200903宝钢大厦BA系统改造方案 - 图文

宝钢大厦楼宇自控系统

改造方案

上海奂源工程设备有限公司

2009年3月

宝钢大厦楼宇自控改造方案

1. 项目概况

宝钢大厦楼宇自控系统是由上海船舶研究所设计、制作和安装的。其最初的设计是按照四星级标准设计的，于1998年验收并投入使用,至今已经有10年有余。整个BA系统包括了以下子系统：空调新风子系统、冷热源子系统、供配电子系统、制冷制热子系统、供变配电子系统、锅炉子系统、照明系统和给排水子系统六大子系统。其中冷热源系统监控点215个，空调系统监控点454个，27台空调机组，通风系统监控点为63个，26台新风机组，给排水系统监控点为76个，变配电系统监控点58个，照明系统监控点145个，电梯系统监控点24个，共计1035点。系统主控站1个，分控站2个，现场控制器29台。

目前，部分DDC控制器已经无法正常工作，控制器失灵，传感器和阀门执行器的性能需要全面进行检测并维护，BA系统急需进行维护改造。

2. 系统技术介绍及方案分析

a) 系统介绍

本系统中监控系统监控管理遍布于各大楼内所有空间的监控对象，除了冷热源、空调通风设施以外，还有照明、动力配电、给排水和电梯等设备。楼内设有中央空调系统，另外地下层等楼层还分布着给排水、送排风设备，包括水箱，照明等设备；变配电系统包括高低压进线柜、计量柜、变压器等设备。

针对项目的上述特点，非常适合采用“分散控制，集中监控”的集散型控制模式。 分散控制，能够极大地提高系统的可靠性，降低系统布线的造价和复杂程度；集中监控又为系统的操作管理和维护带来巨大的方便。

通过对楼宇设备的监控，将可以提供舒适性环境，节省能源，保障人员设施的安全和保护环境等等效益。

集成和信息系统集成需要来自建筑设备日常的和应急的各种工况参数，例如故障报警信息，能源计量，设备负荷状态(时间、水平)等等，建筑设备监控系统必须采集这些数据，并将它们和共享数据库关联，成为系统集成可以运用的原始数据。这一个数据自动化采集的作业，是整个建筑群实现智能化的重要一环。

b) 方案分析：

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宝钢大厦楼宇自控改造方案

经过对系统的分析及现场的勘查，我们拟定本次改造对主、分控站及其软件，现场DDC控制器模块，箱体全部更新，传感器部分更新，阀门及执行器检修维护，管线平面部分予以保留，垂直及总线部分重新敷设。

主、分控站及其软件，现场DDC控制器是整个BA系统的核心。原系统中使用的现场控制器是上海船舶运输科学研究所提供的，主要用于船舶上机电设备控制而用，并非BA系统专用设备，因此在功能和控制性能方面存在着天生的缺陷，监控软件也不是成熟的楼宇自控管理软件。全部更新后将大大改善这方面的不足。经过多年的运营，年老失修、技术落后，因此我们建议全部更换。

安装在风管上面的传感器，主要是温度和压差，我们建议予以更新。安装在水管上的温度传感器，我们将拆卸后逐个检测，根据具体情况决定是否予以更换。

原来的阀门使Trend（卓灵）的产品，意大利原产，今年已被霍尼韦尔收购至旗下。这些阀门拥有较好的的材质和性能，因此我们建议对这些阀门进行维护并予以保留。若需要进行更换，还需要考虑到新阀门的安装尺寸同原来尺寸差异的问题，这样势必导致相连的水管管道也需要更换和重新安装，工作量繁重。

阀门执行器需要进行检测，如果校正后工作性能良好，则予以保留，否则更换阀门执行器。

原来的29个现场控制机箱外壳箱体其尺寸较小，而本次更换的霍尼韦尔BA控制模块及CPU均需要在此位置放置，因此需要对箱体其进行更换。原箱内控制器及相应的输入/输出模块全部更换，管线检查后做标签，大部分保留，重新接线并做标签。

按照此方案实施，我们建议分以下几个步骤进行：

? 现场设备的检测，包括部分传感和全部阀门及执行器现场测试（部分已完成）； ? 现场管线的检查，查线后做好标签，以便以后利用；

? 系统深化设计，包括设备配置调整、系统图、平面布置图、DDC接线图设计； ? 拆除设备，包括现场控制器、传感器、阀门及执行器，阀门检修(此阶段开始现

有BA系统需要暂停使用)；

? 按图施工，包括增设管线，DDC控制器、控制箱安装，传感器安装，阀门及执行

器安装，查线等；

? 软件编程，包括DDC控制其内部控制程序编制，监控软件操作界面编制。

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? 系统调试，包括通讯网络调试、DDC单机调试，DDC联机调试，监控软件调试； ? 系统验收。

