1、 楼宇自动化系统方案技术说明 1楼 宇 自 动 化 系 统 方 案 说 明1、METASYS 系统概述METASYS智能管理系统专为各类建筑中所有设备的监测、控制和集中管理而设计，该系统的开放性、灵活性、可靠性及高质量，集中体现了楼宇管理与控制的最新潮流。METASYS是一个集中管理、分散控制系统，因而它更高效，更可靠，提高了系统的容错能力。METASYS是模块化系统，易于扩展，因而将来的需要并不会损失今日的投资。METASYS具备很强的联网能力，可以与任一家愿意开放其通讯协议的产品或系统实现联网，从而使用户很方便地在任何地方，任一台操作站上，对所有设备或子系统了如指掌，大大提高管理水平及工作
2、效率。METASYS完全符合工业标准，它的设计立足现在，面向未来，适应软件及硬件的不断发展。用户投资于江森公司的METASYS 是明智及长远的选择。以下从硬件结构及软件功能两方面分别作详细的介绍。 硬件结构 概 述：METASYS的硬件系统是由操作站(OWS)，网络控制器(NCU)及各种直接数字控制器 (DDC)所构成的一种智能化控制网络。楼宇自动化系统方案技术说明 2ARCHITECURElDistributed NtworklStandr CompnetslDymic Dat AclObjet Orientd rhitectureN1 LANN2N2NCU NCUNCUNCUOperato
3、r Wrkstaion Remote/Dial-UpOprtorWorkstainFire ContrlerVA ContrlerVA Contrler Lighting ContrlerNEU ContrlerDX-910 ContrlerUNT ContrlerAces Contrler AHU Contrler 网络通讯以太网(Ethernet/IP) 作为一种应用越来越广泛的网络形式已被超过80%的局域网使用。它具有优良的性价比及易于安装的特性。以太网的通讯协议(TCP/IP)为开放式系统提供了物理及数据连接层通讯的参考模式。它的通讯速率为10Mbps ，即每秒可传递大约250页文本所
4、包含的信息。使用以太网具有以下优势： 数据传输的高效率及稳定性 灵活的布线和设备联结方式：可联结高速以太网、FDDI、令牌环网、ATM等 低成本 可互相兼容的设备及拓补形式：由于以太网的使用广泛性，可以很楼宇自动化系统方案技术说明 3容易的将其他厂家设备或系统通过它互相联结 易于安装及扩展 减少维修成本以太网的网络拓补结构可为星型、总线型或混合型。星型结构的组成是通过非屏蔽双绞线或光纤将各个节点连接至位于网络中心的集线器上，该集线器可放置于建筑中任何方便的线架上。它的优点是易于隔离及修复出现故障的节点，缺点是比总线形式需要更多的安装线材。在这三种结构中星型结构适用于NCM与OWS位置较远的系统
5、，总线型结构适用于 NCM与OWS位置较近的系统，而混合性结构适用于NCM 与 OWS位置有远有近的系统。OperatorWorksttinOperatorWorksttinEIPSTARNCM350NCM350NCM350 NCM350NCM350NCM350Fiber Optic HuborTwisted Pair操作站及网络控制单元之间最常用的连接方式是N1 通讯网络，其通讯方式为Ethernet/IP。N1网上各节点之间的数据交换采用点对点（ peer to peer）方式，各节点均具备动态数据访问（ Dynamic Data Access）功能，即无论N1网上任何操作站或任一NCU上
6、，均可以对全部的数据实现检测或控制。在某些场合，用户可能需要用到拔号式（Dial-up）通讯方式，用以监控远处的控制系统，这时可以通过调制解调器，设置远程操作站。楼宇自动化系统方案技术说明 4N2通讯总线是一种现场存取网络，它连接控制器及接口模块至网络控制器。N2总线使用主/从式通讯协议，NCU是主导，N2总线设备（DDC）是从属。N2总线使用 Opto-22 optimumx 通讯协议，并且已被证明其优越性。N2总线遵循EIA ，RS-485电气标准。 ） 联网能力对于楼宇系统的设计和管理者来说，真正的挑战是：怎样利用所有子系统的能力？怎样有效地管理它们，从而提供一个高质量的办公环境？ ME
