自控设计方案(中信)2007.6.2
BESTON CONTROL
一.设计方案
(一).BESTON控制系统介绍
1.上位机系统
本工程中,上位机采用BESTON公司的IBS5000系统,该系统引进西门子技术研发生产,符合国际安全认证标准,适应性非常强,既可用于单独的楼宇管理,也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理,该系统能够方便的同西门子PLC、MBC等下位机系统通信,上位机与下位机构成完整的集散式控制系统。在上位机上可以实现对各子系统的集中监测,管理与最优控制,实时显示各子系统上各监测点的参数,表格及动态画面。亦可定时或即时打印报表。
1).界面形式:
上位机软件的人机界面十分友好,具有鼠标与快捷键皆可使用的优点和在线帮助等功能。全汉化界面,
并可根据业主建筑物的实际结构、所选设备的实际流程形式编写界
面。平面流程及三维立体图形可选,符合中国国情,易学易用。
2).信息处理:
系统信息分两极处理,上下位机各自独立处理本身 监控
对象的信息;上位机作为中央处理机负责整个系统的信息处理,其
内容包括:报警状态监视,测量值越界监视,下位机设
定值优化,下位机状态控制和系统工况优化,各信息
归档分析等功能。
3).数据显示
上位机可显和输出: 示系统总图或多个子系统的实时画面。对于发生故障
示报警,记录故障点及发生故障的时间、原因。进行的子系统进行显
故障打印。对所有监视信息、命令进行实时记录,其中包括人工输入信息,越限信息和系统本身监视信息的事件记录、班报表、日报表、曲线图(曲线图时间为5分钟--48小时可设定,便于业主进行控制效果分析及控制趋势分析)等。一般的记录可保留三个月,故障资料可保留12个月,亦可按业主要求确定保留纪录周期(最长为壹年,壹年以上可以EXCEL标准格式转储)以备
查阅。
4).控制功能:
上位机可对现场控制器直接进行操作。指定单台或多台
设备的开机、关机、修改设定参数。定时开/关机功能,可按
操作员设定时间(如上、下班时间)定时对指定的部分或全部
设备开、关机。
5).
扩展功能
:
上位机支持以太网络工作环境,可方便的与消防系统、保安监视系统、管理信息系统等其他系统联
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网,构成一套完整的智能大厦集成控制系统。
6).硬件配置:
主机标准最低配置:PⅢ计算机,1.44M软驱,40X光驱,鼠标,键盘,硬盘容量不小于 10GB,内存容量大于128M,SVGA显示卡,声卡、1024×768彩色显示器,具有二个串行口,一个USB口。不间断电源(UPS)一台,激光或喷墨等类型的高速打印机一台。
2.通讯系统
通讯系统采用了唯一被国际标准化组织批准为国际标准 (ISO11898ISO11519)、被美国军方广泛采用、具有极强的抗干扰能力及纠错能力的现场总线CAN BUS。其高通讯速率、高可靠性、超长通讯距离(无续接器可达3KM)、PEER TO PEER(点对点)及BROADCAST(广播)通讯功能、任意网络拓扑结构、可与任何具有开放通讯接口的控制设备直接连接、支持以太网络工作环境等的多项功能而成为最有发展前途的通讯系统。
通讯系统由插在中央管理计算机内的智能网络控制器(NCU)及通讯软件构成。由专用通讯电缆与分布在现场的控制器联接,构成网络系统,实现数据交换。
网络上标准子站配置为110个,这些节点都具有不同的优先级,在任意时刻均可主动向网络上的其他节点发送信息(点对点通讯或一点对多点的广播功能),而不分主从节点,当两个节点同时向网络上传送信息时,采用非破坏性总线裁决技术,让优先级低的节点主动停止数据传输,而不影响优先选网络控制器。 系统主站与子站间采用了全光隔技术。对因雷击造成的干扰及因误操作引入强电而导致设备损坏,具有极强的保护作用。
3.直接数字控制器(DDC)系统
直接数字控制器(又称下位机),通过通讯线与中央管理计算机(上位机)构成一套完整的集散式控制系统。下位机可以就地采集现场各点的温湿度等模拟量和防冻、火警等开关量,实现自动开、关机和自动调节相关阀门,以达到控温控湿或控制其他状态参数的目的。
硬件部分
a.先进的技术性能:
现场控制器的硬件与全汉化软件是在我国空调制冷控制著名专家、清华大学张瑞武教授的指导下,在引进技术基础上由本公司与清华大学电机系、环境系、自动化系、热能系等共同开发的。产品设计参考了多种国外同行业名牌产品,并结合中国国情加以改进。自89年至今应用于多种现场,性能优异,得到了用户的好评,多次被国际知名大公司选做其主控设备的配套控制系统,不仅在国内工程中应用,而且出口俄罗斯、朝鲜、叙利亚等国家。95年又推出采用国际最新技术的一体化超大规模集成电路为主控芯片的多点数控制器,其综合性能达到世界先进水平。
b.高抗干扰性能:
考虑国内现场工作环境一般较为复杂、恶劣,尤其在采用变频控制又没有良好接地系统的条件下。该控制器采用了电磁耦合、全光电隔离、电源电压监测、瞬变干扰电压抑制、看门狗等多达十余项抗干 2