3. 系统设备选型

a) 中央系统的配置 硬件配置：

? 中央主服务器选用国际名牌DELL服务器，该机器均经过HONEYWELL公司

的测试验证，性能良好。能最大程度降低中央数据保护的风险性，并更利于操作员及管理员的日常维护。

? 打印机采用了高速矩阵打印机，以便连续打印事件/报警事件。

? 为服务器专门配置了高性能的UPS设备，进一步确保了系统运行的稳定性。 软件配置：

? 服务器上将安装EBI服务器/工作站软件及Windows XP/2003操作, 可根据需

要配置标准接口软件及第三方的开发接口。

? 工作站上将安装EBI工作站/浏览器软件及Windows XP/2003操作，可根据需

要配置其他软件授权，如SQL。

? 运用BACnet客户端用于实现对BACnet控制器的管理。

? OPC客户端和BACnet客户端用于开发相关子系统的通讯接口。(可选) ? MODBUS客户端，用于集成工业级PLC或变频器的标准通讯接口。(可选) ? DSA分布式服务器连接模块，为成熟的应用模块，用于连接分布设置的EBI与

IBMS平台，确保系统集成的可靠性。(可选) ? API接口，用于开发相关子系统的通讯接口。(可选)

? 子系统接口开发：冷水机组、热交换器机组、智能照明系统等。(可选)

b) 现场设备的配置

现场控制器全部选用Honeywell公司最新推出的ComfortPointTM系列控制器。 ? 网络控制器采用Honeywell公司最新的基于IP的具有扩展能力的BACnet网

络控制器CP-IPC，采用32位CPU，64MB内存，24个物理点可扩展至128

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个，1500个软件点，支持扩展I/O模块，配置灵活。内置BACnetIP路由器，无须另行增加任何BACnet路由设备，1个10M/100Mbps的Ethernet TCP/IP口和3个MS-TP BACnet口，每条BACnet MSTP扩充多达30个现场控制器。 ? 每个变风量末端选用独立的现场BACnet控制器CP-VAV。采用32位CPU，

20个物理点。通过BACnet MSTP总线连接CP-IPC，支持同层通讯，支持标准的VAV控制应用并可自由编程，兼容T7460、T7560墙装模块。每一个CP-VAV控制器直接对应控制一个末端设备。

? 风机盘管、送排风机、照明回路、水泵等简单控制应用选用独立的现场BACnet

控制器CP-SPC。采用32位CPU，19个物理点。通过BACnet MSTP总线连接CP-IPC，支持同层通讯，支持标准的FCU控制应用并可自由编程，兼容T7460、T7560墙装模块。每一个CP-SPC控制器直接对应控制一个AHU。 ? 便携式操作站XI582B-CH：全中文液晶显示手操器，用于系统维护人员在任

一控制器上对该控制器及总线上的系统控制器(控制器可同层通讯)的运行状态、参数进行监测，并可修改系统的状态及参数，操作过程不影响系统的正常工作。操作站设三级密码保护以保障系统的安全。

? 控制器的电源由控制中心UPS统一提供一路交流220V电源。 ? 现场传感器、执行器的电源由机电承包单位提供楼层电。

本方案所采用的主要组件中央软件、控制器及主要的现场传感器均是Honeywell生产的标准设备，在世界各国得到广泛的应用。Honeywell的楼宇控制设备均采用工业标准，具有极高的可靠性。

c) 系统通讯网络 1) 管理层网络

? 采用标准的TCP/IP以太网构成局域网，中央站与工作站为服务器/客户机结

构，通过以太网及相应的通讯接口实现中央站、工作站、及第三方设备、相关子系统间的及上位BMS系统的数据通信、资源共享和综和管理功能。 ? EBI系统由于其结构及开放性易于实现与其他相关系统和独立设置的智能化

系统间的数据通信、系统集成以及与其他厂商设备和系统的连接。 ? 数据传输速率为10/100M。

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? 本系统设计将BA系统的TCP-IP传输方式直接接入到PDS系统中，鉴于安全

起见，需要PDS专业选用高性能的网络交换机设备，达到水平网线传输，垂直光纤传输的目的，这样将大大提高BA系统控制的优越性。另建议将BA系统所在的网段用VLan技术单独划分出来，这样更加确保了BA系统在运行过程中的稳定性。 2) 监控层网络

为了保证系统日后的开放性，我们将采用我们最新的、也是目前最为先进的通讯方式即BACnet通讯方式为大楼进行系统设计。

? 网络控制器CP-IPC通过BACnet TCP/IP总线与EBI中央通讯，能实现控制器

间的通讯，即同层通讯，便于系统参数的共享及不同控制器间的联动控制。 ? EBI中央可通过BACnet TCP/IP总线把信息传送至任何指定的分站。 ? BACnet TCP/IP总线在网络控制器CP-IPC和中央站之间以10/100M的速度传

输数据，最高通讯速率可达100Mbps。 3) 现场层网络

为了保证系统日后的开放性，我们将采用我们最新的、也是目前最为先进的通讯方式即BACnet通讯方式为大楼进行系统设计。

? 现场控制器CP-VAV/SPC通过BACnet MSTP总线连接至网络控制器CP-IPC，

从而与中央通讯。每条BACnet MSTP总线可连接最多30个现场控制器。 ? BACnet MSTP最高可以76.8Kbps的速度在现场控制器CP-VAV/SPC和网络控

