一、工程概況
金蝶軟件(中國)有限公司金蝶研發中心工程主要是對工程內的主機、水泵、水塔設備(不包括對建筑內的通風系統、供電及照明系統、給排水系統、電梯系統等系統)采用現代化計算機技術，進行集中監測和遙控管理，用來提高本大廈的管理水平，降低設備故障率，減少維護及營運成本。本系統按國家《智能建筑設計標準》(GB50314-2000)甲級標準設計。
我們從設備監控系統的本質出發，在設計本大廈設備監控方案時，充分考慮業主各種功能需求，以保證本方案總體結構上最優、技術上先進可行、經濟合理。DDC系統的設計有以下的安排：現場處理機則放置在各樓層的機房和弱電井內。通訊網絡經弱電垂直管道和橫向線槽把操作員終端機及各層各區域之間的現場處理機連接起來。各現場處理機再經弱電線槽把有關設備(如傳感器、閥門驅動器、干節點等)用屏蔽雙絞線、屏蔽或經光纖通過光纖收發器連接起來。
二、設計思路
2.1設計目的
本系統設計時，考慮了以下問題：
高效性
系統設計充分考慮智能化系統所涉及的子系統的信息和資源共享，有效地優化組合，從而通過網絡創造一個安全、舒適、節能、高效的管理環境。
標準化、開放性
系統應采用國際標準通信協議，具有良好的開放性。對冷水主機、冷系統等機電設備的第三方控制系統提供標準、成型的接口設備和軟件。
先進性
智能化系統設計要求開放式，模塊化，建設一個可擴展的標準平臺，可以在以太網的任何地方放置授權監控，操作終端，建設一個便于集成，具有良好人機對話界面的智能系統。
實用性
系統設計應以現有成熟的子系統和新產品為對象設計，同時還考慮周邊信息通信環境的現狀和技術發展的趨勢，并考慮行政主管部門歸口管理的要求，使設計的方案現實可行。
多站點連接和可擴充性
中央站和現場控制器之間應實現雙向直接數據通信，沒有其它中轉和控制環節，以保證傳輸數據的一致性和減少數據傳輸時間延時，提高網絡通信的可靠性。現場控制器之間實現雙向直接數據通信，中央站停止工作不影響控制器功能和設備運行。
方便易用性
中央站采用全中文視窗平臺，以中文動態圖形化界面運行樓宇設備管理的日常控制、監視、調度管理工作，采集數據的歸檔、統計、報表管理等。系統界面需操作方便、簡單易學、形象直觀。
2.2設計原則
在設備選型及網絡結構上，除了要保證設備的先進性、成熟性、實用性、擴展性，同時還考慮了智能化系統中的特殊性。
在功能實現上，采用優化的控制方案，保證智能化系統能夠提供安全、舒適、高效、節能的環境。同時強調實現顯著的節能控制。
三、系統需求和選型分析
3.1系統的開放性和互操作性
根據前文所述，智能化系統要求每個子系統進行分散靈活的管理與控制，又需要中心管理管理部門進行統一協調、監控，這就要求控制網絡的架構要具有完善、可靠的網絡功能和控制功能。
同時由于系統控制對象眾多，控制功能各異，控制要求會在以后的運行過程中會不斷變化和增加，從長遠來看，系統具有良好的開放性和互操作性應是考慮的重點。根據我公司以往的工程經驗，并參照資料要求，我們設計的系統將采用MODBUS工業標準總線+以太網的架構形式。
MODBUS總線技術是工業自動化領域成熟，高度可靠，開放式的控制總線形式，傳輸速率最大可達1兆波特，單條總線長度1200米。
以太網技術的應用也很成熟，目前已成為最常用的網絡架構，已在業界廣泛使用。
根據我公司的經驗，選擇開放的、具有互操作性的系統的好處在于，它不僅能實現不同通訊協議設備間的互操作，并且可協調控制設備與信息管理應用程序的運行。真正的開放式系統，所帶給用戶的利益的極其廣泛的，其中最重要的一點是選用該系統的開發商、終端用戶可對他們的設備享有充分的控制權，他們可按照自己的需要和愛好選擇產品和備件、產品特征以及符合他們要求的設備供應商。
3.2基于MODBUS的空調系統聯網監控示意圖
DDC系統結構圖
DDC系統結構圖(慧聰暖通制冷網配圖)
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3.3系統選型分析
本方案采用HWC系列DDC控制系統，系統設一個中央管理站，管理軟件是力控PCAutO6.1。由中央站計算機、控制器構成兩段網絡，組成分布式體系結構，實現“分散控制，集中管理”的控制模式。