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扰措施,使系统具有极强的抗干扰能力,可以与强电柜合一并直接挂在被控设备上构成机电一体化系统。 c.宽电压工作范围:
针对国内电源电压特殊条件,现场控制器的电源电路采用了宽电压工作电源,有效地保证了控制器在恶劣供电条件下可靠工作。其正常工作输入电压实测指标达220V+15%至220 V -20% ,即允许电源电压变化范围内175v-250v,远远超过国内外同类产品。
d.可靠的故障分隔及保护措施:
现场控制器采用了全光电隔离技术,选用了耐压达1500V的光电耦合器件,从而保证了系统的安全运行。不但控制器内部的各主要电路在电气上是完全隔离的。而且系统各子站的通讯接口也是全光电隔离的,电源为多路隔离电源,并具有过压、过流、短路保护等功能。可在出现意外情况时,最大限度地的减小故障影响范围。
e.结构合理易于维护:
由于现场控制器采用了先进的插件结构或单板结构,使维护极为方便。一级维护通过更换插件的方式即可完成,故障产品经替换后送回生产厂进行二级维护。
软件部分
现场控制器(DDC)采用了具有通用的组态软件包。可根据不同的控制对象对软件进行组态,实现PID控制、自适应控制及模糊控制。空调控制软件配备了完善的节能多工况分区、判断与自动转换功能,开机后机组自动进入节能工况,自动调节到节能最优运行状态,即在舒适性空调系统中,根据气象条件、室内热湿负荷及舒适度等要求自动整定温湿度设定值自动决定风速,使之达到节能优化运行。当应用对象为工艺空调时,应以实现高精度恒温恒湿为首要目标本系统可实现高能度恒温恒湿控制。当控制对象为舒适性空调时,软件设计上在满足用户对环境要求的同时,能充分考虑节能的要求,当采用IBS系统及多工况分区软件后,系统综合节能可达到30%以上。
直接数字控制器功能:
1. 现场控制器具有自动和软手动功能,可在控制器处于任意状态(自动或手动)时,通过控制器实现手动开/关机及调节电动阀开度。
2. 温度、湿度、压力、流量等模拟量的巡检及显示。 3. 防火报警及显示,并自动停机和火警上传. 4. 防冻报警及显示,并自动处理上传. 5. 过滤器堵塞报警及显示。
6. 所有网络上下传信息的接收及执行。
7. 自适应控制功能。
8. 自动工况转换,过渡季节能运行功能。
9. 恒温恒湿高精度控制。
10. CAN-BUS通讯功能。
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主要产品
CAN-PC总线适配卡PCCAN
CAN通讯卡简介
★ 功能
CAN总线由于其高可靠性而在现场网络总线中得到广泛应用。CAN总线
与计算机系统接口有PCI总线,ISA总线,USB等多种方式。但是这些方式都
需要复杂的处理程序,针对不同的操作系统还有不同的驱动程序,对于系统
集成和开发应用人员来说非常不方便。 许多设备上都有RS-232接口,智能
RS-232 / CAN-PC总线转换器,通过RS-232接口,可方便地实现RS-232接口
和CAN总线的透明转换
★ 特点
·即插即用,资源自动分配,无须跳线 ·LED指示CAN 接收、发送状态 ·光电隔离,增强系统可靠性 ·表贴件,增强系统电磁兼容性 ·高速串口(高达57600bps),增强系统处理速度 ·可外置(需独立外接+5V电源)。
BS-5310液晶显示终端:
BS-5310工业控制液晶显示终端主要应用于BS系列工业控制
RTU和BS系列控制器显示终端,也可使用于各种类型控制器显示
终端。用户菜单可根据控制的要求自行定义,工作灵活可靠。
电源要求:
1、供电电源:DC5V/DC12V 功耗:<10W;
2、环境要求: 工作温度:0~45℃ 相对湿度:10~80%(无凝
结) 大气压力:86~108Kpa
3、产品尺寸:150×75×50mm
直接数字控制器:
工业控制RTU适用于楼宇设备,厂房设备,环境设备、自动给排水设备等的自动控制。可根据用户提出的各种使用要求、在不同的外界环境条件下,自动调控各种中央空调、冷水机组、水泵、加药泵、电磁阀门、变频器等系统的运行状态,满足对压力、流量,温度,水质的监测与控制。该控制RTU还可用于电力的监测、给排水控制以及冷冻站监控等,并可根据控制对象情况,选择分散DDC控制、集散DDC控制等多种方式,工作灵活可靠。
主要功能:
1. 实时显示现场测量值;
2. 实时显示、修改设定值控制参数值;
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3. 全自动运行控制;
4. 自诊断功能,当控制RTU发生故障或系统发生故障时可分别报警、显示,并可根据用户要求实现 多点检测,超限报警;
5. 数据掉电保护功能;
6. 手动和自动切换功能;
7. 现场总线CAN BUS通讯功能,RS-232通讯功能或RS-485通讯功能。
BS-5120
输入、输出(I/O)路数:
◆模拟量输入(AI): 16路 可扩充至32路 (0~10V 0 ~20mA);
◆开关量输入(DI): 16路 可扩充至128路