霍尼韦尔新一代楼宇自控系统在智能大厦中的应用-建筑资讯

摘要霍尼韦尔新一代楼宇自控系统——纯BACnet结构的XL8000系统选用最先进的BACnet技术的32位数字控制器，以及与其它供应商系统兼容的开放性接口，根据实际需要可将大厦的楼宇控制系统、消防报警系统及安保自动化系统等集成在EBI平台上，并适用于楼宇的建筑特点及先进的控制和管理要求。

　　关键词楼宇自控系统设备选型 EBI XL8000-IPC

1 前言

　　楼宇的智能化发展到今天，孤岛形态的楼宇将不复存在，建筑物或大厦的使用和维护人员对楼宇的机电设施的管理、节能和无限扩展的要求越来越高。随着电子技术和通讯技术的发展，我们在楼宇自控方面的技术提升也需要不断的升级和更新，针对当前技术的发展趋势，霍尼韦尔及时调整技术研发思路，制定了以下解决方案，以满足大厦建设者和维护人员在技术方面的更高要求。

　　目前采用的ＢＡ系统——ＥＢＩ为开放型网络体系，它可提供其它基于网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据，可与其它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。

　　通过多年积累的楼宇控制的经验并经过仔细研究，结合对建筑物设备控制与管理系统的实际工程经验，从系统的当前设计及今后的宏观规划均做了仔细考虑，为楼宇自控系统提供了最新一代的纯ＢＡＣｎｅｔ结构的ＸＬ８０００系统，该系统是目前最为先进的高效能、集成化的ＩＢＭＳ系统之一，该系统根据实际需要可将大厦的楼宇控制系统、消防报警系统及安保自动化系统等集成在ＥＢＩ平台上，并适用于楼宇的建筑特点及先进的控制和管理要求，包括选用最先进的ＢＡＣｎｅｔ技术的３２位数字控制器，以及与其它供应商系统的开放性接口。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ提供的ＥＢＩ软件能够方便地实现与其它制造商的楼宇系统的ＢＡＣｎｅｔ网完成互联。ＥＢＩ系统采用中央站为核心，ＤＤＣ与中央站实现数据通信，ＤＤＣ应设在受控对象附近且ＤＤＣ间能实现同层通信。ＥＢＩ系统以标准的以太网（ＩＥＥＥ８０２．３）作为物理标准，ＴＣＰ/ＩＰ为网络通讯协议，并采用Ｗｉｎｄｏｗｓ　２０００/ＸＰ/２００３作为操作系统。ＥＢＩ系统的网络配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的基本原则，是一个工业化标准的集散型控制系统。采用ＥＢＩ服务器软件，该系统的网络符合标准选用最新的ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系列控制器（ＸＬ８０００）成纯ＢＡＣｎｅｔ系统架构。

　　系统设计遵循以下设计原则：系统设计与配置强调先进适用。在技术上保持先进性，具有适应技术发展趋势及产品更新的能力。系统设计与配置综合平衡考虑，特别强调建筑设备管理系统在节能等方面的作用，以达到国际先进水准。系统设计与配置在体现本工程整体特色的同时，注意工程投资的经济效益。除考虑建设时的一次性投资外，还考虑到系统的运行成本，并使之最小化。整个系统在规划时结合建筑的各功能分区进行设计。

　　系统总体设计思路：楼宇自控系统可提供对大楼内各种被控机电设备运行情况的监视、控制及管理，可节约运行能耗，延长设备的使用寿命，从而达到减少整个建筑生命周期内的费用支出。我们本着节能、舒适、控制方便的目的，为大楼设立一套高质量的楼宇自控系统。设计目标为：建立楼宇自控系统的目标是利用先进的计算机监控技术对整个大厦内的各种楼宇自动化设备进行集中的实时监测和控制，为用户提供舒适、便捷的工作环境，并在此基础上通过资源的优化配置和系统的优化运行达到节约能源和人力的目的。

2 设备选型建议

　　中央系统的配置包括硬件：中央主服务器选用ＤＥＬＬ服务器/工作站，该机器均经过ＨＯＮＥＹＷＥＬＬ公司的测试验证，性能良好。

　　软件配置：服务器上将安装ＥＢＩ服务器/工作站软件及Ｗｉｎｄｏｗｓ　２００３　Ｓｅｒｖｅｒ操作系统和ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ。配置标准ＢＡＣｎｅｔ客户端，连接各ＢＡＣｎｅｔ设备。

