1  工程概述

      本工程为崇明XXX酒店项目。

      项目内的设备分散在各个楼层和角落，若采用分散管理，就地监测和操作将占用大量人力资源，有时几乎难以实现。但采用楼宇自动化系统，利用现代的计算机技术和网络系统，实现对所有机电设备的集中管理和自动监测，就能确保机场所有机电设备的安全运行，同时提高大楼内人员的舒适感和工作效率。

      系统的建设需要充分体现技术的先进性、系统的专业性、功能的复杂性、投资的可行性、建设的实用性等弱电系统建设所特有的专业要求，确保项目建设的顺利实施和按期正常运行。

楼宇设备控制系统应能自动接收各控制器上传的统计信息及设备状态信息（正常、故障及报警），并能记录、打印、分析和管理。可完成功能集成，实现与消防报警系统、智能照明、监控和报警等系统的接口和联动功能，能与其他相关的工作站进行接口，配合集成商建成功能完善的物业管理中心。

根据本工程的特点，我们系统采用西门子楼宇科技（Siemens Building Technologies）的APOGEE系统来实现对各项设备的管理，并实现实行全时间的自动监测和控制，并同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息及数据，达到提高运行效率，保证特殊生产环境需要，节省能源，节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。

2  需求分析及设计依据

主要设计依据：

1)   建设单位设计委托任务书；

2)   工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）；（2009年）

3)   采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；

4)   高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）；（2005年版）

5)   建筑设计防火规范（GB50016-2006）； 

6)   汽车库、修车库、停车场设计防火规范  GB50067-97；

7)   通风与空调工程施工质量验收规范  GB50243-2002；

8)   公共建筑节能设计标准  GB 50189-2005；

9)   建筑节能工程施工质量验收规范（GB50411-2007）

10) 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001；         

11) 《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）；         

12) 《民用建筑锅炉房消防设计规定》（DBJ01-614-2002）；         

13) 《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）；        

14)  《气体灭火系统设计规范》（GB50370－2005）；         

15) 《城市区域环境噪声标准》（GB 3096-95）；          

16) 其他相关的设计规范、规程和设计手册、技术措施。         

3 设计原则

随着信息技术和计算机网络技术的高速发展，对智能建筑的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高，提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境势在必行。

楼宇设备控制系统利用现代的计算机技术和网络系统，实现对所有机电设备的集中管理和自动监测，确保建筑内所有机电设备的安全运行并达到最佳状态，又可以节省系统运行能耗，及时发现故障，同时提高大楼内人员的舒适感和工作效率，并可最大限度的延长设备的使用寿命。

我们在楼宇设备控制系统的设计中，主要遵循以下设计原则：

l 舒适

建筑功能对室内环境舒适度的强调，要求控制管理系统对楼宇设备高精度地控制和调节，从而能提供最舒适的温度、湿度，满足使用需要。

楼宇设备控制系统根据季节、人员和空气流动情况的变化，将各区域的室内温度控制在设计要求的值上，同时参考国际上的通用标准，如ASHRAE舒适标准、ISO7730的热舒适指标PMV等，使楼内楼内环境达到最适宜。

l 节能

业主对设备的运行成本、管理成本和管理效率十分重视，控制管理系统自动高效地控制设备能耗，完全能够降低运行成本和设备管理成本，提高管理效率；

在满足舒适性的前提下，楼宇设备控制系统通过合理组织设备运行，使大楼的各项设备运行费用为最低。即以能耗值最低为控制目标，进行优化系统控制。

楼宇设备控制系统软件设有节能程序，可以控制设备得以合理运行。如根据办公时间程序来控制送排风系统的开启，根据室内CO2浓度来控制新风量，根据室内外温度湿度来控制风阀开关实现最优化控制等。

通过各种管理软件、优化控制软件和节能软件达到自动控制，以达到降低能耗，配合自控系统的节能式操作，减少不必要的能源浪费。并在硬件上提供防范性保养，对可能发生的设备问题做出事先维修。

l 安全、可靠

如果楼内的机电设备突然发生故障而停机，将会产生严重后果。楼宇设备控制系统可以从以下几个方面预防这种局面的出现：

Ø  随时检查设备的实际负载和额定负载，一旦发现设备过载，立即自动卸载同时向中央控制室发出报警信号，以防损坏贵重设备；

Ø  监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知检修人员前去检查，以防引起更大范围的设备故障；

Ø  自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，自动报告中央控制室，及时提醒进行设备检修；

Ø  当一组设备中的某台设备出现故障不能继续运转时，自动切换到备用设备；

Ø  对于临时停电的情况，当恢复供电后，系统自动执行顺序启动程序，可保证设备投运顺利，避免启动失败对设备的损害。

通过这些检测、报警和处理方式，使大楼对机电设备突发故障具备有效的预防手段，以确保设备和财产安全。

l   开放

系统结构必须是开放式的，系统支持TCP/IP、BACnet/IP等总线方式，方便今后接入其他系统。

l   高效

通过对设备运行状况的监测、诊断和记录，早期发现和排除故障，及时发出维护和保养的通知，保证设备始终处于良好的工作状态和大楼的正常运营。

楼宇设备控制系统对设备的有效监控，可使设备的故障率大大降低，同时也使维修工人可以更有效的工作，及时解决设备出现的问题，因此可以减少维修人员的数量；一体化管理方式，使操作、值班和管理人员减少。

