摘要：本文重點介紹了采用西門子S600樓宇自控系統，為電腦公司設計的分布式計算機控制系統。

關鍵詞：分布式控制 樓宇自動化

Abstract:The article chiefly introduce a distributed computer control system designed for client service building of computer company, which adopt SIEMENS S600 building automation system

Keyword:the distributed controlï¼›the building automation

1. 引言：

　　建筑物的智能化正成為一個新興的產業，已經提到了與綠色環保相當的地位。智能技術的發展和應用也因此獲得了長足的推動和進步，它在智能大廈樓宇自動化系統（BAS）中的應用日趨成熟和完善。建筑智能化首先是建筑物內電氣設備的智能化，建筑物內的設備特點是分散且相互關聯，采用分布式控制技術對建筑設備進行全面、實時的監控，提高了設備運行質量，為建筑物的管理者提供集中的顯示操作控制和強大的運行數據處理功能，減少了管理的工作量，降低了建筑設備的能源消耗，在建筑物中起著越來越重要的作用。本文介紹的是采用西門子的S600 APOGEE系統設計實現的樓宇自控系統。

2.控制系統的功能：

　　電腦公司大廈分為地上六層、地下一層建筑，其主要功能為科研、辦公、商務和維修工廠等幾部分。需本系統進行監控的子系統有：空調系統的監控、 冷熱源及其水系統的監控、通風設備的監控系統、照明系統的監控、給排水系統的監控等。

　　2.1空調系統的監控

　　良好的工作環境，要求室內溫度適宜，濕度恰當，空氣潔凈。這樣就要求BA系統對大廈大量暖通空調設備進行全面的管理監控。其監控的主要內容如下：

　　2.1.1新風機組的監控

　　可實現如下功能:

　　檢測功能：監視風機電機的運行/停止狀態;監測風機出口空氣溫、濕度參數;監測新風過濾器兩側壓差，以了解過濾器是否需要更換;監視新風閥打開/關閉狀態;

　　控制功能：控制風機啟動/停止;控制空氣——熱水換熱器水路調節閥，使風機出口溫度達到設定值;控制干蒸汽加濕器閥門，使冬季風機出口空氣濕度達到設定值;控制新風閥門的開閉。

　　保護功能：冬季當某種原因造成熱水溫度降低或熱水停供時，應停止風機，并關閉新風閥門，以防機組內溫度過低凍裂空氣——水換熱器;當熱水恢復正常供熱時，應能啟動風機，打開新風閥，恢復機組正常工作。

　　集中管理功能：智能大樓各機組附近的DDC控制裝置通過通訊總線與中央管理機相連，于是可以顯示各機組啟/停狀態，送風溫、濕度、各閥門狀態值;發出任一機組的啟/停控制信號，修改送風參數設定值;任一新風機組工作出現異常時，發出報警信號。

　　2.1.2空調機組的監控

　　空調機組的調節對象是相應區域的溫、濕度，因此送入現場控制器的輸入信號還包括了被調區域內的溫濕度信號。對于帶有回風的空調機組而言，除了保證經過處理的空氣參數滿足舒適性要求外，還要考慮節能問題。由于存在回風，需增加新、回風空氣參數檢測點。但回風道存在較大的慣性，使得回風空氣狀態不完全等同于室內空氣狀態，因此室內空氣參數信號必須由設在空調區域的傳感器取得。

　　2.2冷熱源及其水系統的監控

　　該大廈中的冷熱源主要包括冷卻水、冷凍水及熱水制備（熱交換器）系統 ，其監控的主要內容有

　　冷卻水系統的監控 、冷凍水系統的監控 、熱水制備系統的監控 。

　　2.3通風設備的監控

　　根據控制區域CO，CO2探測器所測參數，控制風機啟停。也可在規定的時間表中安排一周內每天開機/關機時間，樓宇控制系統將存儲每臺風機的整個運行時間，這些數據將按需要在工作站給操作員顯示。

　　2.4照明系統的監控

　　智能大廈是多功能的建筑，不同用途的區域對照明有不同的要求，因此根據使用的性質及特點，對照明設施進行不同的控制。該項目中需對大廈各層的照明配電箱進行監控，其主要內容有： 根據季節的變化，按時間程序對不同區域的照明設備分別進行開/停控制、正常照明供電出現故障時，在上位計算機上發出報警信號、監測各層所有照明回路的開關狀態。