7、TASYS系统使上述问题迎刃而解。各个不相联系，甚至是来自不同公司的系统，通过METASYS 被恰当地联系在一起，变成一个系统的集成。各系统相对独立，自成体系，必要时相互配合，实现联锁控制，从任何地方，任一台操作站上，都可以收集到全部的数据。操作员从一台操作站上，便可以了解全楼各个角落中任一系统的运作情况，一旦有故障发生便可立即作出反应，甚至客户还未感觉到任何不妥，问题便已经解决了。美国江森公司作为美国 Ashear 学会发起者之一，其Metasys系统已能与超过75个公司（其中包括Carrier, York, Trane, ABB, Libert等）的子系统实现联网，并已完成2000多个联网
8、项目。我们随时准备为用户实现METASY与任何愿意开放其通讯协议的公司产品联网。 操作站操作站为IBM或其他品牌标准个人电脑，操作站提供视窗化的，高水平人机界面，用户可选择中文或英文操作。它以微软公司的Windows为运行环境，允许Windows支持的其他软件同时运行。并可以与他们进行动态的数据交换（DDE ） 。例如您可以用已熟悉的Microsoft Excel 来处理数据，做出一系列的统计表。它可编程及产生数据库，并直接下传程序至各控制器。它可备份数据楼宇自动化系统方案技术说明 5库、存储点的历史记录、趋势分析、操作员进入/ 退出记录、以及报警记录等。METASYS界面操作全部视窗化，无需
9、记忆操作指令。它的网络图犹如一张联络图，表示出所有监控设备及其相互关系，操作员只要调出METASYS应用程序，便一目了然：哪个系统为哪一楼层服务；哪些设备为哪些区域服务等。METASYS使用了一种分布于整个网络、面向目标的软件体系。只依靠鼠标操作，便可走遍整个建筑。它用图形显示建筑物的各楼层平面和设备简图，并通过鲜艳的色彩和动态数据显示、报告所监控的点的信息。网络中任一个操作站均可以存取整个网络的所有信息，各操作站可同时使用。 记录/报警打印机打印机用于系统操作的记录。每台打印机的记录内容可根据用户要求设定，而记录格式在调试阶段即可定义。 网络控制器（NCU）网络控制器（NCU）是一种高性能的
10、现场盘，它由一系列可兼容的电子智能化模块所构成。它可以实现复杂高性能控制的任何控制程序，同时也可以协调通信网络中各独立的DDC控制器,为它们提供报警监视和综合控制功能。NCU 可脱离任何上位机（如个人电脑） ，独立承担控制及通讯功能。网络控制模块（NCM）是NCU的主要部件，它装备高速80386微处理器，其内存（RAM ）可由8MB 扩展至10MB，它带有自诊断功能，并有72小时后备电池。楼宇自动化系统方案技术说明 6NCU上备有多种简单而通用的系统接口，供操作人员使用。第一个接口是标准RS232连接件，可连接手提计算机或输出打印机；第二个接口是手提网络终端接口，网络终端象操作站一样，能够存取
11、网络中的所有信息；第三个接口可用于调制解调器，用于远程监视或打印。NCU能支持多用户环境，就是说，任意多少位操作员都可同时存取NCU中的信息。METASYS的 5级密码口令，不仅对操作站提供保护，对NCU 上的操作员接口，也同样使用一致的密码信息。 直接数字控制器（DX-9100-8154 / XT-XP模块）直接数字式控制器（DDC）是METASYS系统的最前线装置，它分布于建筑物内各处的设备现场，如空调机房，水泵房，冷冻站等。DDC连接于METASYS的 N2总线，NCU 及操作站均可对它们实现上位机的超越控制。直接数字式控制器（DDC）是METASYS系统的最前线装置，它分布于建筑物内各
12、处的设备现场，如空调机房，水泵房等。DDC连接于METASYS的 N2总线，NCU 及操作站均可对它们实现上位机的超越控制。目前最常用的DX9100控制器是一个模块化，可扩展，在现场具有显示及操作能力的控制器。它的基本配置为8AI，8DI，2AO及6DO，共为24点，根据现场需要可增加各类型点的扩展模块，最多可扩展64个点。DX9100的软件功能十分齐全，可实现各种现场控制要求。其操作系统包括实时功能，12个可编程模块，及PLC逻辑运算模块。由于它是由一个个功能模块所构成，其图形化的编程工具使得程序设计异常简单。用户只要简单地调用图块，填写参数，控制程序便自动生成。所有的编程均可在METASY