4  产品选型

4.1  产品选型

      我们向业主推荐Siemens公司的Apogee系统来实现本项目的楼宇自控系统，主要基于以下考虑：

1)   产品品质的考虑

      对建筑品质的追求无疑是建筑建设的主要目标。

      以优秀的产品品质著称的西门子楼宇科技公司，作为全球楼宇管理、暖通空调控制、安防和消防系统的市场领导者，为世界各地的客户提供创新解决方案，这些解决方案能够增强住户的舒适性和安全性，并优化楼宇设施的管理，提高能源效率。系统做到可靠性、实用性、经济性，并具有可扩展性。

2)   产品的先进性、适用性

      系统所配置的网络结构采用星型网络构架，中央控制工作站与现场控制器之间或各个现场控制器之间，均能在同层网络上直接进行通讯。

      楼控系统中央管理软件操作系统采用Windows操作系统，配有相关系统软件和开发软件。系统软件由模块化的功能模块组成为便于系统扩展。

      系统应提供图形化编程工具，用图形化的操作方法设计控制顺序，编制符合现场要求的应用控制程序。

      系统应具有多种操作权限级别和用户口令，只有经过授权的操作人员才能完成系统有关程序和运行参数的增/删和修改。

      集中监控和管理机电设备的工作状态，及时诊断、显示设备的故障，进行报警、存储、统计和打印。

      现场数字控制器(DDC)具有独立的工作能力。

4.2  APOGEE楼宇自控系统介绍

      针对本项目智能化系统，西门子将利用自己优质、可靠的楼宇自控系统产品，专业的技术人员服务及认真、高效的工作态度，为业主建立起智能化程度较高、设计先进、系统运行可靠的楼宇自动化系统。

西门子APOGEE是以集散控制理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。

      APOGEE 是基于Windows平台的系统软件包，可直接进入中央计算机网络集成系统，与其他进入集成系统的各子系统进行信息交换，并是集成系统中重要的环节，这也是该系统开放性的充分表现。

APOGEE系统是西门子楼宇科技推出的一套完整的楼宇控制系统，由Insight监控软件、各种控制器、传感器及执行机构等组成。

      1978年，西门子楼宇科技就推出了System 600楼宇自控系统。1985年，开发了基于Windows操作平台的监控软件Insight，而APOGEE系统则是在原System 600的基础上，对控制其进行了全面的升级，并将Insight监控软件移植到Windows NT平台。

      APOGEE系统自推出以来，仍在不断发展。如采用模块化设备控制器PXC，推出了对BACnet、LonWorks和Ethernet ALN 的支持，增加了OPC的数据开放接口；将软件平台从Windows NT升级到Windows 2003，同时支持Windows XP和Windows Server  2007、2008、W7，增加了对历史数据分析和能源管理的软件模块，又增加了对 WEB服务的支持，允许用   户利用浏览器通过Internet/Intranet访问APOGEE的功能。

      西门子楼宇科技公司推出的APOGEE系统主要应用于综合办公大楼、工厂、医院、机场的能源管理，是国际上最先进的系统之一。APOGEE系统适应性非常强，系统组成为模块化，可分为不同等级的独立系统，每级都具有非常清楚的功能和权限，这就使APOGEE既可用于单独的楼宇管理，也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。

u  可靠性

      系统具备长期和稳定的工作能力。

      APOGEE在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点，保证每个子系统都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，使得整个系统的结构完善、性能可靠。

      APOGEE系统当中的各级别设备都可独立完成操作，即在同一时刻组成不同级别的集散系统（或不同级别的结构组织形式），使用界面非常亲切，其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保证了系统的配套性，同时使系统可靠性大为增加。

      西门子楼宇科技公司的双项专利产品：电动液压调节阀和电磁式调节阀，以其优质稳定的调节特性和低故障率，大大提高了整个控制系统中最薄弱环节的可靠性。

u  先进性

      APOGEE在网络扩展方面提供了强大的功能，可与其他厂家的系统或产品（包括各种形式PLC，消防系统等）联接。

      APOGEE优越的远程通讯功能，能够使不同楼宇、厂房间的控制系统联系起来组成一个群集系统。

      APOGEE网络结构的开放性和兼容性，确保了它和先进通讯技术结合的能力，并且保证系统结构在产品更新换代时的延续性。

u  经济性

      APOGEE结构形式为模块化，控制方式极其灵活，控制层的维护和扩展极为方便。使得楼宇管理系统可以很方便地扩展，节省初期投资，系统各部分可分别随调试完成投入使用。

      APOGEE系统能够满足您在管理上节省费用的要求，投入有效的使用能量即能保证房间的高标准和舒适性。

5  系统设计

5.1  网络结构

      APOGEE采用了三层网络结构和世界先进技术，使得APOGEE集散系统无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平。

