KNX智能控制系统0928解析.docx

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KNX智能控制系统0928解析

1智能控制系统

1.1系统概述

钰海环球金融中心项目设计一套智能控制系统，采用SchneiderKNX全数字分布式控制系统，对区域内各类照明、空调、窗帘等电气设备进行自动化和集中控制管理，实现能源监测，不仅可有效管理楼宇的电气设备，提供灵活多变的使用功能和效果，还可以维护并延长灯具及电气设备的使用寿命，达到安全、节能、人性化、智能化的效果，并能在今后的使用中方便地根据用户的需求进行扩展。

1.2需求分析

根据钰海环球金融中心项目使用要求，配置智能控制系统的功能分析如下：

区域

控制要求

办公区域

灯光场景控制、照度和红外动态控制

电梯厅、走道等公共区域

灯光场景控制、时钟控制、照度和红外动态控制

会议室

灯光场景控制、调光控制、智能会议控制

地下车库

灯光场景控制、时钟控制、照度控制

1.3设计原则

根据现行国家规范和项目技术文件的要求，我们在对钰海环球金融中心项目KNX智能控制系统的设计中遵循以下的原则：

先进性：

采用代表当今世界先进技术水平的成熟稳定的系统设备，并建立一个可扩展的平台，充分保护前期工程投资和后续扩展，使系统具有先进性。

实用及方便性：

系统可容纳不同控制管理的需要。

突出体现项目建设“以人为中心”的思想，给办公人员、客人以舒适，给管理者以方便。

绿色节能性：

系统的设计重点、管理重心和维护优化应围绕节能而展开。

通过能源分析、软件编程实现各种节能手段，采用优质管理达到节能效果。

安全性、可靠性：

采用分布式总线控制，安全性高，系统将任务分配给系统中每个现场处理器，免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行。

模块化及扩展性：

系统采用模块化设计，总体规划，分步实施；具有良好的兼容性和可扩充性，既可采用RS232/485接口、OPC等标准方式将的不同厂商的设备通过各种通讯方式集成，也可以通过OPC等标准方式向更高级的上位管理系统（如BMS）提供数据，集成管理。

合理性及经济性：

系统能最大限度的降低设备的运行成本；满足客户需求，力求系统在初次投入和整个运行生命周期内获得最佳的性能价格比。

1.4设计要点

1）系统具有优秀的能源管理策略，包括自动的照度、温度控制模式、高效的电力电子与计算机控制技术等，在提高舒适的情况下为业主提供高效的节能措施和执行能力，提高业主舒适感受的同时更节约能源成本；

2）采用全数字分布式智能控制系统，并符合国际通用的EIB/KNX标准，模块化结构，分散式布置。

每个控制器都带有CPU，当系统出现故障的情况下仍可以独立完成各种控制功能；

3）模块中带有内置电流检测功能，可分别检测每个回路的电流，当负载电流超出或低于门限值后报警，并具备能耗计算，开灯计时、计次，门限闪烁功能；

4）可采用多种网络拓扑结构。

如总线型、星型、树型，系统具有强大的兼容性，系统内元件通用性强；

5）总线元件及现场控制面板运行电压为24VDC；

6）智能控制器采用便于安装维护的导轨式安装方式，体积小巧并可安装于强弱电箱内；

7）各类传感器、控制面板等可直接接于控制层总线上。

智能面板具有多种造型、多种材质、多种颜色供选择，以便与装饰的风格相匹配；

8）系统具备照度、时间、动态检测、场景控制功能，满足亮度控制、组合控制等多种控制需求；

9）系统控制设备采用了软启动和软关断技术，避免了灯丝的热冲击，使灯具寿命进一步得到延长。

1.5系统设计

1.5.1KNX总线拓朴结构

支线是KNX系统的最小单元，每条线最多可接64个EIB设备，每条线总线长度不超过1000米，电源到设备距离不超过350米。

当总线元件超过64个或需要选择不同的结构时，则最多可以有15条支线通过线路耦合器组合成一条主线，所述结构称为域。

总线可以按照主干线的方式扩展，总线上可以连接多达15个域，整个系统可以连接14400个KNX设备，满足XXXX项目日后系统扩展的需要。

1.5.2系统结构

本方案采用SchneiderKNX系统进行设计，采用全分散分布式总线结构，并符合国际通用的EIB标准，系统强大的扩展性，为系统的扩建提供良好的解决方案,系统主要输入单元、输出单元、系统单元和传输网络构成：

