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    樓宇自動控制系統(tǒng)（BMS）是實(shí)現(xiàn)樓宇恒溫、恒濕、恒壓（變頻）自動控制，實(shí)現(xiàn)冷凍水、冷卻水、熱水、鍋爐系統(tǒng)、柴油供應(yīng)系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、VAV（變風(fēng)量控制器）系統(tǒng)等在BMS室的遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)，為此，本文介紹的樓宇自動控制系統(tǒng)項(xiàng)目采用了美國Wonderware公司的 InTouch產(chǎn)品，以及法國施耐德PLC產(chǎn)品，組建了一個(gè)性能穩(wěn)定可靠的控制系統(tǒng)。樓宇自動控制系統(tǒng)是建筑智能的重要組成部分，將對整座建筑的空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)組、制冷機(jī)組、冷卻塔、風(fēng)機(jī)盤管、水箱水位、照明回路等系統(tǒng)進(jìn)行信號采集和控制，實(shí)現(xiàn)大廈設(shè)備管理自動化，起到集中管理、分散控制、節(jié)約能耗的作用。

    控制系統(tǒng)（BMS）構(gòu)成

    根據(jù)樓宇控制要求和現(xiàn)場的實(shí)際情況，經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，采用Schneider Premium系列PLC以及Mementum I/O構(gòu)成樓宇自動控制系統(tǒng)。整個(gè)控制系統(tǒng)由4個(gè)PLC站構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場I/O信號采集、回路控制、聯(lián)鎖順序控制等。操作員站負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)控、信息處理、打印、系統(tǒng)起停命令發(fā)送、回路調(diào)節(jié)、設(shè)定值給定等功能。工程師站負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)軟件的開發(fā)和維護(hù)，操作員站/工程師站安裝Wonderware公司的Intouch監(jiān)控軟件。

    BMS系統(tǒng)監(jiān)控的設(shè)備如下：
    一、二、三、四層空調(diào)系統(tǒng)
    冷凍水、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
    熱水系統(tǒng)
    鍋爐系統(tǒng)
    發(fā)電機(jī)、柴油消防泵、鍋爐柴油供應(yīng)系統(tǒng)
    壓縮空氣系統(tǒng)
    消防供水系統(tǒng)
    一、二、三層UPS系統(tǒng)
    一、二、三、四層VAV系統(tǒng)

    BMS系統(tǒng)運(yùn)行

    根據(jù)用戶的控制要求，開發(fā)人員開發(fā)了適合系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控軟件。經(jīng)過調(diào)試，BMS系統(tǒng)現(xiàn)已成功運(yùn)行。它滿足了用戶對BMS系統(tǒng)的控制要求和功能要求，實(shí)現(xiàn)了對樓宇恒溫、恒濕、恒壓（變頻）自動控制，實(shí)現(xiàn)了冷凍水、冷卻水、熱水、鍋爐系統(tǒng)、柴油供應(yīng)系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、VAV（變風(fēng)量控制器）系統(tǒng)等遠(yuǎn)程監(jiān)控。現(xiàn)BMS系統(tǒng)已經(jīng)通過用戶驗(yàn)收。

    人機(jī)界面系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

    InTouch是開發(fā)基于Microsoft Windows 人機(jī)接口應(yīng)用程序的工具軟件，包括Window Maker面向?qū)ο箝_發(fā)環(huán)境和Window Viewer運(yùn)行環(huán)境兩大部分。InTouch 不僅可以充分利用Windows的各種功能，包括鍵的使用、粘貼板、動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）、對象嵌入和連接（OLE）、圖形及聯(lián)網(wǎng)等，而且使用方便簡單，易于開發(fā)出多種功能強(qiáng)大，能適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境的應(yīng)用程序，所以已被廣泛應(yīng)用在食品加工、石油和天然氣管道、汽車、化工、造紙和運(yùn)輸管理等行業(yè)部門。

