OGÓLNY OPIS SYSTEMU ZARZĄDZANIA BUDYNKAMI (BMS)

Transkrypt

1 OGÓLNY OPIS SYSTEMU ZARZĄDZANIA BUDYNKAMI (BMS)

2 I. CEL OPRACOWANIA Zakresem niniejszego opracowania jest projekt wykonawczy w zakresie wykonania systemu monitorowania i sterowania infrastruktury technicznej Budynków A,B,C,D Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach. II. PODSTAWA OPRACOWANIA - zlecenie Inwestora, - projekt technologiczny węzła co, - projekt instalacji AKPiA węzła co, - wizja lokalna, - uzgodnienia z UŜytkownikiem, - obowiązujące przepisy i normy. III. OPIS TECHNICZNY Projektuje się system monitoringu oparty na sterownikach swobodnie swobodnie programowalnych (projekt wykonano na sterownikach TAC XENTA) umoŝliwiających odczyt sygnałów, sterowanie urządzeniami wg załoŝonego programu oraz łączność z systemem nadrzędnym z moŝliwością pełnego nadzoru systemu. Sterowniki PLC serii XENTA oparte są na technologii LonWorks współpracujące z aparaturą na obiekcie tj. z czujnikami, przetwornikami, siłownikami, napędami pomp, komunikujące się w sieci LonWorks między sobą, z moŝliwością zastosowania w centralnym systemie nadzoru i monitoringu TAC VISTA. Sterowniki są oparte o mikroprocesor z systemem operacyjnym przechowywanym w nieulotnej pamięci EPROM i spełniają standardy LonMark. Program aplikacyjny i dane są przechowywane w nieulotnej pamięci zapisywalnej EPROM celem umoŝliwienia uzupełnień i zmian oprogramowania w trakcie uruchomienia. KaŜdy sterownik jest wyposaŝony w port komunikacyjny oraz gniazdo do podłączenia przenośnego panela operatorskiego lub komputera serwisowego. Sterowniki i ewentualnie dodatkowe moduły wejść/wyjść mają moŝliwość swobodnego rozmieszczenia ich na obiekcie w celu optymalizacji sterowania i okablowania. System ma moŝliwość późniejszej swobodnej rozbudowy o kolejne elementy i funkcje. Aplikacja sterownika zawiera swobodnie definiowane zaleŝności programowe, które mogą być zmieniane z panela operatorskiego lub z systemu

3 nadrzędnego TAC VISTA. Istnieje moŝliwość załadowania programów aplikacyjnych i konfiguracji sieciowej do sterowników w dowolnym miejscu i czasie na obiekcie. Sterownik jest kompatybilny ze standardem LonWorks, dlatego istnieje moŝliwość przeczytania w nim zmiennych sieciowych SNVT z innych urządzeń (np. z falowników), jak równieŝ wystawienia tych wielkości jako wyjściowe do innych procesów. Programy aplikacyjne sterowników zawierają wszystkie informacje potrzebne do realizacji funkcji wykonywanych przez sterownik. W skład programu aplikacyjnego wchodzą: Funkcje sterownicze i regulacyjne (algorytmy PID, regulacja kaskadowa, kompensacja wartości zadanej od temperatury zewnętrznej i czasu itp.). Programy czasowe opisujące sposób działania zadeklarowanych punktów, to znaczy określające czasy zmian wartości poszczególnych parametrów oraz czasy załączenia i wyłączenia sterowanych urządzeń. Zmiana czasu z letniego na zimowy i odwrotnie będzie odbywała się automatycznie. Funkcje alarmowe. Oprogramowanie umoŝliwia operatorowi odebranie komunikatów o wszystkich alarmach generowanych w urządzeniach na obiektach oraz wszystkich komunikatów awaryjnych generowanych w systemie. Komunikat alarmowy informuje operatora o niedozwolonej zmianie stanu monitorowanych parametrów oraz dacie i czasie jej wystąpienia. Wielkość sygnału jest porównywana z wartościami granicznymi i w przypadku ich przekroczenia, jest wygenerowany alarm. Alarm jest generowany z określonym opóźnieniem, zabezpieczającym przed zbędnym alarmowaniem przy chwilowych przekroczeniach wartości granicznych. Rejestracja (na komputerze z oprogramowaniem TAC VISTA ). Oprogramowanie umoŝliwia rejestrację wybranych punktów analogowych lub binarnych i zapamiętywanie ich wartości. W przypadku przekroczenia zawartości pamięci, kasowane będą najstarsze dane, na miejsce których będą zapisywane wartości bieŝące. Przy rejestracji trendów punktów binarnych sterownik będzie zapamiętywał kaŝdą zmianę stanu. Przy rejestracji trendów wielkości analogowych - gdy jej wartość zmieni się o definiowaną wielkość zadaną, sterownik zapamięta nową wartość analogową i czas zdarzenia. Bufor pamięci sterownika będzie dostępny do odczytu z centralnego stanowiska nadzoru.

