南京江宁万达广场

 

 

摘要

本文介绍了采用Delta Controls 的 ORCA控制系统,与慧云(IBMS)进行系统集成;凭借Orca View系统优秀的开放性及灵活性,不仅对江宁万达城市综合体内所有机电设备进行了准确的数据采集,而且通过设置不同的系统控制模式,实现了BAS系统与慧云(IBMS)系统同时对广场内机电设备进行控制。

项目概况
南京江宁万达广场是万达集团2013年旗舰级项目,位于江宁区核心地段,53万㎡城市综合体,是南京城南地标性商业建筑。

商业广场部分的BAS系统总监控点位约为3500点,由6条通讯速率为10Mbps的主网组成,监控的范围包括中央冷源系统、热源系统、空调通风系统、给排水系统、电梯系统等。中央冷源系统的监控根据客户的要求实现对冷水机组的能源管理和轮值运作。热源系统的监控根据客户的要求实现对锅炉机组实现全程实时监测。空调通风系统的监控包括空调机组、新风机组、排风机、送风机、电热风幕、风机盘管等设备。电梯系统实现对广场内所有扶梯的运行监测。该系统配置了两个PC工作站,分别位于消防控制室及冷冻机房值班室。

项目的特殊需求及调试中碰到的实际问题
南京江宁万达慧云智能化管理系统项目是万达集团首批确定的新建试点项目,承载着许多人的期望,在一定程度上,是影响今后推广工作成功与否的关键因素。BAS系统作为节能、智能管理的核心系统,不同于常规IBMS集成BAS通常只监不控,万达集团对南京江宁广场项目的BAS系统在原有的实施标准下,提出了更多更高的要求:
1) 要求BAS开放所有的监控实际点位及逻辑点位与慧云系统;
2) 要求BAS系统为慧云系统设置独立的控制模式,在不同的模式下,BAS系统与慧云系统的控制不会产生冲突;
3) 要求BAS系统开放相应参数设定,使慧云通过BAS系统本身精确合理的逻辑调节机电设备正常且节能的运行;
从上述要求中不难看出,该项目对BAS系统的开放性、集成性及灵活性提出了相当高的要求。

解决方案
♦合理有效的集成方式--Delta ORCA系统的开放性
要将江宁万达广场庞大的BAS监控点位接入慧云系统,对BAS系统的开放性及集成性提出了很高的要求,选择合适的接入协议尤为重要。
目前主流的集成方式主要分为两种,即面向协议的集成技术和面向平台的集成技术。
面向协议的集成技术,主要是指通讯协议间的转换,通过协议转换的互联设备(通称“网关”)进行集成。
面向平台的集成技术是以“信息集成”为核心,通过定义自控网络中通信实体信息交换的标准接(interface),以屏蔽不同通信协议对通信实体信息模型的差异。不论通信协议对通信实体进行何种模型描述,只要描述的信息模型提供标准的信息集成接口,则可以在这个标准接口上实现信息的集成,从而实现控制系统信息共享和互操作的集成目标。最为著名的是OPC(OLE for Process Control)技术。
Delta公司是全球领先的BACnet楼控系统解决方案和服务提供厂商,也是BMA(BACnet 制造商协会)的主要创始成员之一,Delta自主研发生产的各类控制器均采用BACnet协议。
Delta公司的ORCA楼控系统可以通过纯BACnet形式进行系统集成。从上世纪80年末开始应用的OrcaView系统根据不同的应用需求,也早早开放出了通过OPC协议的集成方式。因此,Delta系统也完全可以通过OPC方式进行系统集成。
Delta系统本身的灵活性及开放性在集成时,为慧云平台的集成商提供了相当大的可选择性,最终,慧云平台的厂家综合对两种集成方式的熟悉程度,确定BAS系统通过OPC方式与慧云进行系统集成,包括各类实际点与软件点,总集成点位超过5000点。