    本系統(tǒng)中采用了Microsoft WindowsXP+SP2操作系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了綜合監(jiān)控，完成對各控制器通訊及管理。為了充分發(fā)揮InTouch產(chǎn)品的優(yōu)勢，開發(fā)人員利用向?qū)е谱髁藵M足要求的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)了圖形方式顯示每臺設(shè)備的系統(tǒng)圖，如：冷水機(jī)組、水泵、空調(diào)機(jī)組等。并充分使用產(chǎn)品的豐富的動畫連接功能，使得畫面直接反映了該樓宇系統(tǒng)的各參數(shù)，各種現(xiàn)場設(shè)備的相關(guān)信息，在樓控中央控制計(jì)算機(jī)上可以隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行信息修改。為便于分析與管理，樓控中央控制計(jì)算機(jī)可顯示所有測量點(diǎn)如溫度、流量、壓力、壓差等動態(tài)趨勢圖，可監(jiān)視各設(shè)備的工作狀態(tài)和故障報(bào)警。一旦有報(bào)警發(fā)生，現(xiàn)場控制器將做好保護(hù)動作，同時(shí)在屏幕上顯示出報(bào)警位置和性質(zhì)，以提醒工作人員及時(shí)處理。

                    

    系統(tǒng)通訊

    InTouch使用Microsoft的“動態(tài)數(shù)據(jù)交換”（簡稱DDE）、FastDDE、NetDDE以及Wonderware SuiteLink協(xié)議與其他的Windows程序、Wonderware IO Server以及同現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行通信的第三方“IO Server”程序進(jìn)行通信。

    本系統(tǒng)采用了MODBUS TCP的協(xié)議將設(shè)備與InTouch連接起來。
    為何使用Modbus/TCP協(xié)議? 因?yàn)镸odbus/TCP是：
    公開的協(xié)議，免收許可費(fèi)用
    被SCADA和HMI軟件廣為支持
    簡單易用
    易于集成不同的設(shè)備
    開發(fā)成本低
    廣泛的知識資源支持

    Modbus協(xié)議原為美國Modicon公司PLC產(chǎn)品通信協(xié)議，由于其使用十分廣泛，1998年施耐德公司又推出了新一代基于TCP/IP以太網(wǎng)的Modbus TCP，目的是滿足用戶和市場的進(jìn)一步要求。

    Modbus TCP是第一家采用TCP/IP以太網(wǎng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是至今唯一獲得IANA賦予TCP端口的自動化通訊協(xié)議。我們知道：因特網(wǎng)上前 1000個(gè)端口都分配給著名的、公開的通訊協(xié)議，如：80號口分配給了著名的HTTP（超文本傳輸協(xié)議），供因特網(wǎng)瀏覽器使用。這說明：Modbus TCP是標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、免費(fèi)的通訊協(xié)議，這也秉承了施耐德公司的一貫做法，為用戶提供了新的選擇。

    Modbus TCP/IP基本上用簡單方式將Modbus幀嵌入TCP幀，是一種面向連接的傳送，它需要響應(yīng)。在TCP幀中使用開放的Modbus提供了一種系統(tǒng)規(guī)模可伸縮的方案。Modbus TCP的應(yīng)用層還是采用Modbus協(xié)議，簡單高效;傳輸層使用TCP協(xié)議，并使用TCP502號口，用戶使用方便，連接可靠;網(wǎng)絡(luò)層采用IP協(xié)議，因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)就使用這個(gè)協(xié)議尋址，故ModbusTCP不但可以在局域網(wǎng)使用，還可以在廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)上使用。

    目前的Modbus TCP以太網(wǎng)的速度為10M/100M位/秒，具有偵錯(cuò)能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸量大、實(shí)時(shí)性好、開放性好等特點(diǎn)。本系統(tǒng)使用后，總體性能非常理想，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)效果完全滿足客戶需求。為進(jìn)一步樹立產(chǎn)品的形象建立了更好的基礎(chǔ)。

    結(jié)論

    實(shí)踐證明，采用Schneider Premium系列PLC以及Mementum I/O構(gòu)成樓宇控制系統(tǒng)是可行的，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是合理的，完全能夠滿足樓宇控制的功能要求。