      管理级：支持Client/Server结构，采用高速以太网连接，运行BACnet/IP协议，可以利用大楼内的综合布线系统实现。操作员可以在任何拥有足够权限的工作站实施监测设备状态、控制设备启停、修正设定值、改变末端设备开度等得到充分授权的操作。目前 APOGEE系统在得到授权的前提下，最多可以通过以太网连接25台工作站。

      自控级：PC通过Peer To Peer Network（同层总线共享无主从方式），现场DDC通过综合布线系统直接与系统工作站通讯。每条BACnet/IP自控总线可以连接100个控制设备，每个工作站最多可连接1000个控制器。

      楼层级（LAN）：每台PXC控制器的LAN网可连接多达96台独立式单元控制器或非独立式单元控制（PXM、TX-I/O、TEC等），为系统扩展及完成较大型集散系统提供了方便。

      根据项目的实际需求，BMS系统的架构如下图所示。在投标文件中指明，设置一套楼宇设备控制系统，以提高各机电系统效率和可靠性，减少能源消粍，提高经济效益。通过BACNet/IP网络与下层的PXC的BACNet控制器连接，PXC控制器根据应用情况，一部分控制器使用自身的IO点来控制空调机组设备，同时利用扩展的MS/TP连接单风道VAV末端等BACNet控制器；另外一部分使用自身IO点与楼层级的TX/IO扩展共同组成现场的控制器，控制空调机组设备与新风机组，用于监看及控制建筑内的各项设备以及相关系统的参数。

 

图1 网络布局图

5.2  系统设计

      系统采用集散式管理模式，“集中管理、分散控制”。

      本项目BA整个系统涵盖了多种暖通设备，包括冷热源系统、空调机组、新风机组等，具体控制功能以及点数安排如下描述。

5.2.1  冷机的控制

控制方式:

1）根据冷冻水供,回水温度和供水流量测量值,自动计算建筑空调实际所需冷负荷量.

2）根据建筑所需冷负荷及差压旁通阀开度,自动调整冷水机组运行台数,达到最佳节能目的.

3）启动:冷却塔蝶阀开启,冷却水蝶阀开启,开冷却水泵,冷冻水蝶阀开启,开冷冻水泵,开冷水机组.

4）停止:停冷水机组,关冷冻泵,关冷冻水蝶阀,关冷却水泵,关冷却水蝶阀,关冷却塔风机,蝶阀.

5）根据冷冻水供回水压差,自动调节旁通调节阀,维持供水压差恒定.

6）根据冷却水温度,自动控制冷却塔风机的启停台数.

7）水泵启动后,水流开关检测水流状态,如故障则自动停机水泵运行时如发生故障,备用泵自动投入运行。

5.2.2  新风机组

本项目中新风机组都是两管制机组，主要是为房间空间提供处理后的新风。

1)  控制对象：电动调节冷热水阀、风机启停、加湿器。

2)  检测内容：空气过滤器堵塞信号、风机状态、故障及手/自动状态、送风温湿度等。

3)  联锁运行：调节水阀、风机启停联动。

4)  报警保护机制：空气过滤器两侧压差超过设定值时自动报警；风机运行发生故障时自动报警并停机。冷热盘管出口处空气温度低于设定值时报警并关闭风机和新风阀。

5)  控制方法：根据送风温湿度的实际值与设定值来调节水阀

5.2.3  空调机组

空调机组为两管制机组。

1)  控制对象：电动调节冷热水阀、风机启停、新风、回风风阀、加湿阀/加湿器。

2)  检测内容：冷盘管出口空气温度、空气过滤器堵塞信号、风机状态、故障及手/自动状态、回风温湿度、回风CO2浓度、送风温湿度等。

3)  联锁运行：新风风阀、回风风阀、调节水阀与风机启停联动。

4)  报警保护机制：空气过滤器两侧压差超过设定值时自动报警；风机运行发生故障时自动报警并停机；冷热盘管出口处空气温度低于设定值时报警并关闭风机和新风阀。

5)  控制方法：根据送风温湿度的实际值与设定值来调节水阀以及加湿阀开关。 

5.2.4  联网型风机盘管控制

该项目包含93个联网型风机盘管，控制如下：

1、控制对象：蝶阀开关、风机启停、三速控制、室内温度。

2、检测内容：风机状态、室内温度等。

3、联锁运行：水阀与风机档位联动。

    4、控制方法：根据室内温度的实际值与设定值来水阀以及风机档位。

5.2.5  第三方接口

–        变配电系统通过网关接入BA系统，监测相应的运行参数.

–        生活热水系统通过网关接入BA系统，监测相应的运行参数.

–        照明系统系统通过网关接入BA系统，监测相应的运行参数.

–        风冷热泵系统通过网关接入BA系统，监测相应的运行参数.

