楼宇自控系统概述Word下载.docx

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并可通过MODEM与广域网互连，实现楼宇设备信息的世界性传递与资源共享。

1.2系统特点

最先进的技术

Metasys系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，此系统已安装运行一万多套，并且又有JohnsonControls百年的控制经验为强大的后盾，同时，JohnsonControls拥有自己独特的控制方式是其它厂家无法比拟的。

标准的兼容性

Metasys集成支持包含目前楼宇自控及信息产业中绝大多数的标准，因此我们的系统具备了灵活性、互操作性以及同其它楼控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点。

易于施工、安装、操作和维护

一个好的系统就应该保证它运行的简便稳定性，Metasys系统通过当地的办事处或指定安装商，使全球范围内的各个用户均能受到适当的培训，从而更好地操作Metasys系统，让其达到最佳的运行状态。

可扩展性

由一个或多个现场控制器、上一级的控制器和高级操作站，组成最基本的系统结构，Metasys系统可以不断满足受控设备扩展的需要，对于特别应用的现场控制器、高一级控制器、网络和操作站也同样考虑在内。

演变更新

你永远都不用担心Metasys系统会过时，因为它不断的增加新的技术、新的应用、新的工具、新的硬件以及更简单易用崭新的操作系统，Metasys这种演变更新是永远都不会停止的。

全球应用

Metasys系统在北京和在底特律的运行是一样畅通的，它提供给用户超过12种语言以上的相同介面，我们的控制器、传感器、执行器和网络设备都可被特制成满足于各个地区需要的专用设备。

2.楼宇设备自动化系统结构

从以上示意图可知楼宇设备自动化系统是由中央操作站、网络控制器、直接数字控制器（DDC）等组成，通过Ethernet网（N1网）将中央操作站及网络控制器各节点连接起来，同时安装在建筑物各处的直接数字控制器（DDC），将通过LonWorks现场总线（N2网）连接到网络控制器上，与其它网络控制器上的直接数字控制器及中央操作站保持紧密联系。

传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。

2.1中央操作站

METASYS系统跟据用户的要求，我们对操作站的介面，特性，功能做了一系列的改进，增加了许多更直观的视觉显示效果，并且通过OPC（OLEforProcessControl）软件技术使所有的设备管理系统均可在简单明了的图形显示下集中完成，目前我们称改进后的操作站系统为M5，现就其几项主要的特征说明如下：

多屏显示

在一个操作员前面显示监控庞大的集中自动化系统的所有信息是一个大难题，而M5操作站采用屏幕管理系统解决了这个困难，大型建筑物、多建筑群及多种网络均可采用此项技术以支持多屏显示。

现存图形的重复利用

无论是JohnsonControls工作站内的图形，或是其它流行的图形格式，Metasys操作站都能再利用它们。

绘图软件CoreDraw,Visio及AutoCad，同数码像机、视像抓取卡及数字扫描仪一样均能提供丰富的图形资源，操作站的灵活性大大减少了程序员和操作者的工作。

动画介面

MS操作系统采用全新动画介面，可伴有音乐和旁白，更生动地描述现场情况，同时可将受控设备的实时图像通过集成系统传到操作站，从而更准确直接地指导操作员应采取的动作。

采用颜色梯度的动态信号

Metasysworkstation图形技术提供完整的动态图形控制，包括显示、消失、闪烁旋转、动画以及彩色梯度。

全部通过易于使用和理解的图标控制定义对话，任一标志的功能控制都能直接相关于另一点或由用户根据自己需要任意定义单独的设备。

灵活连接

在Metasys操作站图形中的任何标志或用户设计的区域可以定义一个灵活的连接激发到另一种应用或者直接连上另一个屏幕。

典型的应用包括数据库和文字处理。

老练的用户可使用诸如VisualBasic,C++等多媒体元件编写他们自己特殊的程序,系统也同样支持。

动作趋势

Metasysworkstation提供给用户有关能源管理以及设备诊断的数据分析曲线，如此详细的各点情况都有助于更好地理解相关控制功能的实现过程。

趋势比较

Metasysworkstation允许用户选择两种方式比较测试点的发展趋势，第一种方式是采用直观的数字形式，显示各点实际数值，另一种方式则采用曲线表现形式，比较容易感受到各点的走势。

M—网络

当M—网络服务器安装在网络中时，无论是内部的局域网还是互联网都可以在网络中任一电脑中获取信息，M—网络不需要特别的网页程序，只要有密码保护就能执行各个系统，完成各点的控制、以及调整有关的结论。

模拟值轮廓

模拟轮廓显示用来比较相似的有关模拟值，显示包括一层楼或一座建筑物的某一区域的温度。

举个例子，如下图表，可以看出VAV系统区域的设定温度与实际温度的偏离比较，以及风阀开度的百分比。

从这些直观的图表中，操作者不仅可以知道现场控制设备的工作情况，而且能更好地分析任何一点温度变化的快慢。

舒适曲线

保证舒适度是设备管理系统最基本的功能，M5能够产生舒适曲线图表，用户可以定义一个最感舒适的范围（包括温度、湿度各一段范围），Metasys系统可将被测空间的湿度、温度值标明在舒适曲线上，机器处理温度、湿度的变化比人更灵敏，所以一旦所测的点不在用户所定义的舒适范围内或在其边缘上，就可以迅速联动其它设备的动作，人们未感到不舒适之前就能改变环境温度。