制器CP-IPC之间进行数据传输。电缆长度从1050至7200英尺(320至2200米)。 d) 系统特点

a) 本项目采用Honeywell的ComfortPointTM系统，构成纯BACnet网络系统结构，不仅符合中国国家标准，而且符合当代现场总线在控制系统应用发展方向。 b) 系统不需要网络转换设备(如：网络控制器、网关等)，由中央站和分站DDC构成分布式集散控制系统，中央站和分站DDC控制器直接通信，控制器之间直接通信。

c) 所有DDC控制器，均为可以和第三方产品互相操作和互相替换的开放式BACnet的产品。因此ComfortPointTM系统是一个完全开放系统。

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d) 所有DDC控制器，均为点对点通信，体现了“网络就是控制器”这个网络时代的技术特征。

e) 中央站出现故障，不影响所有DDC控制器的工作。中央站由中央服务器和客户机组成，同时采用互联网技术，兼具浏览器/WEB服务器/数据库这种互联网三层结构，全部WEB化界面操作。中央服务器建立和支持63000个监控点的实时数据库和可大于20GB的关系数据库，还提供DSA分布式数据库技术，中央站采用的最先进的数据库技术和互联网技术,安装有完善的中间件服务系统（ARCnet、BACnet、LonWorks、ModBus、ODBC、OPC、DDE等等），使EBI系统成为智能建筑的理想的开放式集成平台，基于建筑设备监控系统，可以构成BMS，IBMS平台。

4. 系统总体架构

与集成管理系统联网，建筑设备监控系统可将设备维修信息自动传送至集成系统，方便物业管理部门及时组织维修，对于中南国际广场这样的建筑来说将有大量的设备维护工作，通过系统间的联网将大大提高工作效率。

? 需采用先进的、集散型网络结构实现建筑设备监控系统的实时集中监控管理功能。既能符合国际标准，又符合中南国际广场的建筑特点，其设备较分散，作为集散性控制分站的控制器通信网络，应能实现各分站间，分站与中央站之间的数据通信。

? 监控的界面应为全中文Windows界面，便于操作员的学习和掌握，监控界面直观形象。

? 需采用灵活的模块化具有BACnet技术现场控制器，对于不同楼层的现场设备分布配置相应的输入/输出模块，保证系统良好的集散性和今后的扩展性。 ? 需尽量采用同一厂家的设备，高可靠性的设备，以保证各设备间良好的协调性且长期运行良好。

? 需采用优化的控制方案，实现节能控制。空调系统将成为能源消耗的大户，采用优化的控制方案不但可为宝钢大厦创造一个舒适及安全的工作环境，且能大大节约能源。

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Honeywell公司的EBI系统是一个集成系统，而且是目前世界上唯一已经将 BA、SA、FA集成的集成系统，可完全满足宝钢大厦BA系统的需要，且为很多工程应用的成熟、可靠的系统。系统网络应采用标准网络协议，符合远程通信管理以及符合计算机发展技术趋势的要求。系统软件应能提供多种标准通讯协议便于实现系统集成，并按模块化的方法设计，便于系统规模及应用功能的扩展。

为了保证系统日后的开放性，推荐采用最新的、最先进的产品为本项目行系统设计。系统方案选用EBI系统，现场控制器采用Honeywell最新推出的ComfortPoint系列控制器。

1) 中央站监控功能

全中文化的图形化操作界面监视整个BA系统的运行状态，提供动态图片、工艺流程图、实时曲线图、监控点表、绘制平面布置图，以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。可根据实际需要提供丰富的图库，并提供图形生成工具DisplayBuilder软件，绘制平面图或流程图并嵌以动态数据，显示图中各监控点状态，提供修改参数或发出指令的操作指示。采用EBI服务器配置的矩阵打印机可连续记录报警打印输出，保证报警记录的连续性。

2) 空调通风系统的监控

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设计空气调节系统的目的在于，创造一个良好的空气环境，即根据季节变化提供合适的空气温度、相对湿度、气流速度和空气洁净度，以保证人的舒适度。在智能建筑中，由于使用着大量的办公设备和电信电气设备，空调负荷中主要是内部发热量引起的负荷，在设备使用高峰期，设备发热量可达内部发热量的50％左右。因此，建筑物的内区基本上全年供冷，周边区可能出现供热,供冷交替反复形式。夏季冷负荷，智能化建筑可以达到一般大楼的1.3—1.4倍，而冬季热负荷却仅为后者的50％。所以,智能化建筑的空调也将根据不同区域有着不同的方式。

通过BA系统的监控环境温度可控制在设定温度的+/-2℃范围。

需要强调的是，尽管机组不同、应用的场合不同，但是，对它们的控制均有一个共同的目标和控制重点就是在保证舒适性的前提下，保证机组可靠运行，提供节能措施。对每一台机组的控制原理和控制方式，均建立在这个基础上。

以下我们将对本工程空调机组和新风机组的控制原理加以介绍： 空调新风机组系统

本系统主要由PAU新风机组(二管制)和本地控制的风机盘管组成。 新风机组（二管制）监控：

这些空调机组均带有冷热水阀调节控制、新风/回风/送风风阀调节控制、加湿阀的调节控制、过滤网压差报警的监测以及送回风温度传感器的监测功能。另外对于变频空调机组，还带有对变频器的频率控制，具体监控内容详见下表。