6 系统软件

6.1 APOGEE操作系统

      APOGEE系统采用Windows操作系统平台。

      APOGEE 系统中央监控管理软件采用INSIGHT中文图形化软件，软件采用模块化设计。

      中文化人机界面，便于国内用户使用；动态图形显示，直观形象。

      点数据库结构，表格填充式的设定和程序编辑方式：系统监控对象，在软件中是以地址点形式编辑，按受控对象的系统名称、点名称、监控类型、时间延迟、控制模式等分成小的功能模块化软件，用户在设定或编程时，只需在表格中填充或用鼠标修改即可，使用极为方便。

      系统具有自诊断功能，故障诊断相应速度快。

      由于APOGEE软件对监控对象地址点的定义采用两级定义，多字符描述方式，使得系统出现故障时，故障诊断软件可以准确快速查找故障点。

      软件包模块化设计：图形软件包、控制程序软件包、数据库软件包、报告生成软件包、故障诊断软件包等，模块化设计利于系统软件升级换代，保护用户利益。

      Insight的动态图形楼宇管理软件包，在结构上它居于系统的顶部。是用户和DDC控制器之间的主要操作接口。

      APOGEE系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台，通过操作系统的程序，操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的取存及监控。

1)   指令输入及菜单选择的方式

      操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外，亦可以通过“鼠标”进行操作，包括启停，更改设定点，选择菜单等各项操作。

2)   图形及文字显示

      在楼宇自控系统内每一个监控点，操作员可以决定在操作站以图形或文字方式显示出来。

3)   多方面资料的显示

      操作系统有能力在同一时间内以“窗口”式的方法显示多方面的资料，以便容易对不同表现进行分析，真正做到了实时和多任务。

4)   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楼宇自控系统, 同时防止系统被非有关人员使用，提高系统的安全性。

同一密码系统同时应用在所有的操作装置上，如操作站，手提检测器等。当密码系统有增减或改变时，所有操作装置同一时间自动配合，而不需要在个别操作装置作出更改。

      密码系统最少分开下列五级

      第一级　－资料的显示及取存

      第二级　－第一级＋操作员改变程序的能力

      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彻去密码所容许的操作深度时，系统应提供一个从一分钟至一小时的可调时间，自动将操作人员的密码彻去，使系统继续受密码保护。

      系统内最少有五十个密码以供有足够的人员容量。

5)   操作员的指令

操作系统可容许操作员进行最少下列各项的指令

l 启停有关的设施、装置

l 调教设定点

l 增加、取消或修正时间控制程序

l 执行或停止执行各项电脑程序

l 停止或接上有关监控点的报警状态

l 执行或停止执行有关监控点的运行时间累积记录

l 执行或停止执行有关监控点的动向趋势记录

l 超控有关微积分控制回路的设定点

l 输入临时性的超控表

l 设立假期表

l 修正系统内的日期、时间

l 加入或更改模拟量输入点的报警上下限数值

l 加入或更改模拟量输入点的提示危险上下限数值

l 检察报警及提示危险上下限数值

l 执行或停止执行每个电表的最大用电量控制

l 执行或停止执行每个负荷的“工作次序”

6)   记录及摘要

      楼宇自控系统内的活动可通过人手或自动地制作成一份记录表，然后打印或在显示屏显示出来，或存放在硬盘/ 磁蝶内。系统可以容许操作员最少很轻易获得下列的记录表。

l 系统内的所有监控点总表

l 所有正在报警中的监控点

l 所有正在与系统网络停止联系的监控点

l 所有正在被超控的监控点状态

l 所有正在被停止活动的监控点

l 所有正在被锁上的监控点

l 所有被指定为须要跟进的项目

l 一星期启停活动表

l 期启停活动表

l 上下限数值及静区

      系统同时可以提供以下的摘要：

l 有关监控点

l 互相关联点的组别

l 操作员自行选择的组别

在任何情况下，操作员在指示楼宇自控系统提供记录或摘要时，并不需要提供有关硬件的地址码。

7)   彩色动态图形显示

      为使系统内的报警更快被确定及更容易分析系统的表现，建管系统根据本方案的要求提供彩色动态图形显示，包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图。

l 操作系统容许操作员通过菜单的选择、文字的指令或图象的途径而达至不同系统的图形示意图或平面图。

l 有关的图形是动态显示，将温度、湿度、流量、状态等在图形正确位置中不断以实时的数值及状态显示出来，操作员不需介入，作出任何的动作程序。

l 操作站以“窗口”式运作，可同时显示多幅图形，以便分析或将报警的图形显示出来而不影响正在进行的工作。

l 彩色动态图形软件可容许操作员增加，取消或修正图形显示。

8)   系统的架构及界定

所有温度及装置的控制策略及节能程序可以由用户决定，在作出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作。