1）输入单元：

触摸屏、智能面板和各种感应器、红外遥控器、电话网关等；

2）输出单元：

智能开关/调光控制器、窗帘控制器、空调控制器、I/O控制器、时钟控制器；

3）系统单元：

KNX/IP网关、支线耦合器、系统电源、系统管理软件等；

4）传输网络：

KNX控制线缆、IP网络等

所有设备均内置微处理器和存储单元，并通过KNX总线（可采用总线型、星型和树形）连接成网络。

智能控制系统所有单元器件可以记忆对其设定的参数。

每个元件在控制网络中均有唯一的地址码以供识别，可以单独对每个元件进行编程。

所有对智能设备的控制设定被分散存储在各个元件中,KNX智能控制系统结构图如下：

通过输入单元（触摸屏、智能面板、红外遥控器）控制各设备工作状态。

输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。

当有输入时，输入单元将其转变为指令信号在KNX总线上广播，所有的输出单元（开关控制器、调光控制器、窗帘控制器、空调控制器等）接收并做出判断，控制相应输出。

1.5.3系统功能

1）实现设备的全自动运行；

2）实现系统的智能化管理；

3）维持设备正常的工作状况；

4）实现设备的节能，降低营运成本；

5）维持建筑物内部舒适的照度、温度环境；

6）延长电气设备的使用寿命以及提高安全性；

7）实现设备故障的实时报警和必要的保护措施；

8）运行数据、报警数据、操作数据的存储和归档。

1.6方案设计

1.6.1办公区域

办公区域KNX智能控制系统包括：

1）照明控制系统

敞开式办公区域常采用日光灯和节能灯，通过系统控制灯光和窗帘，始终保持合适的办公照明灯光环境，可分别预多种灯光场景，也可由工作人员进行手动编程，能方便地选择或修改灯光场景。

可设置4键、8键面板，根据办公区域功能划分设定多种场景和灯光开关。

✓室内的灯光控制，有恒光控制器自动调节日光灯的照度，对办公区域进行恒光控制。

✓办公区域的各种场景设置，例如上班场景、下班场景、午休场景等等。

该功能主要用于结合照明、电器控制、窗帘控制为一体，实现一键操作。

✓尽可能的减少室内控制面板的数量，可以将以上提及的所有功能在同一个面板上进行操作控制。

1.6.2公共区域

公共区域的智能控制主要考虑到时间控制、亮度感应控制、温度控制、集中平台控制等。

时间控制主要分工作日灯光的分时控制，和节假日灯光的分时控制，同时结合亮度感应控制。

当人进出较多的时段，打开公共全部回路的灯光，方便人们进出，当人进出较少时段，打开部分回路的灯光，此区域照明控制集中在相关的管理室，由工作人员根据具体情况控制相应的照明。

操作既可由现场就地控制，也可由中央监控计算机控制，还可设置时间控制。

✓过道、楼梯、卫生间、休息室、文印室等配置了红外动态传感器，实现人来灯亮，人走灯灭的效果。

✓电梯厅和走廊灯光控制：

当户外照度低于要求值时，亮度感应器自动开启电梯厅走廊过道灯等；当夜幕深沉，时间控制器将自动关闭部分灯光，只保留部分灯光以达到最大的节能效果。

随着外部光线的渐亮，亮度感应器关闭所有的照明。

✓内光外透灯光控制：

该控制主要是时间控制，根据季节、工作日、节假日等设置建筑内光外透的效果控制，又可以通过集中控制平台集中控制。

1.6.3地下车库照明

地下车库照明的控制采用集中控制、动态感应及定时控制相配合的方式进行智能控制，当车辆进入车库是时，动态感应自动启动，车库照明自动打开，至午夜时，定时器可自动将部分照明关闭，只保留部分灯光以保持适当的照度，当光线渐亮至一定照度后，光感自动将剩余的泛光照明关闭，在车流量大的时段和车流量小的时段分别定时控制不同数量的灯光及排气扇，以达到节能的效果，同时车库管理员也可通过智能面板进行分区控制，管理灵活。