监控设备 数量 监控方式及监控内容 模拟输入：送风温度、回风温度、风阀反馈、水阀反馈 模拟输出：冷热水阀调节控制、风阀调节控制、变频器调变频空调新风机组(二管制) 若干 数字输入：风机运行状态、故障报警、手/自动状态、风机压差报警、水泵压差状态信号 数字输出：风机启停控制、加湿器开关控制 - 8 -

节控制 宝钢大厦楼宇自控改造方案

主要监控功能如下：

? 机组定时启停控制：根据事先排定的工作及节假日作息时间表，定时启停机组。自动统计机组运行时间，提示定时维修。

? 监测机组的运行状态、手自动状态、风机故障报警、送回风温湿度。 ? 送风温度自动控制：以送风温度设定值作为控制目标，以送风温度测量值作为过程变量，以控制阀门作为执行器，采用闭环控制方案一进行PID调节，使送风温度保持在设定值的附近。在夏季工况时，当送风温度高于设定值时，增大冷水管阀门开度；当送风温度低于设定值时，减少冷水管阀门开度。在冬季工况时，当送风温度高于设定值时，减少热水管阀门开度；当送风温度低于设定值时，增大热水管阀门开度。使送风温度始终控制在设定值范围内。 ? 焓值控制：对空气源进行全热值计算，并进行比较决策，自动选择空气源，使被冷却盘管除去的冷量或增加的热量最少，来达到所希望的冷却或加热温度。 ? 连锁控制，风机启动：新风风阀打开、水阀执行自动控制；风机停止：新风风阀关闭、水阀关闭，在冬季水阀则保持30%的开度，以保护热水盘管，防止冻裂。

? 报警功能：如机组风机未能对启停命令作出响应，发出风机系统故障警报；风机系统故障、风机故障均能在手操器和中央监控中心上显示，以提醒操作员及时处理。待故障排除，将系统报警复位后，风机才能投入正常运行。 ? 启停时间控制：从节能目的出发，编制软件，控制风机启／停时间；同时累计机组工作时间，为定时维修提供依据；例如，正常日程启／停程序：按正常上、下班时间编制；节、假日启／停程序；制定法定节日、假日及夜间启／停时间表；间歇运行程序：在满足舒适性要求的前提下，按允许的最大与最小间歇时间，根据实测温度与负荷确定循环周期，实现周期性间歇运行。编制时间程序自动控制风机启停，并累计运行时间。

风机盘管监控(非联网型)：

本项目采用二管制风机盘管，控制方式为本地控制，其他通用的风机盘管控制内容包括： ?

室内温度的检测与设定：在控制区域安装室内温控器，根据测定温度值与设

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定温度比较后，控制冷热水阀门及相应风机转速。 ?

FCU风量控制：室内用户设定器可设定FCU风机的转速(高／中／低／停)。中控制室内也可设定相应参数。 ?

FCU温度控制：室内用户设定器可设定房间温度，中控室内也可设定相应参数，控制器根据设定温度控制FCU二通阀的开关，控制器通过中控室切换冷暖模式。

3）送排风机系统

设备 送排风机 排烟风机 管道风机 监控内容

? 通过启动柜接触器辅助开关，直接监测风机运行状态和手自动状态。 ? 通过风机过载继电器状态监测，产生风机故障报警信号。

? 于预定时间程序下控制排风机、送风机等启停，可根据要求临时或者永久设定、

改变有关时间表，确定假期和特殊时段。 ? 同时累计风机的运行时间。

? 中央站用彩色图形显示上述各参数，记录各参数、状态、报警、启停时间(手动

时)、累计时间和其历史参数，且可通过打印机输出。 4）电梯系统

? 监视每部电梯的运行状态(上下行)、故障报警。 ? 读取每部电梯所在楼层的信息。

5) 其它系统（通讯接口方式接入）

本建筑设备系统除了对所有空调系统、照明系统、送排风系统控制、给排水系统、变配电等系统进行管理，还集成消防系统、安防系统等。

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监控内容 启停控制，运行状态、故障报警、手/自动状态 运行状态、故障报警、手/自动状态 启停控制，运行状态、故障报警、手/自动状态 宝钢大厦楼宇自控改造方案

EBI可提供其他基于网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据，可与其他应用系统之间共享数据。EBI系统已包含了广泛的设备及协议界面供集成选用，系统有以下开放接口：ODBC数据接口、Network API（C、C++、VB、FORTRAN）、AdvanceDDE客户端、BACnet客户端/服务器、Microsoft Excel Data交换、OPC客户机等。

其它系统的接入根据建设方具体配置进行设计。

5. 系统的扩容、扩建及故障影响

EBI不仅可作为建筑设备监控系统的监控管理，更适合作为BMS的管理平台，通过选用一定的接口软件，可方便地将BAS，SAS，FAS集成在一起，便于中南国际广场的统一集中管理及信息共享，实现相关系统间的联动控制。