因此舒适曲线对于重要场所的环境控制是非常有利的特性。

时间河

时间河图表可以清楚显示大量数字状态，包括过去的、现在的以及将来的状态，过去的是一些历史数据，将来数据是由时间程序表格来设定的，同时一些不常有的小碎片也能在这比拟的时间水流中显现。

星形图

如下所示的星形图让操作员一眼就能得到复杂楼宇系统中的基本信息，举个例子，每个星形图扇区代表由一台风机控制的某一建筑物的某一区域，这些扇区并没有标明具体的地点，因为它只须引起操作员的注意，通过鼠标点到发生问题的扇区就能得到更进一步的信息。

星形图的中间点大小代表风机启停，颜色代表是否报警，周边点与中间点的距离代表环境实际温度同设定温度的偏离。

2.2局域网LAN网络

采用局域网LAN使得分布在楼内的中央操作站和子操作站可互相联网，江森公司的Metasys系统的管理级即系统平台是在Ethernet网的基础上运行的中央操作站，子操作站和其他系统的操作站之间的连接介质，可选用双绞线，同轴电缆或光缆。

以太网是国际标准的网络，它支持TCP/IP协议，可以使不同的系统互连，数据传输速率为10Mbps，可以在综合布线中传输。

中央操作站，辅助操作站及网络控制器借助标准的Ethernet网络（N1网）联接起来。

用户可以通过电话界面与江森公司的远程维护中心联网。

直接数字控制器及网络控制器之间（N2网）用LonWorks总线，网络的通讯速率为78k波特率，通讯协议为点对点通讯。

Metasys的设计能允许N1LAN中的每个部件在平等基础上与任意一个其他部件进行充分.自由的信息传送。

2.3网络控制器（NCU）

✧是一种模块式.智能化的控制盘，为METASYS网络的心脏。

在单一网络控制器中即可将大厦管理情况的每一个侧面进行全面综合的管理。

通过相互共享整个网络中的所有信息，每个NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。

✧网络控制器具有多种统计控制功能。

✧网络控制器可配置手提终端检测器，该检测器完全可以代替操作站的功能，存取整个系统中所有信息和发出控制指令。

2.4直接数字控制器（DX-9120）

✧直接数字式控制器是Metasys系统的最前端装置，直接与大厦内有关的设施连接起来，再通过N2总线与网络控制器相连，网络控制器与中央操作站均可对其实现超越控制。

✧直接数字式控制器能够支持以下不同性质的监控点：

-模拟量输入（AI）

-两态输入（DI）

-模拟量输出（AO）

-两态输出（DO）

✧具有12个可编程控制模块及PLC逻辑运算模块，除能完成各种运算及PID回路控制功能外，还具有多种统计控制功能，可同时设置多达8个时间控制程序。

✧控制器具有独立运作的功能，当中央操作站及网络控制器发生问题时，控制器不受影响，继续进行运作，完成原有的全部监控功能。

✧可通过传输模块（XT）接多达8个扩展模块（XP），增加控制输入输出点容量，配置灵活，并可通过内置的LED来监控这些点。

✧支持点对点通讯，在LonWorks总线上的数字控制器可动态交换数据和信息共享。

✧有直接从LonWorks总线上接收的网络模拟输入16点、数字输入16点，有直接发送到LonWorks总线上模拟输出16点、数字输出16点。

3.操作系统

操作系统是Metasys系统不可缺少的部分，通过操作系统，操作员可以在Metasys系统内进行各项资料的存取和监控。

操作系统包括中文及英文两种文字，简单易学，不会给操作员在使用时带来困难。

3.1多方面资料的显示

操作系统有能力在同一时间内以多重窗口方式显示多方面的资料，以便容易对多种不同运行状态进行全面分析。

3.2密码的保护

✧多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具，管理及限制不同部门人员使用Metasys系统，同时防止系统被非有关人员使用。

✧同一密码系统同时应用在不同操作装置上，当密码系统有增减或改变时，所有操作装置在同一时间获取信息，而不需要在个别操作装置上做出更改。

✧密码系统最少分下列五级

第一级---资料的显示及存取

第二级---第一级+操作员改变程序

第三级---第二级+资料库的更改

第四级---第三级+资料库的重新设定

第五级---第四级+更改密码系统

✧当操作人员离开前忘记撤去密码所允许的操作限度时，系统提供一个从一分钟至一小时的可调时间限，自动将操作员的密码撤去，使系统继续受密码保护。

✧系统内有五十个密码以供有关人员使用。

3.3操作员的指令

操作系统允许操作员进行下列各项指令

A.启停有关的设施、装置；

B.调整设定点；

C.增加、取消或修正时间控制程序；

D.执行或停止执行各项控制程序；

E.停止或连接有关监控点的报警状态；

F.执行或停止有关监控点的运行时间累积记录；

G.执行或停止有关监控点的动向趋势记录；

H.超越控制有关微积分控制回路的设定点；

I.输入临时性的超控表；

J.设立假期表；

K.修正系统内的日期、时间；

L.输入或更改模拟量输入点的报警上下限；

M.输入或更改模拟量输入点的提示危险上下限；

N.检察报警及提示危险上下限；

O.执行或停止每个电表的最大用电量控制；

P.执行或停止执行每个负荷的“工作次序”；

3.4记录及摘要

Metasys系统内的各监