4 Wszystkie sterowniki zostaną połączone w sieć za pomocą magistrali LonWorks, która umoŝliwia obsługę wszystkich typów urządzeń lonowskich (np. pompy, sterowniki central) zgodnych ze standardem opracowanym przez firmę ECHELON. Sieć opiera się na przewodzie dwuŝyłowym (skrętka), którym są przesyłane wszystkie informacje, pomiary, sygnały sterowania, alarmy i inne. Zadanie BMS Podstawową funkcją systemu BMS jest integrowanie systemów z monitorowanych obszarów infrastruktury budynku. Proponowany system TAC VISTA 5 integruje w sobie systemy bezpieczeństwa, alarmu poŝarowego, wentylacji oraz ogrzewania. Wszystkie procesy zachodzące w systemie mają swoje odzwierciedlenie na grafikach BMS. System prowadzi takŝe log wszystkich zdarzeń i alarmów. Dla potrzeb analiz moŝliwe jest załoŝenie na danym parametrze tak zwanej rejestracji, co pozwoli np. na prześledzenie wzrostu temperatury serwera przy zadanej temperaturze klimatyzacji, czy teŝ analizę napięcia elektrycznego. W budynkach P.Ś. projektuje się wykonanie systemu zarządzania infrastrukturą techniczną w zakresie sterowania i monitorowania instalacji: Węzłów cieplnych, budynkowych Central wentylacyjnych Systemu sygnalizacji poŝaru - SAP Systemu kontroli dostępu - KD Systemu włamania i napadu - SSWiN Systemu telewizji przemysłowej - CCTV Instalacji elektrycznej, w zakresie zasilania tablic piętrowych, oraz szaf AKPiA i Serwerowych, zasilania wind Instalacji oddymiania Instalacji zamknięć ogniowych Sterownie parametrami utrzymania warunków klimatycznych w pomieszczeniach auli budynku A (sterownie wydajnością oraz nawilŝanie powietrza uzaleŝnione od parametrów panujących w pomieszczeniu W projekcie przewiduje się integracji systemu sterowania oświetleniem opartego o sterowniki Philips Light pracujące w standardzie komunikacyjnym LonWorks.

5 Poszczególne instalacje integrowane będą poprzez wewnętrzny protokół komunikacyjnych w przypadku systemów SAP, KD, SSWiN, CCTV, monitorowania instalacji elektrycznej. Bądź za pomocą oprogramowania pomostowego takiego jak OPC w przypadku instalacji SAP. Opis rozwiązań 1. Węzły cieplne i centrale wentylacyjne - projekt automatyzacji węzła cieplnego oraz central wentylacyjnych stanowi odrębne opracowanie 2. System sygnalizacji poŝaru SAP W zakresie tej instalacji projektuj się włącznie centrali master zamontowanej w serwerowni w budynku C P.Ś. w system BMS. Połączenie pomiędzy centralą a serwerem wykorzystywać będzie transmisję szeregową RC232. W celu włączenia instalacji SAP naleŝy na komputerze serwera BMS zainstalować oprogramowanie OPC dedykowane dla systemu Schrack BMZ Integral umoŝliwiające transfer danych do platformy TAC VISTA 3. System kontroli dostępu oraz włamania i napadu KD, SSWiN Projektowany system kontroli dostępu zintegrowany zostanie w systemie BMS na poziomie sterowników komunikacyjnych z serii TAC XENTA 527. W systemie BMS zaimplementowane będą funkcje monitorowania oraz zarządzania instalacją KD, w tym administracja kartami, blokowanie wejść wydawanie kart gościa. System kontroli dostępu posiadał będzie wspólne okno alarmów z systemem BMS. 4. System telewizji przemysłowej CCTV Projektowany system CCTV zaprojektowany został w oparciu urządzenia pracujące w architekturze rozproszonej, Integral Technologies. Podstawową zaletą tych urządzeń jest całkowita integracja z systemem KD i SSWiN I/Net Seven i zarazem z systemem BMS TAC Vista 5. Monitorowanie stanów zasilania obwodów elektrycznych W budynkach P.Ś. w Kielcach projektuje się monitorowanie w systemie BMS podstawowych układów zasilania, monitorowanie i sterowanie systemem oddymiania klatek schodowych oraz systemem zamknięć drzwi przeciwpoŝarowych i przeciw dymowych.

