成都千順佳機電設(shè)備有限公司
xiaaibosm.cn
摘要：介紹基于開放的LonWorks技術(shù)TAC Vista樓宇自控系統(tǒng)在商業(yè)樓宇建筑群的系統(tǒng)應(yīng)用。LonMark認(rèn)證的DDC控制器在系統(tǒng)控制上的配置靈活性和網(wǎng)絡(luò)的易于擴展性，以及其它通訊協(xié)議的子系統(tǒng)如何集成到基于LonWorks技術(shù)的TAC樓宇自控系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：開放性；樓宇自控系統(tǒng)；LonMark認(rèn)證；系統(tǒng)集成LonWorks RS485 BACne
項目案例介紹
中關(guān)村紫金數(shù)碼園是中國科學(xué)院科技園首期啟動工程，由北京中關(guān)村科學(xué)城建設(shè)股份有限公司進行開發(fā)建設(shè)。該項目位于中關(guān)村南四街以東、中關(guān)村東路（希格瑪大廈）以北、財經(jīng)學(xué)院東路以西，占地面積約為2.9萬平方米，總建筑面積約14.1萬平方米。
商業(yè)建筑群包括5棟建筑樓，其中有3棟辦公樓、1棟公寓和1棟服務(wù)樓。
該項目于2006年底建成并投入使用，作為北京數(shù)字娛樂軟件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地，是北京軟件“三庫四平臺”上層應(yīng)用平臺的一部分，服務(wù)于北京市動漫畫、手機游戲、網(wǎng)絡(luò)游戲和益智教育軟件等產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)。
樓宇自動化控制內(nèi)容
商業(yè)建筑群樓宇自動控制系統(tǒng)使用的是施耐德TAC樓宇自控系統(tǒng)，控制系統(tǒng)是基于開放的LonWorks技術(shù)的TAC Vista系統(tǒng)，被監(jiān)控點約4000點，BA控制網(wǎng)絡(luò)使用LonWorks網(wǎng)絡(luò)，通過LonWorks路由器把分布在不同建筑內(nèi)和不同樓層的DDC控制器 便捷地連接起來，體現(xiàn)了LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在系統(tǒng)組網(wǎng)和配置的靈活性，系統(tǒng)可大可小，組合靈活，中關(guān)村紫金數(shù)碼園五棟建筑之間通過8條網(wǎng)絡(luò)總線，把 DDC控制器連接到中央工作站。
該項目BA控制內(nèi)容主要包括辦公樓部分由新風(fēng)機組，空調(diào)機組，區(qū)域供冷/供暖控制，送/排風(fēng)機，軸流風(fēng)機，給/排水泵，生活水箱，水池，污水井等控制；服務(wù)樓由冷水機組、變/配電、變頻控制、電梯等集成。
基于LonWorks網(wǎng)絡(luò)的開放架構(gòu)
施耐德TAC Vista樓宇自控系統(tǒng)是完全基于LonWorks技術(shù)的開放系統(tǒng)，作為施耐德電氣旗下子公司，提供樓宇自控系統(tǒng)解決方案。施耐德TAC倡導(dǎo)并建立了開放 式的建筑信息自動化系統(tǒng)，即Building IT系統(tǒng)。這個概念概括了公司業(yè)務(wù)的發(fā)展、制造和銷售產(chǎn)品、服務(wù)和解決方案等，以改善室內(nèi)環(huán)境并通過降低運行費用等更多的吸引力，向業(yè)主提供高附加值的智 能建筑。TAC公司為建筑物整個壽命周期提供完整的解決方案。
1.TAC Vista工作站管理系統(tǒng)
TACVista系統(tǒng)用于大樓內(nèi)的機電設(shè)備的控制管理及建筑物能源消耗的智能化管理。系統(tǒng)
適應(yīng)性非常強，為模塊化結(jié)構(gòu)?？珊芊奖愕貥?gòu)造出不同等級的獨立系統(tǒng)，每級都具有非常清楚的功能和權(quán)限，這就使Vista既可用于單獨的樓宇管理，也可用于
一個區(qū)域分散的樓群的集中管理。用戶可通過中央計算機很直觀地、詳細地監(jiān)測并控制建筑物內(nèi)機電設(shè)備的運行，完全將HVAC暖通空調(diào)、照明、給排水、能源管
理、時間表安排等子系統(tǒng)置于自己的監(jiān)控之下。
TAC