✓采用时间控制和动态感应控制相结合的方式控制。

✓既可本地控制，又可通过控制中心集中控制。

✓时间控制按照工作日、休息日和节假日等区分不同的时间控制

1.7主要设备参数

1.7.1监控管理软件

基本要求：

✓管理人员能通过中央监控室内的PC机对系统进行监控管理。

✓采用全中文图形操作界面。

✓具有报警管理，日程表、历史记录、密码保护、中文菜单式及图形化多功能编程软件。

✓可根据需要，灵活、方便的设定控制区域及操作管理权限。

✓

具有控制回路工作状况监控。

✓远程维护。

✓系统时钟控制器可根据一年365天或每天的需求按程序对整个智能控制网络内的模块进行调节或开关控制设定；并可根据季节变化自动顺延开灯、关灯的时间。

软件功能：

✓在一个画面上进行所有的编程设定作业及对系统进行监控。

✓可由鼠标的拖拽方式，简便地设定时间，也可由控制板上进行简便的设置。

✓可用鼠标对年、月、周、日、时进行设置。

✓采用易操作的拖放方式，易于编辑各控制点的平面图。

✓鼠标所指区域显示相关控制器和群组的编号，以及显示该区的工作状态（开关）。

✓提供半透明功能及方便的动态画面功能，使控制区域更加生动直观。

✓可监视所有有关控制区的各项工作状态信息。

✓可发出工作异常警报，并显示异常区域、异常工作点的具体地址。

✓提供运行时间分析及历史纪录功能。

✓可收集一定的日志数据显示于画面上或打印。

✓基于开放的标准设计，可管理KNX/EIB等安装总线系统及监控空调、通风、供水等系统

✓可自动实现报警管理、时间管理及能源管理

1.7.22、4、8、12路10A开关控制器

✓可以使用手动开关来对所有的230V开关输出端进行控制

✓带内置总线耦合器，带延时功能

✓每个开关触点：

额定电流：

10A，cosφ=0.6

白炽灯：

AC230V，最大2000W

卤素灯：

AC230V，最大1700W

荧光灯：

AC230V，最大1800VA

电容负载：

AC230V，10A，最大105μF

1.7.32、4、8、12路16A开关控制器

✓可以使用手动开关来对所有的230V开关输出端进行控制

✓带内置总线耦合器，带延时功能

✓每个开关触点：

额定电流：

106，cosφ=0.6

白炽灯：

AC230V，最大3600W

卤素灯：

AC230V，最大2500W

荧光灯：

AC230V，最大2500VA

电容负载：

AC230V，16A，最大200μF

1.7.42、4、8、12路16A开关控制器带电流检测

✓可以使用手动开关来对所有的230V开关输出端进行控制，模块中带有内置电流检测功能，可分别检测每个回路的电流

✓带内置总线耦合器，带延时功能

✓每个开关触点：

额定电流：

106，cosφ=0.6

白炽灯：

AC230V，最大3600W

卤素灯：

AC230V，最大2500W

荧光灯：

AC230V，最大2500VA

带并联补偿

容性负载：

AC230V，16A,max.200μF

马达负载：

AC230V，max.1000W

负载电流检测：

检测范围：

0.1Ato16A（正弦波有效值或直流）

传感器精度：

+/-8%电流值（正弦）和+/-100mA，频率：

50/60Hz，单位：

100mA

1.7.54路150W调光器

✓可对白炽灯、高压卤素灯和低压卤素灯进行开关和调光操作。

✓带内置的总线耦合器、螺纹端口、短路、空转和过热，保护元件，以及对电灯起到保护作用的软启动

✓通过EIB、辅控装置以及在设备上进行调光操作，多种调光曲线和调光速度，相同的调光时间，记忆功能，接通/关闭延时，楼梯灯定时功能（带/不带手动关闭），场景（调用内部储存的多达8个亮度值），中央功能，逻辑连接或强制执行，联锁功能，状态反馈，总线电源恢复时的反应

✓额定电压：

AC220-230V，50/60Hz

✓额定功率/信道：

最大150W/VA

✓最低负载（阻性）20W

✓最低负载（阻性-感性-容性）50VA

✓输入端（辅控操作）：

AC230V，50/60Hz（与调光信道处于同一相位）

1.7.62路300W调光器

✓可对白炽灯、高压卤素灯和低压卤素灯进行开关和调光操作。

✓带内置的总线耦合器、螺纹端口、短路、空转和过热，保护元件，以及对电灯起到保护作用的软启动

✓通过EIB、辅控装置以及在设备上进行调光操作，多种调光曲线和调光速度，相同的调光时间，记忆功能，接通/关闭延时，楼梯灯定时功能（带/不带手动关闭），场景（调用内部储存的多达8个亮度值），中央功能，逻辑连接或强制执行，联锁功能，状态反馈，总线电源恢复时的反应