我们系统的每个DDC CPU 内均设32MB Flash EPROM存储器，永久存储固化软件和应用程序。而且如果发生电源故障，无需电池支持，超级金电容器可保存RAM内容和实时时钟长达72小时。一台Comfortpoint控制器的平均无故障工作时间MTBF≥13.7年。

系统运行时，启动或停止现场设备，不会出现数据错误或产生干扰，更不会影响系统正常工作。当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时，EBI均产生报警信号，报警信号始终出现在显示屏最下端，为声光报警（可选择），操作员必须进行确认报警信号才能解除，但所有报警多将记录到报警汇总表中，可供操作人员查看，并及时做情况处理，并可把系统故障影响降低到最小。

6. 主要设备介绍

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1) EBI系统

EBI是目前世界上最为先进的高效能、集成化的BMS系统，该系统根据需要可将大厦的建筑设备监控系统、消防报警系统及安保自动化系统集成在EBI平台上，并适用于大楼的建筑特点及先进的控制和管理要求，包括选用最先进的LonWorkBACnet技术的数字控制器，以及与其他供应商系统及OA系统的开放性接口。

EBI对于ActiveX、DDE、ODBC、API、Access等标准技术均可实现无缝连接。EBI系统将可实现与这些系统的通讯，从而实现有关的联动控制以及方便物业管理和系统集成，如持卡人读卡进入某个区域时，可自动打开相应区域的照明；如果发生火灾时可关闭火灾层的空调机组。

系统特点：

? 专业的图形人机交互界面

? 支持本地及远端的多个高性能工作站 ? 对各类楼控设备数据的实时监控 ? 强大的报警管理

? 提供大量的历史数据和趋势图 ? 灵活多样的标准或用户自定义的报表 ? 强大的应用开发工具

? 支持基于工业标准网络的本地及远端多客户机/服务器体系 ? 详细安保数据与人事系统的集成 ? 针对大型高端用户的多服务器功能 ? 热冗余功能

? Internat功能的全面支持（ActiveX技术） 强大的集成能力

EBI系统是Honeywell 公司最新的智能楼宇管理系统, 具有良好的开放性。系统架构基于以太网，使用TCP/IP 通訊协议。支持目前所有的主流的开放协议，见下图。利用这一特点，系统可以方便地和第三方系统连接。

Honeywell作为系统集成商，将采用EBI做为系统集成平台。如果第三方供货商尚未确定，Honeywell可向业主提出建议，要求第三方供货商提供OPC、BACnet、Modbus或LONworks等标准通讯协议，与Honeywell的EBI系统集成。

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以下是EBI系统集成常用的四种通讯接口。客户可根据需要选购相应接口功能模块。 ? OPC

一种建立在COM技术基础上、用于加工控制的通用标准接口。该接口有助于使不同供应商书写的OPC客户端和OPC服务器软件一起无缝地携同工作。作为数据源，第三方设备供应商需提供OPC Server；Honeywell的EBI系统则提供OPC Client（支持Data Access Standard version 1.0或2.0），通过读写OPC Server的数据来监控第三方设备。 ? BACnet

一种建筑物自动化和控制的网络通讯协议。EBI系统能够连接支持BACnet通讯协议的系统和产品，包括对模拟点和数字点的读写。额外功能的支持取决于该设备对BACnet 协议的支持深度。作为被集成的第三方，供应商应提供BACnet Server；Honeywell的EBI系统则提供BACnet Client，通过读写BACnet Server的数据来监控第三方设备。 ? Modbus

一种在工业控制领域流传已久的、用于控制总线的应用层协议。EBI系统支持RTU和ASCII两种传输模式，通过串口（RS232/485）、TCP/IP或Modbus Plus网络和第三方设备进行通讯。 ? LONworks

一种工业标准，是建筑物自动化系统采用的现场总线技术。第三方提供的LONwork产品，符合LONwork 标准协议, 具有LONMark认证标记，并能提供产品得Plug in程序。

由于不同厂家对以上协议或标准实现的差异，在确定集成方案之前，必须对双方的接口进行独立及集成测试。

如果第三方设备供货商能够提供以上标准协议接口， 则不存在接口开发费用，只需选择EBI中的接口模块和硬件设备即可。

如果第三方设备供货商提供的设备接口协议不包含在EBI能够提供的上述协议接口范围内，则需他们提供硬件的接口形式(RS485、RS232还是RJ45)、软件协议、监控内容。我们将根据厂家提供的资料，配置所需硬件设备和EBI软件接口OPC Client，利用EBI本身具有的良好开发性和设备厂家提供的通讯协议进行二次开发，即开发软件接口OPC Server（接口数量视所集成系统的数量而定）。

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冗余

EBI服务器冗余是基本软件选项。冗余通过两系统之间的局域网连接，更新备用系统上的数据库，并处理系统之间的通信，判断系统是否处于主/备用状态。为支持高可靠性数据库备份，EBI支持冗余以太网结构。

EBI常驻于这两个计算机系统，称为虚拟仲裁程序的软件同时驻留在主EBI服务器和备用EBI服务器上。该软件通过基于LAN的通信协议，商量交换控制权无须第三方干涉。一旦主系统运转失败，充分运行的备用系统将在10秒内担当起主系统的角色。当主系统将控制权让与备用系统后，主系统可以通过重新打开EBI软件，或重新启动整个系统来恢复控制权（根据客户的设定）。