♦设置不同控制模式避免系统的冲突--Delta ORCA系统的灵活性
不同于常规的BAS系统,DDC控制器只需按常规预设相应控制逻辑不同,江宁项目要求BAS系统为慧云设置单独的控制模式,这在一定程度上对DDC的可编程性及灵活性有了更进一步的要求;
Delta旗下的各类型DAC(DeltaApply controller)均是完全可编程的数字控制器,可通过本身的GCL+语言灵活编程,512KB 字节flash 存储器(4Mb)更是保证了有足够的容量去编写各种不同并且复杂的程序;
按照常规的DDC控制模式,若不对两个系统设置控制模式,输入点由于只是监测而不进行控制,不存在问题;但输出信号则不同,以启停控制为例,由于BAS本身的优先级较高,当BAS系统给出一个关闭机组的命令后,慧云系统由于系统控制级别较低,则无法正常启动机组,因此会造成两个系统控制出现冲突,慧云系统失效这种情况,这会对之后两个系统的正常运行造成极大的困扰。
为了解决上述出现的情况,在每个DDC模块的逻辑中增加设置“BAS控制模式/慧云控制模式”,如图


 图二



当增加了这种切换控制模式的方式后,在系统设置为BAS的控制模式下,设备由BAS系统进行控制,慧云系统此时只对设备的运行状态进行监测,无法实现设备的远程控制;当模式切换成慧云控制模式后,设备由慧云系统进行控制,此时,BAS操作系统只对设备进行监测,无法实现控制;
按照这种思路,在DDC中设置了两种控制模式,BAS控制模式根据常规的控制逻辑进行程序编写,慧云控制模式根据慧云系统的具体控制要求,在DDC中编写了相应的控制语言,在BAS系统中设置了这种控制模式后,有效的避免了上述情况所描述到的冲突问题,清晰的划分了两个系统的控制形式,保证了两个系统的正常合理运行。

♦在BAS系统中预设合理优化的逻辑,使慧云通过BAS的逻辑合理控制机电设备运行--Delta ORCA系统节能、智能控制的核心体现
由于慧云系统本身无实际可灵活编辑程序的硬件控制器,因此要实现万达要求中的各项要求,很多程序及功能必须通过BAS系统及DDC控制器来实现,相较于常规BAS系统,该项目对BA系统的灵活性、调试人员的水平提出了更高的要求。
以典型的组合式空调机组为例,为各台组合式空调配置了DAC1146+DFM400的组合,其中DAC1146是完全可编程的数字式控制器,点位包括11个通用输入,4个模拟量输出以及6个数字量输出,可应用于各种不同的场合并可根据应用需求配置丰富的控制逻辑,DFM400为DAC模块提供点位扩展,可根据应用的需求灵活配置。表1是典型的控制点位: 

    


除了表1提到的各种检测点位,DDC控制器为组合式空调机预设了多种算法,以保证各类机电设备正常运行,具体如下:
- 根据实际回风温度与回风温度设定值进行比较,并通过PID算法自动调整电动水阀开度,保证商场内部温度在舒适范围;
- 根据实际送风温度与送风温度设定值进行比较,并通过PID算法自动调整风机频率,有效的根据实际负荷的需求自动调节频率,使设备更加节能的运行;
- 根据实际回风CO2与回风CO2设定值进行比较,通过PID算法自动调整新回风阀开度,并设置新风阀位最小开度,保证最低要求的新风供给 

 


机电设备的正常运行需要DDC设置多个算法来保证;Delta ORCA系统的开放性很好的解决了慧云系统无法设置控制逻辑的缺陷;OrcaView 系统开放上述逻辑中涉及到的目标设定值,如送风温度设定、回风温度设定、CO2浓度设定等参数设定值,最终慧云系统仅需调整目标参数值,机电设备即可通过DDC预设的逻辑合理的运行设备.

结束语
凭借Delta ORCA控制系统优秀的开放性及灵活性,BAS系统很好的融入进了南
京江宁万达的慧云系统,并且实现了原万达设计标准中涉及的多项要求,最终慧云系统实现了对设备进行监测及控制,通过BAS系统内置的控制逻辑有效保证了机电设备在最优状态下运行。在对江宁万达广场的多次考察现场上,万达总部对Delta的BAS系统给予了较高的评价。目前BAS系统与IBMS系统均已在正常运行中,在保证设备正常运行的同时,极大地提高了现场管理人员的工作效率。
鉴于南京江宁万达项目的成功,万达决定2014开业的所有新建万达广场,全部配置慧云控制系统,并计划对所有已开业的万达进行改造。


参考文献
(1)千家网,楼宇自控系统集成技术及发展方向
(2)Delta控制系统技术手册
(3)万达广场“慧云”集中控制系统设计标准

案例展示

Delta 的 ORCA控制系统,与慧云(IBMS)进行系统集成

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