✓额定电压：

AC220-230V，50/60Hz

✓额定功率/信道：

最大300W/VA

✓最低负载（阻性）20W

✓最低负载（阻性-感性-容性）50VA

✓输入端（辅控操作）：

AC230V，50/60Hz（与调光信道处于同一相位）

1.7.7单路500W调光器

✓可对白炽灯、高压卤素灯和低压卤素灯进行开关和调光操作。

✓带内置的总线耦合器、螺纹端口、短路、空转和过热，保护元件，以及对电灯起到保护作用的软启动

✓通过EIB、辅控装置以及在设备上进行调光操作，多种调光曲线和调光速度，相同的调光时间，记忆功能，接通/关闭延时，楼梯灯定时功能（带/不带手动关闭），场景（调用内部储存的多达8个亮度值），中央功能，逻辑连接或强制执行，联锁功能，状态反馈，总线电源恢复时的反应

✓额定电压：

AC220-230V，50/60Hz

✓额定功率/信道：

最大500W/VA

✓最低负载（阻性）20W

✓最低负载（阻性-感性-容性）50VA

✓输入端（辅控操作）：

AC230V，50/60Hz（与调光信道处于同一相位）

1.7.8单路1000W调光器

✓可对白炽灯、高压卤素灯和低压卤素灯进行开关和调光操作。

✓带内置的总线耦合器、螺纹端口、短路、空转和过热，保护元件，以及对电灯起到保护作用的软启动

✓通过EIB、辅控装置以及在设备上进行调光操作，多种调光曲线和调光速度，相同的调光时间，记忆功能，接通/关闭延时，楼梯灯定时功能（带/不带手动关闭），场景（调用内部储存的多达8个亮度值），中央功能，逻辑连接或强制执行，联锁功能，状态反馈，总线电源恢复时的反应

✓额定电压：

AC220-230V，50/60Hz

✓额定功率/信道：

最大1000W/VA

✓最低负载（阻性）20W

✓最低负载（阻性-感性-容性）50VA

✓输入端（辅控操作）：

AC230V，50/60Hz（与调光信道处于同一相位）

1.7.9窗帘控制模块

✓所有百叶帘输出端均可用按键进行手动操作，带内置总线耦合器

✓

额定电压：

AC230V，50-60Hz

✓额定电流：

10A，cosφ=0.6

✓电机负载：

AC230V，最大1000W

✓装置宽度：

4模数=约72mm

1.7.10触摸屏

✓型号：

MTN683090

✓操作系统：

WindowsCE

✓显示器尺寸：

10.4寸（24.4cm）分辨率；

✓800×600像素，SVGA

✓显示器类型：

TFT，电阻式触摸显示器

✓

显示的颜色数：

>65000

✓电网电压：

DC24V

✓功耗：

<20W

✓RAM：

128MB

✓操作环境温度：

5°C到40°C

✓防护类型：

IP20

✓边框尺寸：

224.7×277.5×12mm（高×宽×厚）

✓开口：

157.4×210.2mm（高×宽）

1.7.11存在感应器带耦合器光感红外

✓带内置总线耦合器。

✓检测角度：

360°

✓范围：

从安装点开始，半径最大7m（当安装高度为2.50m时）

✓区域总数：

136个区域，带544个反光簇

✓光线感应器：

在10到1000Lus范围内通过ETS无级调节

✓EG准则：

低压准则73/23/EWG及EMV准则89/336/EWG

1.7.124路通用输入/输出接口

✓在内部产生信号电压，用于连接4个常规控制面板或无源触点，并可连接4个低电流LED指示灯。

芯线的导线长度为30cm，最多可延长至7.5m。

安装在市面上常见的60mm开关盒内。

✓KNX软件功能：

✓通过一个或两个输入端进行开关、调光或百叶帘控制，百叶帘操纵系统的定位值（8位），有1、2、4或8位控制信号的脉冲，长时/短时操作的区分。

✓初始化控制信号，周期发送，带2字节控制信号的脉冲，8位推移式调节器，场景，计数器，连锁功能，

✓常闭触点/常开触点，防反跳时间。

✓用于连接指示灯（低电流LED）和状态显示器的输出端。

✓每个输入/输出端：

✓触点电压：

＜3V（SELV）

✓触点电流：

＜0.5mA

✓输出电流：

最大2mA

✓导线最大长度：

30cm未屏蔽，最多可延长至7.5m（扭绞、未屏蔽导线）。

1.7.13智能面板带耦合器

✓带内置总线耦合器。

✓本面板带有运行指示灯、状态指示灯、标签和4/8个操作按键。

该运行指示灯还能起到定位提示的作用。

✓该设备通过一个总线连接端子与总线线路相连。

✓KNX软件功能：

✓开关、转换、调光（单面/双面）、百叶帘（单面/双面）、脉冲发送出1、2、4或8位控制信号（瞬时/延时操作区分功能）、2字节控制信号脉冲（瞬时/延时操作区分功能）、8位推移式调节器、场景调用、场景储存、防乱按（防误操作）功能。