EBI Server Primary EBI Server Backup EBI Stations Ethernet TCP / IP N X N LAN Interface Terminal Server PLC Fire Alarm Controllers

Access Controllers

霍尼韦尔能源管理系统

EBI本身已有能源管理和节能控制功能，但对能源要求更高的客户，我们推荐使用霍尼韦尔专为能管管理开发的软件解决方案——霍尼韦尔能源管理系统（Honeywell Energy Manager，简称HEM）。HEM可用于收集、保存并分析表具、传感器等前端测量设备的数据，优化节能措施，并计算能耗费用。

HEM是EBI的功能模块之一，可以和EBI系统的其他管理功能（如BAS、DVM、SAS、FAS等）轻松实现无缝连接。

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如下图所示，Energy Manager由四个基本部分组成，分别是：一般被称为能源管理基础的能源信息系统模块，高级能源模拟模块，企业能源管理模块以及能源报表分析模块。各模块的具体功能可见下图：

能源管理系统组织架构图

Energy Manager?能源经理?Energy Manger Foundation能源管理基础?现场测量仪表管理?数据累计管理?数据校验管理?数据趋势?报表生成?基准线管理?报警管理?客户帐单管理 ?电力质量管理?仪表界面管理Advanced Energy Modeling高级能源模拟?趋势分析与报表分析?气象参数管理?气象参数服务器?能源使用模拟?能源价格模拟?能源价格预测?使用负荷预测Enterprise Load Management企业负载管理?能源负荷管理?能源负荷优化?峰值负荷调节?排放管理Reporting Analysis System报表分析系统?能源使用的测量与验证管理?能源使用与能源费用的跟踪管理?能源使用与能源费用的分配管理?温室气体排放报告?使用时间管理

Energy Manager可以通过现场信息(包括电表、水表、煤气表、空调能量表等各种表具，流量计和温度传感器等)来采集和利用数据，同时可以利用外部信息(天气预报，电费分时收费标准等)来提供整个企业的能源优化运行。根据霍尼韦尔项目工程经验，现场数据采集可能相对容易，而对数据进行分析和形成有价值的报表就相对困难，这也是HEM的强项最大优势。

从以上介绍我们可以看到，HEM是EBI的一个功能强大的子模块，在全世界有超过

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宝钢大厦楼宇自控改造方案

几百个成熟项目的应用，结合了霍尼韦尔在工业自动化，楼宇自动化和能源管理领域内的全球经验，具有以下特点：

? 系统稳定，成熟

? 能源报表生成符合能源系统特点

? 开发性平台，可以根据未来发展进行有效的调整和升级 ? 通用软件，厂家可以提供完善的技术支持和售后服务

2) ComfortPoint BACnet控制系统

ComfortPoint BACnet控制系统是Honeywell公司最新推出的全面建筑设备监控系统，是符合最新的Native BACnet协议的产品。基于美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE）制定的BACnet?开放通讯协议，ComfortPoint系统可无缝连接其他BACnet产品或与已存的BACnet系统集成。

ComfortPoint BACnet控制系统采用32位处理器技术提供优良的楼宇控制功能，应用范围广，从处理简单的温度控制到复杂的系统优化控制。特有的网络控制器ComfortPoint IP(IPC)控制器，通过标准的TCP/IP端口连接已有的网络设施。这种网络的组合增强了系统功能和灵活性，可以满足系统不断扩展的需求。

ComfortPoint BACnet控制系统利用灵活的BACnet结构，提供独特的三层Native BACnet系统构架，典型系统包括管理层、监控层和现场层。

ComfortPoint BACnet控制系统提供以下特： ? 先进性：

ComfortPoint系统是遵循ISO标准16484-5的纯BACnet系统，因此是开放的系统。采用32位处理技术，从简单的温度控制到复杂的应用程序，无所不能。

? 易于使用：

只需点击就能使用的用户界面，方便调试与培训。 ? 质量保证：

根据Honeywell质量标准制造的Honeywell产品。 ? 可依赖性：

ComfortPoint系统提供在BACnet TCP/IP和BACnet MSTP两个层面的点对点通讯，因此即使系统中某一台设备发生故障，仍可保证系统不间断工作。

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? 灵活性：

每款ComfortPoint控制器均可自由编程，以满足特殊需求。 ? 可扩展性：

ComfortPoint网络架构和模块化控制器可轻松扩展，可以适应未来业务的发展。 ? 与EBI无缝集成：

ComfortPoint系统完全兼容Honeywell公司的EBI系统，EBI强大的集成能力，可实现对建筑内其他系统的综合管理。

3) 网络控制器CP-IPC 网络控制器CP-IPC是最新ComfortPoint系列控制器的一部分，基于TCP/IP的可自由编程BACnet控制器。专门用于建筑物管理，它采用最新直接数字控制(DDC)技术，模块化的设计,尤其适合于中型建筑，如工厂、学校、酒店、办公楼、商场和医院等。