管理機與控制器機通過A53通訊轉換器連接成MODBUS網絡;控制器(DDC)直接與現場控制元件(閥門執行器，繼電器接點)、傳感元件(溫度、壓力壓差、流量等傳感器)連接。
中央計算機可通過以太網(Ethernet)的通訊方式與其它系統的計算機或工作站互連，網絡通訊速率為10/100Mbps。PCAutO3.6軟件以其開放的網絡體系決定了它可提供其它基于網絡的應用。系統已包含了廣泛的設備和協議界面供集成選用：ODBC數據接口、NetWorkAPI(forC、C++、FORTRAN)、AdvanceDDE客戶端、BACNet客戶端/服務器、MicrosoftExcelData交換、OPC客戶機等等。
四.控制對象分析
4.1主機系統控制原理：
控制設備：冷卻泵4臺;冷凍一次泵5臺;冷凍二次泵5臺;冷卻塔5臺;主機3臺。
冷凍站系統圖
冷凍站系統圖(慧聰暖通制冷網配圖)
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DDC系統可以實現如下的功能：
監控設備設備數量監控內容說明
冷水機組3開關控制、手自動狀態、運行狀態、
故障狀態
冷卻水泵4開關控制、手自動狀態、運行狀態、
故障狀態
冷凍水泵9開關控制、手自動狀態、運行狀態、
故障狀態
冷卻塔5開關控制、手自動狀態、運行狀態、
故障狀態
1、主要設備(冷凍主機、水泵和水塔風機)均取運行狀態、故障報警、手自動轉換和設備啟動停止為監視和控制點，從而了解設備的運行情況。
2、檢測冷凍水供回水溫度，通過電腦聯網在電腦上顯示實時溫度曲線。
3、檢測冷卻水供回水溫度，通過電腦聯網在電腦上顯示實時溫度曲線。并根據冷卻水溫度自動啟停冷卻塔風機的臺數，以達到節能的目的，同時也維持冷卻水供水溫度，使空調主機能在更高的效率下運行。
4、自動累積每臺水泵運行時間，優先開啟運行時間相對少的機組，使每臺機組運行時間基本相等，目的是延長機組使用壽命，降低主機的折舊率。
5、遠程和現場同時顯示冷水機組、水泵、冷卻塔的運行狀態、故障狀態和手自動狀態，也顯示電動蝶閥和水流開關的狀態。
6、報警：水泵故障報警、冷卻塔故障報警、主機故障報警;
4.1.1開機邏輯控制
冷卻塔風機——冷卻水塔電動蝶閥——冷凍機的冷凝器電動蝶閥——冷卻水泵——冷凍機的蒸發器電動蝶閥——冷凍水泵——制冷機組
4.1.2關機邏輯控制
制冷機(延時5分鐘)——冷凍水泵——冷凍機的蒸發器電動蝶閥——冷卻水泵——冷凍機的冷凝器電動蝶閥——冷卻水塔電動蝶閥——冷卻水塔風機
4.1.3顯示
水泵、冷卻塔的運行狀態和故障狀態顯示。
4.1.4記錄
中央站彩色動態圖形顯示，記錄各種狀態和報警，記錄啟停時間、累計運行時間及其歷史數據等參數。
4.1.5時序
中央監控對系統中各種溫度、設備運行狀態和報警及各種設備的啟、停。中央站可編制節假日，上、下班等時間運行程序，在不同時段合理地運行設備，節約能源。
五、中央站管理軟件說明
中央站管理軟件可以采用任何通用的工業自控組態軟件，如IFIX，INTOUCH，WINCC，組態王，力控，昆侖通態等。舉例說明：一般組態軟件都遵循現有工業標準，系統開放。整個系統網絡運行在快速以太網上，協議為標準的TCP/IP。提供IBMS系統的數據接口方式有ODBC、NetAPI、標準的SQL接口、AdvanceDDE，并且支持BACNet、OPC、LonWorks等工業標準協議。
上位機界面：
上位機界面(慧聰暖通制冷網配圖)
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系統特點：
專業的圖形人機交互界面
支持本地及遠端的多個高性能工作站
對各類樓控設備的實時監控
強大的報警管理
提供大量的歷史數據和趨勢圖
靈活多樣的標準或用戶自定義的報表
強大的應用開發工具
支持基于工業標準網絡的本地及遠端多客戶機/服務器體系
詳細安保數據與人事系統的集成
針對大型高端用戶的多服務器功能
熱冗余功能
ActiveX技術
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