1.7.14带LCD温控智能控制面板

✓

带内置总线耦合器；

✓运行指示灯、状态指示灯、标签和8个操作按键组成一个使用方便的控制单元；

✓该运行指示灯还能起到定位提示的作用；

✓带室温调控器和显示器；

✓带内置压电蜂鸣器，用于显示报警状态和红外线接收器。

每个按键的所有功能都可以通过远距离红外线遥控器进行操作；

✓室温控制单元可以通过可精密调整的KNX阀门驱动器来实现供暖和冷却功能，也可以触发开关执行器和暖执行器。

带有白色背光显示器，可以显示时间、日期、温度和操作模式等信息。

可以使用菜单设置缺省操作模式、设置点值、工作/非工作日、显示模式、时间、开关时间和亮度。

可以通过自由设置参数将按键设定为按键对（双表面），或者单按键。

1.7.15施耐德电气集团简介

全球能效管理专家施耐德电气为100多个国家的能源及基础设施、工业、数据中心及网络、楼宇和住宅市场提供整体解决方案，其中在能源与基础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位，在住宅应用领域也拥有强大的市场能力。

致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源，施耐德电气2008年的销售额为183亿欧元，拥有114,000名员工。

施耐德电气助您――善用其效，尽享其能！

施耐德电气2008年销售额达183亿欧元在100多个国家拥有114,000名员工通过销售合作伙伴和分校商，解决方案行销于190个国家

助您：

善用其效，尽享其能

作为能效管理专家，施耐德电气连接发电和用电企业，通过高性能和环保解决方案，帮助企业和组织--善用其效，尽享其能。

安全的能源：

能源使用、尤其是电力使用具有危险性，我们使能源更安全，保护人员和财产安全。

可靠的能源：

数据中心、医院、股市……越来越多的关键应用，出现断电和电压不稳的情况将对其造成高额损失。

针对这些应用，我们提供超安全电源，时刻保证供电质量。

高效的能源：

能源成本上涨和环境污染问题成为个人和企业关注的焦点。

施耐德电气节能增效解决方案能够帮助降低能源和集成系统减少费用，从而降低资本支出和运营支出。

多产的能源：

能源是一切生产活动的基础，我们帮助客户提高生产效率。

我们的解决方案帮助客户轻松实现自动化和高度互联，使日常沟通简单快捷。

我们的全生命周期服务更使客户无后顾之忧。

环保的能源：

可再生能源的开发是实现可持续发展的关键因素，我们的解决方案支持可再生能源系统的安装和连接。

我们的核心业务：

全球能效管理专家

凭借在能效管理领域的最广泛的业务组合，施耐德电气使能源：

更安全，电力和控制世界第一

更可靠，关键电力世界第一

更高效，节能增效世界第一

更多产，工业自动化，建筑和民宅世界前三

更环保，可再生能源解决方案世界前三

施耐德电气作为世界500强企业之一，在170多年的发展历程中，不断开拓进取，积极创新，现在已经成长为全球能效管理专家。

自1987年在天津成立第一家合资厂，施耐德电气在中国已走过21年的历程。

21年的时间让施耐德电气深深扎根中国，并且与中国经济发展的脉搏共同跳动，不仅见证了中国经济起跑、加速和起飞的各个历史阶段，更是以推动中国经济发展为已任，成为一个名副其实的卓越贡献者。

1.7.16施耐德电气ISCECS

承前启后领导群伦－施耐德电气智能终端部（ISC）因其在电气行业多年积淀的杰出传承而声名卓越。

作为多个顶尖品牌的母公司,ISC为家居,酒店及写字楼提供代表极致生活品味的解决方案,为世界提供便捷与创新。

典型例子包括一系列屡获殊荣的产品及技术,涵盖建筑及家居综合布线，灯光控制及开关插座面板设计。

作为施耐德电气ISC的核心业务之一，ECS负责智能照明产品及其解决方案，是施耐德电气所倡导的“新电气世界”和“透明建筑”理念的重要组成部分。

通过对多个国际大品牌及其产品线的整合，我们为用户提供高质量的产品、完整的解决方案和广泛的选择，系统为用户在设计与安装时提供高度的灵活性和更大的扩展性，并大大降低客户的维护及运营管理成本，达到绿色、节能效果。

施耐德电气ECS智能照明系统包括三个平台：

KNX、C－Bus和EZinstall这些平台针对不同的市场和用户需求，提供各具特色的产品及解决方案。

包括政府、医院、科研大学、数据中心、商业楼宇、住宅等用户可以在这里实现和感受真正的整体解决方案。