32位处理技术确保了卓越表现，除了在供暖、通风及空调(HVAC)控制方面，在能源管理上也有广泛的作用，包括最优化启/停，夜间净化，最大负荷需求等。

采用BACnet通讯技术，支持B-BC（BACnet Building Controller）定义。支持通过IP网络点对点通讯。内置BACnet IP路由器，为现场控制器提供向上接口，无另加额外路由器。支持3条独立MSTP总线，可扩充多达90个通用控制器。

模块化设计使系统易于扩展，从而满足建筑物扩建的需要，数据点的用户地址和一般的语言描述贮存在控制器内，因此，通过在线调试工具就可以进行现场的观察。

特点

? 可自由编程的纯BACnet控制器 ? 24点可扩展至128点

? 用于简单和复杂的HVAC控制应用

? 支持复杂的HVAC算法、时间表、能源管理 ? 支持点对点通讯

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宝钢大厦楼宇自控改造方案

? 通过选用BACnet/IP协议和EBI完全兼容 ? 经BACnet MSTP扩充多达90个通用控制器 ? 灵活的安装方式

? 使用ComfortPoint Open Studio对全系列的控制器编程 电气特性

? 工作电压: 24Vac.±20%，@50/60HZ带过电压保护，75VA， 1个“Power”LED显示灯 ? 功耗: 最大8VA ? CPU: 32位CPU@166HZ

? 存储器: 32MB RAM用于数据存储/32MB Flash用于程序存储/ 256Kb RAM 缓冲72hrs/ 4MB 启动Flash Memory 环境特性

? 温度（运行）: 0~50℃

? 湿度(运行和储存)：5-93%RH无凝露 机箱材料: ? 塑料，阻燃 安装方法:

? 墙装/DIN轨道，IP20 通讯端口：

? Ethernet口: 10/100Mbps,RJ45

? MSTP口1、2、3: 38.4~76.8kbps,每条BACnet MSTP扩充多达30个现场控制器，每个IPC最多扩展90个现场控制器。电缆长度取决于电缆型号，例如12OOm，自由拓扑5OOm，节点对节点13O O m ? RS485口:用于连接扩展模块 ? RS232口:用于连接调试工具 认可和标准 ? CE ? UL 916

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4) 现场控制器CP-VAV、CP-SPC

现场VAV控制器CP-VAV是最新ComfortPoint系列控制器的一部分，是现场可编程的32位BACnet标准的控制器。用于VAV控制及针对客户需求的其他应用。

现场小型控制器CP-SPC是最新ComfortPoint系列控制器的一部分，是现场可编程的32位BACnet标准的控制器。用于FCU控制及针对客户需求的其他应用。

32位处理技术确保了卓越表现，使用专用编程工具ComfortPoint Open Studio可下载标准VAV应用程序或自由编程。

采用BACnet通讯技术，支持B-ASC（BACnet Application Specific Controller）定义。支持通过MSTP网络点对点通讯。通过MSTP总线连接至网络控制器。

特点

? 可自由编程的纯BACnet控制器

? VAV/SPC控制器点数分别为20点/19点，CP-VAV内含微风量传感器 ? 用于VAV/FCU控制应用 ? 支持点对点通讯

? 经BACnet MSTP连接至网络控制器 ? 灵活的安装方式

? 使用ComfortPoint Open Studio对全系列的控制器编程

5) ComfortPoint Open Studio编程工具介绍

ComfortPoint Open Studio允许用户从应用程序库中选择所需的应用程序，模拟及下载至控制器。ComfortPoint Open在线工具可连上TCP/IP网络或MSTP网络，在线调试监测所有ComfortPoint控制器。

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ComfortPoint Open Studio允许用户根据需求，自由编程以满足不同项目需求。 图形化界面简单易懂，易于操作。

7. 系统使用功能介绍

1) EBI中央站功能 监视功能

EBI以Windows XP/2003为操作平台，采用工业标准的应用软件，全中文化的图形化操作界面监视整个BA系统的运行状态，提供现场图片、工艺流程图（如空调控制系统图）、实时曲线图（如温度曲线图，可几根同时显示，时间可任意推移）、监控点表、绘制平面布置图，以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。可根据实际需要提供丰富的图库，并提供图形生成工具DisplayBuilder软件，绘制平面图或流程图并嵌以动态数据，显示图中各监控点状态，提供修改参数或发出指令的操作指示。

可提供多种途径查看设备状态，如通过平面图或流程图，通过下拉式菜单或十个特殊功能键进行常用功能操纵，以单击鼠标的方式可逐及细化地查看设备状态及有关参数。

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画面的转换不超过两键，画面全部数据刷新小于2秒。

EBI系统软件能提供一个多任务的操作环境，使得用户可同时运行多个应用程序，在运行多个实时监控程序的同时可同时运行如Word或Excel软件，也可浏览Internet网页。通过使用工业标准的软件来支持并行访问系统的监控操作。

控制功能

在EBI中，通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制，如设备的ON/OFF控制；通过选择操作可进行运行方式的设定，如选择现场手动方式或自动运行方式；通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。

EBI对系统的操作权限有严格的管理，以保障系统的操作安全。EBI对操作人员以通行字的方式进行身份的鉴别和管制。操作人员的根据不同的身份可分为从低到高6个安全管理级别。

