度进行监测，远程对空调温度进行设定，对机组启停加以控制，对故障报警信息做出提醒。

（4）温湿度LED显示

各个公共区域的温湿度信号和室外的温湿度信号，由相应的DDC采集，然后通过MODBUS TCP网关传送到电脑上，电脑主机通过通信接口，在LED屏上发布各温湿度信息。

（5）BAS和电气设备的I/O信号接口要求

按系统设计方案，BAS对大楼内的机电设备进行监视、控制和管理，所以BAS和大楼内的这些机电设备间要建立一定的I/O信号连接，这种信号连接对于电气设备有一定的技术要求。

对风机等电气设备的电器控制盘（柜）的技术要求有：

◆ BAS的输入信号：设备运行状态、过载报警、手动/自控状态；

◆ BAS的输出信号：设备启停控制。

对照明灯光的电器控制箱（盘）的技术要求有：

◆ BAS的输入信号：设备状态、手动/自控状态；

◆ BAS的输出信号：开关控制。

BAS对电气设备I/O信号的特别要求有：

◆ BAS和电气设备之间传送信号的接点都是独立的，不带电的，即“干接点”；