13、S操作站完成，并直接下传至DX9100。它除了完成各种运算及PID回路控制功能外，还具备多级控制及统计功能；其PLC逻辑运算模块，楼宇自动化系统方案技术说明 7具备一般PLC 控制器的功能；其实时功能可同时设置多达8个时间控制程序，每个时间控制程序，可针对星期一至星期日及特定的一些公众假期，分别设定不同的启动/关闭时间。如此强大的软件功能，决定了 DDC具有独立运作的功能，当中央操作站故障，网络控制器故障或通讯线断线，都不会影响其操作。 现场设备现场设备包括传送器，变送器，风阀执行器等，它们均直接与DDC连接。 程序存贮器NCU和DX的存贮器采用EEPROM，EPROM及RAM。系统构成和控制
14、程序存贮在EEPROM和EPROM中，在掉电期间，程序仍可保持。实时时钟和功能存贮于RAM中，带有后备电池（ NCU中可维持72小时，DX中可维持1年） 。存贮器分配的原则是当偶尔在线变更某些参数时，尽量减少对控制器操作的干扰。在METASYS 中，许多用户变更，甚至是统计数据分析，均可以在线进行。这种安排使得控制器既能提供足够的内存（从而满足设备管理系统的各种控制功能的需要） ，又不至于花费太大。假如控制器掉电超过72小时，保存在NCU 之RAM 中的数据将会丢失，这时， METASYS会自动通过高速N1总线，将数据自动地由操作站下传到NCU中。系统的运行环境要求及用电量DX-9100控制器
15、(DDC)： 工作环境要求： 050(32120)，相对湿度 1090% 不结露。楼宇自动化系统方案技术说明 8 用电量：24VAC，50/60Hz，10VAXT及XP模块： 工作环境要求： 050(32120)，相对湿度 1090% 不结露。 用电量：24VAC，50/60Hz，5.5VA 软件功能说明各种不同功能的软件，构成了完整的METASYS操作系统。主要软件功能如下； 摘要（各类报告清单） 密码保护（5级） 用户编程（图形化编程语言） 状态改变报告 报警信息报告 报告分组/报警管理 监控点历史 动态趋势分析 累积、统计功能 数据库下传/上载功能 基于Microsoft Windows
16、之图形化及操作站工作环境 能量管理控制 时间预定功能 设备循环启/停保护 重大设备启/停延时 供电恢复启动程序 用电量限定/负载循环(2.1) 摘要（各类报告清单）楼宇自动化系统方案技术说明 9在METASYS 中，用户可以直接得到各种分类的报告清单，这些清单可以显示于监视器上，也可以打印或存盘。可以直接调用的报告清单有16种，其中最常用的录示如下： 监控点清单 报警点清单 严重级别报警点清单 脱机点清单 处于超越控制状态下点的清单 禁止通讯点的清单 被锁定点的清单 被定义于跟进文件中的报告 时间预定的时间表清单 假日时间预定的时间表清单 各监控点的高低限及死区值清单 以上报告清单根据用户的指
17、定，可以选择针对网络中所有点，也可以针对某一个系统中的监控点。或选择组甚至几组中各系统中的监控点。(2.2) 密码保护功能Password楼宇自动化系统方案技术说明 10METASYS 系统可提供五个等级，多达100个密码口令，为网络和操作站提供安全保障。根据主管人员的指定，各操作员具有不同等级的口令，口令可限制所访问的内容，具体为可访问的监控点，口令也限制操作级别。口令访问在整个METASYS网络中是一致的。无论操作员走到哪一台操作站，或是在现场用手持式网络终端，他只要使用自已的口令，便有相同的放行级别。当对口令系统进行增减或改变时，网络中各操作装置同一时间自动配合，而不需要在每个操作装置作出更改。对每个口令，系统提供一个自动退出时间，该时间可自由设定，范围从1到1440分钟。如果操作员离开前，忘记退出系统，设定的时间过后，系统会自动退出，继续受到密码保护。各级口令的职能如下：第5级 只可监视，检查数据第4级 第5级操作员控制及预定