Vista為服務(wù)器和工作站操作系統(tǒng)，將工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和易于使用的用戶接口界面結(jié)合在一起，提供可靠、靈活和經(jīng)濟的建筑管理解決方案。軟件系統(tǒng)不僅含有集
成和環(huán)境控制功能，同時還有設(shè)備和能源管理功能。TAC
Vista系統(tǒng)可以作為一個獨立的系統(tǒng)運行，也可以與多個計算機一起運行，組成局域網(wǎng)或遠程網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的操作和監(jiān)視既可在現(xiàn)場完成，也可在遠程完成。
TAC
Vista提供了一個面向?qū)ο蟮膱D形化的用戶界面，在良好的HMI人機界面下控制、監(jiān)視和管理操作系統(tǒng)運行，用于處理系統(tǒng)的日常操作。操作員只需使用鼠標(biāo)
“指點及按動”的方法選擇功能輸入指令及操作軟件，而不必熟記代碼。彩色圖像不僅能清楚地顯示整個系統(tǒng)的布局，還能顯示記錄圖像和三維物體?？梢酝ㄟ^圖像
的快速切換改變時間的設(shè)置參數(shù)值或狀態(tài)值。實現(xiàn)動態(tài)圖形的顯示；現(xiàn)場動態(tài)實時數(shù)據(jù)的顯示；控制程序、監(jiān)視程序和操作程序的輸入、修改與傳送；顯示現(xiàn)場
DDC控制器及現(xiàn)場設(shè)備的運行故障報警；顯示、打印、記錄運行參數(shù)；根據(jù)要求定時打印有關(guān)數(shù)據(jù)報告。
TAC Vista提供順序控制程序、功能聯(lián)鎖程序、用電管理程序、照明控制程序、維修記錄程序、統(tǒng)計程序、報表產(chǎn)生程序和歷史數(shù)據(jù)與處理等程序。
2.TAC Xenta系列LonMark認(rèn)證DDC控制器
TAC
Xenta系列可自由編程控制器均具有LonMark認(rèn)證，具有LonMark認(rèn)證的DDC控制器可實現(xiàn)不同廠家設(shè)備之間的互連互通，使系統(tǒng)集成變得容易
起來。DDC控制器采用國際LonTalk通訊協(xié)議，即該系統(tǒng)的通訊協(xié)議對其它用戶是透明的，為用戶的系統(tǒng)集成和未來的系統(tǒng)升級、擴展和改造留下很大的余
地。TAC提供的TAC Xenta 280和TAC Xenta
300系列控制器是LonMark認(rèn)證的可編程控制器，設(shè)計用于小型至中型的HVAC暖通空調(diào)系統(tǒng)；TAC Xenta
400系列控制器是通過LonMark認(rèn)證的可編程控制器，可作為開放式控制和管理系統(tǒng)中的集成單元，用于大型HVAC暖通空調(diào)系統(tǒng)控制。
TAC
Xenta系列LonMark認(rèn)證DDC控制器既可作為智能控制器獨立運行，控制現(xiàn)場設(shè)備，監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境，也可接入LON總線，從而成為控制網(wǎng)絡(luò)的一部
分，與其它系統(tǒng)實現(xiàn)智能集成。每一TAC Xenta控制單元都受TAC
Vista中央系統(tǒng)的監(jiān)視和控制，能和其它廠商的LonWorksTM產(chǎn)品實現(xiàn)互連，與LonWorksTM產(chǎn)品實現(xiàn)互操作。
在中關(guān)村數(shù)碼
園項目中考慮到大量使用新風(fēng)機組和空調(diào)機組，為了充分體驗集散控制的系統(tǒng)優(yōu)勢，使用小點數(shù)控制器TAC Xenta
280系列控制器，實現(xiàn)DDC控制器和新風(fēng)機組或空調(diào)機組一對一的控制，這種設(shè)計考慮系統(tǒng)的故障冗余，在一臺DDC控制器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)控制的影響只是
一臺新風(fēng)機組或空調(diào)機組，減少了在一臺DDC控制器連接多臺新風(fēng)機組或空調(diào)機組時，因為在一臺DDC控制器出現(xiàn)故障，而影響多臺新風(fēng)機組或空調(diào)機組控制。
TAC Xenta
280控制器是LonMark認(rèn)證的可編程控制器，配置靈活，易于安裝。Lon-Works網(wǎng)絡(luò)通訊使用3120神經(jīng)元芯片，中央處理器是32位、