6.2 APOGEE软件功能

      西门子楼宇科技提供所有软件，以支持本方案所阐明的操作及监控系统。这些软件可在每个现场控制器中运行而不仅限于最高级的计算机工作方式。

1.  控制软件

l  网络控制器及直接数字式控制器能进行下列各项标准及完备的控制模式：

Ø  两态控制

Ø  比例控制

Ø  比例加积分控制

Ø  比例加微积分控制

Ø  控制回路的自动调节

l  控制软件提供一个备用功能，用以限制每小时装置被控制周期次数。

l  控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能，用以保护重型装置在过度开启情况下可能造成的损坏。

l  当停电回复正常后，控制软件将会根据每一个装置的个别启 / 停时间表，对装置发出启/ 停的指令。

2.  节能软件

      西门子楼宇科技公司提供以下的节能软件，这些软件程序能在系统内自动运作而不需要操作人员的介入。同时软件有足够的灵活性，让用户根据现场情况而作出修定。

l  －每日的预定时间表

l  －每年的预定日程表

l  －假期的安排表

l  －临时超控安排表

l  －最佳启/ 停功能

l  －夜间设定点自动调节控制

l  －焓值切换功能

l  －用电量高峰期的限制

l  －温度设定点的重置

l  －制冷机的组合及次序控制

3.  报警管理

      报警的管理包括监察、缓冲，储存及将报警显示在操作站上。

l  所有报警应显示有关报警监控点的详细资料，包括发生的时间及日期。

l  报警根据严重性最少分为三级，以便更有效及快速处理严重的报警。用户可以为不同的报警自行决定严重性的级别。

4.  监控点历史及动向趋势记录

l  监控点历史记录

      楼宇自控系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器内。模拟量输入监控点应该每半小时取样本一次，而过去24小时的记录随时可以被用户提出来分析研究。至于两态的输出及输入在过去十次的改变亦记录在网络控制器内以便随时用作参考之用。

l  动态趋势记录

      用户可根据需要利用动向趋势软件应用在系统内任何的监控点，抽取样本的时间可从一分钟一次至两小时一次，由用户根据需要自行选择。每个网络控制器最少可以储存五千个样本资料。

5.  累积记录

      每个网络控制器拥有下列的累积记录，若累积记录超过用户所定下的限额，系统将自动把用户指定的警告讯息发放出来。

l  运行累积记录－－例如水泵的运行累积时间记录

l  模拟量及脉冲累积记录－－例如用电量

l  发生事项的累积记录-例如水泵、风机启/停的累积次数

7系统硬件

7.1 DDC控制器

      DDC控制器是APOGEE系统的核心，DDC控制器可通过通讯接口与电脑或其他DDC控制器通讯，也可独立运行。

      西门子DDC控制其主要包括PXC Modular、紧凑型PXC、FLN控制器等，这些控制器通过自控层网络，与Insight监控软件通信。

      可根据监控对象的分布及监控点类型及数量，选择相应的控制器类型。而根据本项目的情况，在本项目中主要就使用紧凑型PXC控制器中的24点控制器。

7.2 紧凑型设备控制器(PXC)

BACnet 网络PXC 紧凑型系列可编程控制器是一种高性能的直接数字控制（DDC）的监控设施用控制器，是APOGEE 自动控制系统的必要组成部分。BACnet 网络PXC 紧凑型系列使用BACnet/IP 协议，属于BACnet 楼宇控制器（B-BC）。

PXC 紧凑型系列拥有基于极富创意的TX-I/O™ 技术的集成输入输出点（I/O），可极大的限度地提高对于节点和信号类型的适应性，并可使空气处理单元（AHU）控制运行于最优方案。PXC紧凑型系列有16 点位、24 点位和36点位两种类型。控制器可以独立运行或联网执行复杂的控制、监视和能源管理功能，而无需依赖于更高层的处理器。

PXC 紧凑型系列控制器在一个点对点的自控层网络与其他现场控制板通讯。支持下列通讯方式：

l   10/100MB 以太网上的本地BACnet/IP 通讯

l   RS-485 上的本地BACnet MS/TP

7.2.1  特点

l  采用BACNet/IP协议的楼宇控制器

l  多种控制器满足不同的应用需求。

l  特别编制的程序可满足设备控制方面的应用。

l  先进成熟的自适应控制算法，闭环控制算法的一种，能根据对象负载/季节的变化自动进行调解补偿。

l  为全套设备管理提供了安装在内部的能源管理应用程序和直接数字控制应用程序。

l  全面的报警管理、历史数据记录、操作员的控制监视功能。

l  终端、打印机、寻呼机和工作站的信息传送功能。

l  使用西门子新的、极富创意的TX-I/O技术提供更加灵活的输入输出点。

l  更大的温度适应范围，可安装在室外。

l  支持符合工业标准的10/100Base-T以太网络的BACnet/IP上的点对点通讯。

7.2.2  紧凑型系列

多种类型的控制器能更灵活的满足应用需求。

PXC16

除了有楼宇和系统管理的基本功能外，PXC16 控制器提供16 个输入输出点，其中包括8 个可软件配置的通用输入输出点。这些点有：3 个通用输入（UI），5 个通用输入输出（U），2 个数字量输出（DI），3 个模拟量输出（AOV）和3 个数字量输出（DO）。

PXC24

除了有楼宇和系统管理的基本功能外，PXC24 控制器提供24 个输入输出点，其中包括16个可软件配置的通用的输入输出点。这些点有: 3 个通用输出（UI），9 个通用输出输出（U），4个超级通用输入输出（X），3 个模拟量输出（AOV）和5 个数字量输出（DO）。