6 Realizacja wymienionych instancji wykonana zostanie przy wykorzystaniu sterowników swobodnie programowalnych TAC Xenta z modułami wejść. PoniŜej przedstawiono tabelę sygnałów wejściowych: Budynek A Budynek B Budynek C Budynek D DI DO AI AO LON Piwnica Parter Piętro Piętro Piętro Piętro Piętro DI DO AI AO LON Piwnica Parter Piętro Piętro Piętro Piętro Piętro DI DO AI AO LON Piwnica Parter Piętro Piętro Piętro Piętro Piętro DI DO AI AO LON Piwnica Parter Piętro Piętro Piętro Piętro Piętro

7 Sterowniki oraz ich rozszerzenia naleŝ montować w szafach AKPiA 1200x1200 x300 mm, usytuowanych w pomieszczeniu teletechnicznym na kaŝdym piętrze budynku. KaŜdą szafę naleŝy wyposaŝyć w układ zasilania gwarantowanego 24VAC. Wszystkie wejścia i wyjścia sterowników zamontowanych w szafie naleŝy wysznurować na listwach zaciskowych typu ZUG. Zastosowane sterowniki umoŝliwiają zbieranie sygnałów bezpotencjałowch, dlatego teŝ do monitorowania zasilania obwodów elektrycznych naleŝy zastosować czujniki kontroli faz typu CKF 316 z wyjściem przekaźnikowym sygnalizującym awarię. Do kontroli i sterowania oddymianiem oraz układem zamknięć ogniowych naleŝy zastosować styki przekaźnikowe central. W celu zachowania odpowiedniego bezpieczeństwa na styku dwóch instalacji naleŝy zastosować separację galwaniczną w postaci przekaźników pomocniczych. 6. Utrzymanie parametrów środowiskowy w pomieszczeniach auli budynek A Projekt automatyzacji sterowania ogrzewaniem, wentylacją oraz nawilŝaniem stanowić będzie oddzielne opracowanie techniczne. 7. System sterowania oświetleniem Philips Ligot Projekt przewiduje integracje w systemie BMS instalacji sterowania oświetleniem. Wg projektu elektrycznego instalacja oświetlenia ma zostać wykonana w oparciu o sterowniki oświetlenia Philips Light pracujące w sieci LonWorks. Przewiduje się monitorowanie poszczególnych kanałów sterowników a takŝe ich sterowania. Serwer danych Do zbierania danych oraz ich przetwarzania projektuje się instalacji komputera typu serwer (Optimus VE105 G8 SATA) z macierzą dyskową pracującą w mirroringu. Komputer stanowić zainstalować naleŝy w pomieszczeniu nowej serwerowni budynek C w szafie 19 dedykowanej dla systemów bezpieczeństwa oraz BMS. Serwer naleŝy wyposaŝyć w oprogramowanie systemowe typu Server oraz TAC VISTA Manager z obsługą do sześciu klientów Workstation.

8 Workstation KaŜde pomieszczeni portierni budynku dydaktycznego projektuje się wyposaŝyć w stanowisko do podglądu systemu. Stanowisko składać się będzie z komputera typu PC wyposaŝonego w dwa monitory. Jeden z monitorów powinien być przeznaczony do podglądu kamer zainstalowanych w budynku, natomiast drugi słuŝyć będzie do podglądu wizualizacji i alarmów systemu BMS. w którym znajduje się sego wykorzystania moŝliwości sterowników TAC XENTA projektuje się się podłączenie ich do stanowiska komputerowego wyposaŝonego w narzędzia programowe nadzoru i monitoringu TAC Vista. Budowa modułowa programu TAC Vista umoŝliwia dopasowanie konstrukcji systemu do potrzeb inwestora. System ten zapewnia obsługę alarmów i dynamiczny dostęp do monitorowanych parametrów technologicznych systemu, umoŝliwiając ich wizualizację, modyfikowanie oraz zdalne sterowanie, za pomocą hierarchicznie powiązanych grafik. 3. Sieć komunikacyjna. Komunikacja pomiędzy poszczególnymi węzłami sieci (np. sterownikami programowalnymi, dedykowanymi układami regulacyjnymi, modułami wejść/wyjść, elementami obiektowymi wyposaŝonymi w moŝliwość komunikacji, itp.) odbywa się kanałem PT/FT-10 o prędkości 78 kbit wyłącznie za pośrednictwem protokołu LonTalk (standard EIA-709). Magistrala wykonana będzie kablem typu BELDEN IV. PRACE MONTAśOWE Prace montaŝowe wykonać zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami. Magistralę LonWorks naleŝy układać w oddaleniu (min. 10cm) od kabli energetycznych. Razem z nią moŝna ułoŝyć przewody zasilania 24V, czujek ruchu oraz inne niskoprądowe związane z monitoringiem. Karty LonWorks do wytypowanych urządzeń naleŝy montować zgodnie z instrukcją producenta.