EBI软件能自动对每个用户产生一个登录/关闭时间、系统运行记录报告，用户自定义的自动关闭时间，以防操作员易然离开时的系统安全。

先进的报警功能

当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时，EBI均产生报警信号，报警信号始终出现在显示屏最下端，为声光报警（可选择），操作员必须进行确认报警信号才能解除，但所有报警多将记录到报警汇总表中，供操作人员查看。报警共分4个优先级别。

报警可设置实时报警打印，也可按时或随时打印。 综合管理功能

EBI对有研究与分析价值、应长期进行保存的数据，建立历史文件数据库：采用流行的通用标准关系型数据库软件包和EBI服务器硬盘作为大容量存储器建立EBI的数据库，并形成棒状图、曲线图等显示或打印功能。

EBI提供一系列汇总报告，作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参数进一步优化及作为设备管理自动化的依据，如能量使用汇总报告，记录每天、每周、每月各种能量消耗及其积算值，为节约使用能源提供依据;又如设备运行运行时间、起停次数汇总报告（区别各设备分别列出），为设备管理和维护提供依据。

EBI可提供图表式的时间程序计划，可按日历定计划，制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。

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通信及优化运行功能

EBI中央站采用Windows XP/2003操作系统、以太网连接和TCP/IP通信协议，通过ODBC，API等接口方式与其他子系统及IBMS服务器通信，传送综合管理、能源计量、报警等数据，并接收其他系统发出的联动及协调控制命令，以便控制整个大厦设备的优化运行。

EBI中央站与DDC间可直接通讯，无需采用其他任何的转接设备，提高了整个系统的可靠性及运行的速度。C-Bus的通讯速率为1Mbps，能够满足画面刷新对通讯速率的要求。

2) BACnet TCP/IP功能

BACNET TCP/IP是HONEYWELL中央站与DDC控制器进行通讯的总线，它可以连接HONEYWELL公司的ComfortPoint系列控制器。也可以把第三方系统的控制网络与BACNET TCP/IP相连接。从而，构成一种简单的低成本的管理系统。与其他控制总线不同的是，在BACNET TCP/IP中，中央工作站和DDC控制器设备都连接在同一层网络级别上，无需网络控制器之类的设备进行网络控制，这大大提高了系统通讯的可靠性，而且具有调试方便，维护简单的特点。

BACNET TCP/IP的通讯速度可以在中央工作站进行配置，最高可达到100Mbps，可利用非屏蔽双绞线进行BACNET MSTP总线的连接。

? 在BACNET TCP/IP上的每个DDC都能独立完成点对点和通信功能，即使其中一台设备出现故障，对其它DDC和中央工作站的控制和通信仍然无任何影响。 ? 通过TCP/IP和普通双绞线连网，其拓扑结构简单，可任意增加、改变或减少控制节点。

? 在BACNET TCP/IP中，中央工作站和DDC控制器都连接在同一层网络级别上，无需网络控制器之类的设备进行网络控制，这就避免了网络控制器容易出现的通讯瓶颈的问题，大大提高了系统通讯的可靠性和稳定性。

? 可以将其他网络设备直接连入BACNET TCP/IP中，可以很方便地实现与第三方系统的通讯。 3) DDC功能

系统方案采用EBI，现场直接数字控制器采用ComfortPoint系列控制器，DDC的硬件及软件配置均能保证分站按独立方式运行，真正实现危险分散的集散型控制，分站软件包括系统软件（含监控程序和实时操作系统）及所需的一系列应用软件，提供编程用

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的ComfortPoint Open Studio软件，以方便用户日后的修改程序。

DDC所配置的软件支持现场各种控制功能，支持最主要的HVAC的节能控制，同时也能实现与EBI中央及DDC间的同层通信。

4) 节能及能源控制软件（可选）

? 最佳启动：根据人员使用情况，提前开启HVAC设备。在保证人员进入时环境舒适的前提下，提前时间最短为最佳启动时间。

? 最佳关机：根据人员使用情况，在人员离开之前的最佳时间，关闭空调设备，既能人员离开之前空间维持舒适的水平，又能尽早地关闭设备，减少设备能耗。 ? 负荷间隙运行：在满足舒适性要求的极限范围内，按实测温度和负荷确定循环周期与分断时间，通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间，减少能耗。

? 分散功率控制：在需要功率峰值到来之前，关闭一些事先选择好的设备，以减少高峰功率负荷。

? 夜间空气净化程序：采样测定室内、外空气参数，并与设定值进行比较，依据是否节能效果，发出（或不发出）净化执行命令。

? 循环启停程序：自动按时间循环启停工作泵及备用泵，维护设备。

? 非占用期程序：在夜间及期它非占用期编制专门的非占用期程序，自动停止一些可以停止运行的设备，以节约能源。

? 例外日程序：为特殊日期、如假日提供时间例外日程序安排计划，中断标准系统处理，只运行少数必须运行的设备。

? 临时日编程：如遇特殊情况可编制临时日编程，提前一天编制好下一天的临时日程序，停止运行一些不必要运行的设备，或运行一些必须运行的设备。临时日程序优先于其他时间程序。 ?

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yg6o.html