规格说明：

Ø  通用输入和通用输入输出点，可以通过软件设定信号的类型，包括：

u  0-10V输入；

u  4-20mA输入；

u  数字量输入；

u  脉冲累积输入；

u  1K（32^oF）镍电阻温度传感器（L&G镍1K）；

u  1K（32^oF）铂电阻温度传感器（375或385alpha）；

u  10K 2型负温度系数热敏电阻；

u  100K 2型负温度系数热敏电阻；

u  0-10V 模拟量输出（仅通用输入输出点）。

Ø  超级通用点（仅PXC-24）可以通过软件设定信号的类型，包括：

u  0-10V输入；

u  4-20mA输入；

u  数字量输入；

u  脉冲累积输入；

u  1K（32^oF）镍电阻温度传感器（L&G镍1K）；

u  1K（32^oF）铂电阻温度传感器（375或385alpha）；

u  10K 2型负温度系数热敏电阻；

u  100K 2型负温度系数热敏电阻；

u  0-10V模拟量输出；

u  4-20mA模拟量输出；

u  数字量输出（用于外部继电器）。

Ø  数字输入点（仅PXC-16）为干结点；

Ø  数字输出点为100/200V 4 Amp C型继电器；有LED灯指示每个继电器的状态；

Ø  模拟量输出点为0-10V；

Ø  电源：24V直流电源为输入输出点和传感器可靠供电。电源安装在PXC内部，无需外接电源，安装及维护方便；

Ø  电源同处理器协同工作，保证了I/O所控设备的平稳功率升降，甚至在持续低电压的情况下；

Ø  尺寸（长×宽×深）：10.7"×5.9"×2.45"（272mm×150mm×62mm）；

Ø  处理器，电池和内存：

u  处理器：Motorola MPC852T（PowerPC®）；

u  处理器时钟频率：100 MHz；

u  内存容量：24 MB（16 MB SDRAM，8 MB Flash ROM）SDRAM。

Ø  通讯：

u  模数转换（A/D）分辨率（模拟输入） 16位；

u  数模转换（D/A）分辨率（模拟输出） 10位；

u  以太网/IP自控层网络（EALN）：10Base-T or 100Base-TX compliant；

u  RS485自控层网络（ALN）：1200 bps to 115.2 Kbps；

u  RS485 P1 自控层网络（FLN），限于特定的型号，需额外的许可4800 bps to 38.4 Kbps；

u  人机接口（HMI）：RS-232 compliant，1200 bps to 115.2 Kbps；

u  USB设备接口：1.1和2.0标准USB设备接口，全速12 Mbps，低速1.5 Mbps，B 型母接口。

Ø  电气：

u  电源要求：24 Vac ±20% 输入50或60 Hz；

u  功耗：20 VA（24 Vac时）。

Ø  运行环境：

u  工作环境温度：32°F到122°F（0°C到50°C）；

u  室外型（扩展温度范围）工作环境温度：-40°F到158°F（-40°C到70°C）；

u  运输和存储环境：-40°F到185°F（-40°C到85°C）；

u  安装表面：直接装于设备表面，楼宇墙面或结构上。

7.2.3  硬件

l 输入输出点

控制器包括多个输入输出点，这些点执行A/D 或D/A 转换、信号处理、点命令输出、与中央处理器通讯。接线端子可插拔，便于接线。

通用输入输出点使用西门子TX-I/O 技术，可以通过软件设定信号的类型，包括0-10V，4-20mA，Ni1000，1K RTD，10K RTD，10K 或100K 的热敏电阻，数字或脉冲输入。通用的输入输出点能提供0-10V 的模拟量输出。模拟量输出点输出0-10V，数字量输入为干接点，数字量输出为110/220V 4Amp C 型继电器输出。

l 电源

为输入输出点和传感器提供24V 直流电源。电源安装在控制器里面，避免了外接电源，安装及维护方便。

处理器与电源配合工作保证I/O 点平稳的起停设备，尤其是在特殊的情况下。

l 控制器中央处理器

Ø  控制器包含一个多任务的微型处理器，用于程序执行、与I/O 点和网络中其他控制器的通讯。

Ø  控制器提供一个RS232 的编程口，该端口支持很多操作设备（例如就地操作面板或CRT 终端）。

Ø  RJ45 插头可快速方便的插入。控制器还提供调制解调器的接口用于拨号接入。

Ø  PXC 控制器中RAM内存中的程序和数据库受到电池保护。在外部电源断电的情况下，不必重新。

Ø  编写程序和录入数据库。如果需要更换电池，控制器上的LED 指示灯会提示“低电量”。

Ø  固件版本程序（Firmware），包括操作系统存储在不可擦写的ROM 内存中。现场对ROM 内存的升级非常方便。这样使得对控制器的升级成为可能。

Ø  电压不足以及功率保护电路可以很好的保护控制器不受电源波动的影响。

Ø  LED 灯还指示控制器的运行状态。可编程控制，应用更灵活。

Ø  PXC 系列控制器是高性能的控制器，允许用户对每台控制器针对不同的应用编写程序。每台控制器的程序因为控制对象的不同而不同，经过无数次验证的PPCL 编程语言是一种类似于BASIC 的编程语言，提供直接的数字控制和能源管理逻辑，使得对设备的控制更精确、更节能。