　　2.5給排水系統的監控

　　給排水監控系統是智能大廈中的一個重要系統，它的主要功能是通過計算機控制及時地調整系統中水泵的運行臺數，以達到供水量和需水量、來水量和排水量之間的平衡，實現泵房的最佳運行，實現高效率，低能耗的最優化控制。其監控的主要內容有：　地下儲水池水位、天面水池水位的檢測及當高/底水平超限時的報警; 根據水池（箱）的高/低水位控制水泵的啟/停，檢測生活給水泵的工作狀態和故障，如果當使用水泵出現故障時，備用水泵會自動投入工作;污水集水井和廢水集水井水位檢測及超限報警、排水泵運行狀態的檢測以及發生故障時報警;熱水循環泵按時間程序啟動/停止;熱水循環泵狀態檢測及故障報警（當發生故障時，相應備用泵自動投入運行）。

3.系統設計：

　　S600 APOGEE 是以分布式控制理論為基礎的成熟的樓宇自動化系統。它具有結構靈活、適應性強、擴展方便、軟件優化設備運行、操作簡單等特點。S600 APOGEE 基于WINDOWS NT 平臺的系統軟件包，可直接進入建筑的計算機網絡集成系統，與其他進入集成系統的各子系統進行信息交換，并且是集成系統中重要的環節，這也是該系統開放性的充分表現。S600采用了多層網絡結構和世界先進技術，使得S600集散系統無論在可靠性和技術上都是世界領先的水平。網絡結構及功能如下：

　　高層網：報各種報警信息與表，提高了管理的水平與效率。本項目中中央圖形工作站設在位于2#樓一層中央控制室中。S600的中央圖形工作站（采用IBM PC），可以聯入以太網進行數據管理，同時在該工作站上進行整個樓宇控制系統的操作與管理，并與打印機連接，實時打印。

　　中層網：PC通過Peer To Peer Network（同層總線共享無主從方式），可以連接多達100臺樓宇控制器（如MBC、MEC等）。本項目采用2臺MBC，即模塊化樓宇控制器;用于對冷熱源及給排水系統的監控。

　　局部區域網（LAN）：每臺MBC的LAN網（最多可掛3條LAN網線）可連接多達96臺獨立式單元控制器（UC、DPU等）。為系統擴展及完成較大型集散系統提供了方便。本項目采用18臺UC、20臺DPU，設置于新風機房、空調機房或相關設備附近，用于對新風機組、空調機組、通風系統及照明系統的監控。系統總體結構示意圖如圖1

圖1系統總體結構示意圖

4.軟件系統功能：

　　4.1控制軟件

　　能實現比例控制、比例加積分控、比例加微積分控制及當停電回復正常后，控制軟件將會根據每一個裝置的個別啟 / 停時間表，對裝置發出啟/ 停的指令。

　　4.2節能軟件

　　主要有每日的預定時間表、每年的預定日程表、假期的安排表、臨時控制安排表、最佳啟/ 停功能、夜間設定點自動調節控制、焓值切換功能、用電量高峰期的限制、溫度設定點的重置、制冷機的組合及次序控制。

　　4.3報警管理：

　　所有報警可顯示有關報警監控點的詳細資料，包括發生的時間及日期。報警根據嚴重性最少分為三級，以便更有效及快速處理嚴重的報警。用戶可以為不同的報警自行決定嚴重性的級別。

　　4.4監控點歷史及動向趨勢記錄

　　樓宇自控系統內所有監控點的歷史都自動存放在有關的網絡控制器內。模擬量輸入監控點每半小時取樣本一次，而過去24小時的記錄隨時可以被用戶提出來分析研究。用戶可根據需要利用動向趨勢軟件應用在系統內任何的監控點，抽取樣本的時間可從一分鐘一次至兩小時一次，由用戶根據需要自行選擇。

　　4.5累積記錄

　　每個網絡控制器擁有下列累積記錄，若超過用戶所定下的限額，系統將警告。運行累積記錄——例如水泵的運行累積時間記錄;模擬量及脈沖累積記錄——例如用電量的累積記錄。

5.結束語：

　　本文介紹的樓宇控制系統已成功地運用在電腦公司客戶服務大廈的設計中，系統運行可靠，取得了可觀的經濟效益。

參考文獻：

　　1.侯朝楨編著，分布式計算機控制系統，北京理工大學出版社出版，1997

　　2.《S600 頂峰系統技術手冊》

　　3.《PPCL語言編程技術手冊》