　　现场控制器全部选用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司最新推出的ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系列控制器ＸＬ８０００系列。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ＸＬ８０００－ＩＰＣ，采用３２位ＣＰＵ，６４ＭＢ内存，２４个物理点可扩展至１２８个，可支持无限软件点，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。

　　电源：控制器和网络设备的电源采用就进取电的原则。

　　本方案所采用的主要组件中央软件、控制器均是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。

　　管理层网络采用标准的ＴＣＰ/ＩＰ以太网构成局域网。数据传输速率为１０/１００Ｍｂｐｓ。

　　监控层网络：为了保证系统日后的开放性，我们将采用最新的也是目前最为先进的通讯方式即ＢＡＣｎｅｔ通讯方式为大厦进行系统设计。网络控制器ＸＬ８０００－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ＸＬ８０００－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。

　　现场层网络：ＢＡＣｎｅｔ　ＭＳＴＰ以７６．８Ｋｂｐｓ的速度在现场控制器ＸＬ８０００－ＥＸＰＩＯ和网络控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ之间进行数据传输。电缆长度从３２０~２２００m。

　　系统特点：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。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。

　　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。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。如果中央站出现故障，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。

　　系统满足生活和工作环境的舒适性：楼宇自控系统通过对各空调系统的最佳控制，温度的自动调节，让工作人员在一个舒适的环境中工作，也有利于工作效率的提高；确保建筑物及内部人员的安全；楼宇自控系统通过对设备运行状态的监视和控制，从而提高大厦的整体安全水平和灾害防御能力，为生命、财产及内部人员的安全提供保证；实现优质的能源管理‘提供最佳的能源供应方案’，实现优质的能源管理，节约能源；满足系统设备管理现代化的要求。

　　楼宇自控系统通过对大厦内多个子系统设备的监视及控制，包括管理功能、显示功能、多工况的控制功能、统计分析及故障诊断功能，从而实现现代化管理，降低人工成本。

　　系统选型采用先进的、集散型网络结构实现楼宇自控系统的实时集中监控管理功能。既能符合国际标准，又符合大厦的建筑特点，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。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未来的扩展性。应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。空调系统是能源消耗的大户，采用优化的控制方案不但可为大厦创造一个舒适及安全的工作环境，且能大大节约能源。

　　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。

　　现场设备的监控，该系统的设计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，以保证人生活工作的舒适度。需要强调的是，尽管应用的场合不同，但是，对它们的控制均有一个共同的目标和控制重点，即在保证舒适性的前提下，保证机电设备可靠运行，提供节能措施。

3 主要设备介绍

　　（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。该系统的特点：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）。

　　（2）ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＢＡＣｎｅｔ控制系统

　　ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　ＢＡＣｎｅｔ控制系统是Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司最新推出的全面楼宇自控系统，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ＢＡＣｎｅｔR开放通讯协议，ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系统可无缝连接其它ＢＡＣｎｅｔ产品或与已存的ＢＡＣｎｅｔ系统集成。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　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ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　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。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　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。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系统完全兼容Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司的ＥＢＩ系统，ＥＢＩ强大的集成能力，可实现对建筑内其它系统的综合管理。

　　（3）网络控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ

　　网络控制器ＸＬ８０００－ＩＰＣ是最新ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ系列控制器的一部分，是基于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、大厦、办公楼、商场和医院等。

　　３２位处理技术确保了该系统的卓越表现，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，从而可以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。

　　（4）ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ　Ｓｔｕｄｉｏ编程工具介绍

　　ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　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。ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ在线工具可连上ＴＣＰ/ＩＰ网络或ＭＳＴＰ网络，在线调试监测所有ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ控制器。

　　ＣｏｍｆｏｒｔＰｏｉｎｔＴＭ　Ｏｐｅｎ　Ｓｔｕｄｉｏ允许用户根据需求，自由编程以满足不同项目需求。我们的图形化界面简单易懂，易于操作。在实际应用当中，用户可以结合每个项目的特点和需要，为建筑物选择适合的解决方案。