7.2.4  主要功能

1.  可编程控制，具有灵活的应用

l  PXC是高性能的控制器，允许用户根据为每个控制器配置适当的硬件和程序。

l  各控制器的控制程序都是特定编写的，可精确配合应用，已经验证的可程控语言（PPCL）是一种“BASIC”类型的编写语言。它可提供直接数字控制和能源管理，且可精确控制设备并充分利用能源。

2.  全局信息访问

控制器配有一个RS-232通讯端口，该端口支持很多操作设备（例如CRT终端或就地操作面板）。RJ45插头可快速方便的插入。控制器还提供调制解调器的接口用于拨号接入。通过该端口连接的设备可以获取控制器所有的信息。

3.  多操作员访问

多个操作员可同时地进入网络。当本地操作员正在操作系统，而另一个远程操作员经由调制解调器也正在访问系统时，这个功能很有用处。多个操作员访问的功能确保当一个操作员通过本地存取信息时，报警会传送至报警打印机。

当使用以太网ALN时，多个操作员可通过同时的Telnet会话或本地操作员的端口访问控制器。

4.  菜单式操作界面

模块化现场控制器有一简单明了的菜单提供的操作界面。该界面提供诸如以下一些功能：

l  监控点监视和显示

l  监控点命令

l  多个监控点的历史趋势记录和显示

l  设备时间表

l  可编程语言（PPCL）的程序编辑和修改

l  报警报表和应答

l  动态信息的连续显示

5.  内置直接数字控制程序

PXC现场控制器采用独立的直接数字控制（DDC），可提供正确地HVAC控制及有关系统操作的全面性信息。控制器在现场中从传感器接收信息并直接控制设备。控制器具有以下功能：

l  自适应控制，一种自学习和调整的闭环控制算法。比传统的PID算法更高效、适应性更强、响应速度更快、控制更稳定。尤其是在响应时间和维持状态上更加有优势。并且能减少误差、振荡和驱动器的磨损。

l  闭环回路比例，积分和微分（PID）控制

l  逻辑顺序控制

l  报警监测及报告

l  复位控制时间表

6.  内置能源管理程序

以下应用已在PXC控制器中编辑，输入简单参数后即可执行：

l  尖峰负载控制（PDL）

l  设备激活－停止时间最佳化控制（SSTO）

l  设备时程表控制（TOD）

l  节约能源周期控制（DC）

l  自动日光节约时间切换，无须每年调整。

7.3  TX-I/O输入/输出模块

TX-I/O™ 是一系列在APOGEE系统中集通讯和电源模块为一体的I/O点模块。 TX-I/O产品包括8 种I/O 模块，标准化的TX-I/O电源，总线连接模块和总线接口模块。

TX-I/O模块为基于TX-I/O技术的APOGEE系统提供了输入输出点。此外，该模块点数的分布较为合理，为多种信号组合提供了极大的灵活性及更好的人性化操作。

8 种TX-I/O模块：

l  TXM1.8D：1.1 W；

l  TXM1.16D：1.4 W；

l  TXM1.8U：1.5 W；

l  TXM1.8U-ML：1.8 W；

l  TXM1.8X：2.2 W；

l  TXM1.8X-ML：2.3 W；

l  TXM1.6R：1.7 W；

l  TXM1.6R M：1.9 W；

Ø  I/O 终端20-12 AWG屏蔽线20-14 AWG绞线；

Ø  BIM 和电源2相或3 相电源；

Ø  操作环境：0°C - 50°C 5-95% rh（非凝结）；

Ø  TX输入/输出模件：2.52（64 毫米）L*3.54（90毫米）W*2.75（70毫米）D；

Ø  TX输入/输出BIM，P1：5（128毫米）L*3.54（90毫米）W*2.75（70毫米）D；

Ø  TX输入/输出电源：3.78（96毫米）L*3.54（90毫米）W*2.75（70 毫米）D；

Ø  TX输入/输出总线连接端子：1.26（32毫米）L*3.54（90毫米）W*2.75（70毫米）D。

7.3.1  特点：

l  导轨安装

l  高密度布局(每点之间的物理距离很小)

l  硬件采用地址码来做标注

l  末端组件和插入式I/O 模块分离

l  TX-I/O总线同时传送电及通讯信号，最大可以扩展到50米。

l  热插拔的电子组件允许在没有除去末端导线或者扰乱总线的情况下拆开甚至替换带电器件。

l  考虑到使用者可以自己定制标签，模块上的标签可移动。

l  对于模块上的LED指示灯为模块上的点提供了状态指示和动态信息。

7.4  传感器和驱动器

西门子楼宇科技的整个系统设计及产品制造都是采用当今世界最先进的技术，其产品性能和质量均达到世界最一流水平，并且优于其他竞争者。最优质的产品、最完善的售前咨询、系统调试和售后服务，保证了系统的运行可靠。

7.5  温度传感器

金属电阻型温度传感器，根据使用的金属材料不同可分为100欧姆铂RTD传感器、1000欧姆铂RTD传感器、热敏电阻室内温度传感器、100000欧姆热敏电阻传感器等，无论何种传感器都经过厂商校对而且不需要额外对接线线缆进行数值补偿。

管道传感器：有一插入式探头，使温度能均匀地颁在整个表面，并可自由拆卸，测试范围为－40~116℃。

浸入式温度传感器：有一个完整的浸入罩，测试范围为－40~116℃。

测量误差±0.3℃.