10MHz主頻的CPU。提供HVAC暖通空調(diào)及建筑物內(nèi)其它子系統(tǒng)的全部控制功能，包括循環(huán)控制、控制曲線、時間控制、報警管理等等，使用圖形編程工具
TAC Menta，使編程和操作非常簡便。
TAC Xenta 280控制器聯(lián)網(wǎng)采用非屏蔽雙絞線連接在LonWork TP/FT-10網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)通信速率為78Kbps?？刂破饔砂惭b在一起的端子部分和電子部分組成，終端設(shè)備的線纜僅與端子部分連接，因此可根據(jù)需要移去電子部分，而不影響端子連接。
TAC Xenta 280可以連接到中央管理系統(tǒng)TAC Vista。現(xiàn)場使用的TAC Xenta OP手操器可以連接至TAC
Xenta。TAC Xenta OP手操器盤帶有顯示器和按鍵，用于現(xiàn)場讀取控制器數(shù)據(jù)或改變參數(shù)設(shè)置。TAC Xenta
OP手操器可以搭扣在TAC Xenta控制器上，也可安裝在控制柜前面或作為便攜式終端使用。
由于控制器采用非易失（快閃）存儲器，在電源故障后控制單元仍保存用戶的設(shè)定值，以確保電源恢復(fù)后就能正常工作。
系統(tǒng)集成
中關(guān)村數(shù)碼園多個弱電系統(tǒng)在聯(lián)動和管理上需要系統(tǒng)集成，和BA系統(tǒng)的集成主要由服務(wù)樓有冷水機組、變/配電、變頻控制、電梯等，這些子系統(tǒng)有的
可提供LonWorks通訊接口，比如變頻控制可提供LonWorks通訊接口，這種情況下子系統(tǒng)可以方便地、通訊透明地連接到TAC
Vista系統(tǒng)，不需要任何外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備，輕松實現(xiàn)系統(tǒng)集成。但現(xiàn)實工程實施時大部分情況下建筑樓宇內(nèi)多個子系統(tǒng)不具備提供LonWorks通訊接口，它
們可提供BACnet或Modbus其它一些國際或工業(yè)主流標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。此時針對系統(tǒng)集成的實際應(yīng)用，施耐德TAC提供LonWorks網(wǎng)關(guān)的集成方案，通
過TAC Xenta 913可實現(xiàn)把其它BACnet、Modbus或RS232、RS485集成TAC Vista系統(tǒng)。
該項目使用的
冷水機組提供BACnet通訊協(xié)議，變/配電子系統(tǒng)提供Modbus通訊協(xié)議，基于現(xiàn)場情況，方案配置選擇了TAC Xenta 913
LonWorks網(wǎng)關(guān)，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換把其它國際或工業(yè)主流標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議集成到基于LonWorks的TAC
Vista系統(tǒng)。和冷水機組集成，提供高級的負載控制和順序控制，提供連續(xù)的性能監(jiān)視和遠程報警；和電力配電集成，提供能源監(jiān)視和報告，以及在正常和斷電
兩種模式之間集成現(xiàn)場設(shè)備和柴油發(fā)電機、UPS機組的能源策略應(yīng)用。
總 結(jié)
通過開放的、互聯(lián)的、互操作的基于LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的TAC Vista樓宇自控系統(tǒng)，在使商業(yè)建筑群實現(xiàn)樓宇自控化控制，給用戶帶來舒適環(huán)境體驗同時，減少維護人員和節(jié)約能源。在不同子系統(tǒng)集成時，整個網(wǎng)絡(luò)集成變 得容易起來，使智能建筑各系統(tǒng)實現(xiàn)無縫集成，通過LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用，為整個系統(tǒng)今后的維護和升級留有很大的預(yù)留空間，無論在設(shè)備維護或系統(tǒng)擴 展時，都不必受制于專一系統(tǒng)供應(yīng)商，在開放環(huán)境下給用戶帶來很大的選擇余地。