7.6  压差开关

QBM81…压差探测器用来监控通风空调系统中的压差，低压或过压。通过测量压差，监测空气过滤器，主导气流，被损坏皮带以及洁净室和厨房等房间的过压等。

适用于通风空调系统

Ø  用于监测空气过滤器，气流，风扇皮带

Ø  用于监测洁净室，厨房等压强

Ø  安装简便

不同压强相连处产生的压差偏转弹性振动膜。这种特殊的隔膜确保了转换点长期的稳定性。每种型号都刻有适合高精度调节的单独刻度。可选调节功能。

7.7  压力传感器

用于检测液体和气体介质的系统压力。

压阻测量系统

DC 0 ...10 V 输出信号

测量不受温度变化影响

高温下的稳定性高

无机械老化和漏电

卓越的EMC 特性

精度：±2％MR（包括回滯）。

 8 集成接口技术说明

西门子楼宇科技做为世界著名楼宇集成商之一，多年以来一直是BACnet、LONTALK等组织的主要成员。

西门子楼宇科技楼宇集成管理系统APOGEE是具有很强的集成能力和很好的开放性。在现场控制级，可以与LONTALK，LAN等协议兼容。在网络级， APOGEE BMS支持BACnet、Modbus、OPC及等楼宇标准通信协议，保证与其它楼宇系统互联性。在应用级APOGEE采用WINDOWS平台下，模块化的软件包，拥有开放式数据库接口，可以与第三方系统方便的集成在一起。

8.1  网关技术

在本系统中，楼宇自控系统需要对火灾报警系统、环境检测系统、高低压配电系统、电梯系统、安防等系统采用集成网关实现集成。

网关是通过通讯接口将子系统的信息和数据转换成BAS可接受的信息，并存储在BSA系统中，同时能把BAS系统的命令发送至子系统，对其实施控制。

西门子楼宇科技已成功集成了世界上150多家设备或系统，诸如冷水机组、锅炉、变配电、消防、保安等系统。大量已经开发出的网关和协议驱动器已在众多项目中得到应用，保证了楼宇管理系统的可靠性和低成本。BAS系统可以提供以下厂家系统或设备的集成网关：

总线控制设备级的集成可通过开放的系统网关接口(GATEWAY)，在保持各子系统相对独立的前提下，将冷机系统、变配电系统、智能照明系统、锅炉系统等系统进行集成。由于未知其产品型号和厂商，所以可能不采用标准网关方式，而采用开发网关方式进行集成。现场设备级的集成主要目的是实现各个相关系统联动和信号采集，以提高系统集成的可靠性。

8.2  OPC技术

Apogee系统支持OPC(OLEforProcessControl)服务器技术。它利用OPC技术实施了整个系统开放，使第三方系统对Apogee的集成变得更为标准和方便。ApogeeOPC服务器技术允许第三方系统利用OPC客户端的应用程序对Apogee实行监测和控制，也可从Apogee系统上获取报警信息和事件记录。

OPC(OLEforProcessControl)技术已成为一种工业标准。它是由多家自控公司和微软共同制定并采用微软ActiveX，COM/DCOM等先进和标准的软件技术。OPC支持多种开放式协议以满足客户对信息集成之需求，它为客户提供了一种开放、灵活和标准的技术，减少了未来的集成系统所需要的开发和维护费用。

OPC是一种基于微软OLE/COM的技术，它由客户机和服务器二部分构成，采用客户机/服务器体系结构。OPC服务器程序安装在应用系统的服务器上，客户端应用程序既可运行在应用系统的服务器上，也能安装在其他联网的计算机上。如果客户端应用程序和服务器程序安装在不同的计算机上，那么它们之间需要通过网络(TCP/IP协议)进行通讯。

OPC服务器可以由不同的供应商提供，每台服务器可以连接多个客户机。以下是客户机/服务器结构。

OPC客户机/服务器结构：

OPC的对象和接口由服务器提供，而其服务器上的应用系统正是通过对象和接口实施整个系统的开放。客户端应用程序允许同时联接至多个服务器。

8.3  BACnet 技术

BACnet是工业标准的通讯协议。

Apogee Advanced/Base版本均支持BACnet通讯协议。

TCP/IP通讯协议作为通讯媒介。

Apogee Server: 其它BACnet设备或系统可对APOGEE系统进行监视、控制和接收报警信号。

Apogee Client: Apogee可以监视、控制BACnet设备，也可接收BACnet设备的报警信号。