3. Lợi ích của việc trang bị hệ thống BMS cho toà nhà
4.2.1.2 Phần mềm WebCTRL Server
WebCTRL Server có khả năng truy cập và cập nhập dữ liệu của hệ thống do các Operator thay đổi trên các WebCTRL Client Webbrowser, gửi một hay nhiều thông báo tới một hay tất cả các Operator.
Khi khởi động WebCTRL Server thì giao diện vận hành WebCTRL trên các Client Webbrowser mới được kích hoạt.
4.2.1.3 Công cụ lập trình
Để tạo ra cơ sở dữ liệu hệ thống, phần mềm điều khiển và giao diện vận hành WebCTRL ta sử dụng bộ công cụ lập trình gồm: Eikon – Ngôn ngữ lập trình đồ hoạ, tạo ra các chương trình điều khiển, Sitebuilder - Tạo ra cơ sở dữ liệu hệ thống, Viewbuilder – tạo ra giao diện vận hành hệ thống:
4.2.1.3.1Eikon
Là một công cụ lập trình bằng đồ họa, với công cụ này các phần tử được mô tả bằng các khối chức năng, và lưu trữ trong thư viện, việc cấu hình hệ thống chỉ cần chọn các khối chức năng và kết nối lại theo sơ đồ.
Hai đối tương cơ bản của ngôn ngữ lập trình EiKon là các block và các liên kết (Interconnection) giữa các block đó. Việc cấu hình bằng cách kéo thả các khối chức năng: các block là các phần tử cơ bản của Eikon, tất cả các block được đặt trong Eikon, được đặt tham số, và nối dây cũng bằng kéo thả. Với phương pháp lập trình này thì tiết kiệm được rất nhiều thời gian.
Công cụ lập trình Eikon của WebCTRL tạo ra các chương trình tinh vi để có thể vận hành toà nhà một cách hiệu quả. Với Eikon, có thể mô phỏng các thuật toán điều khiển trong thời gian thực, bảo đảm vận hành chính xác các hệ thống máy móc đắt tiền và không gian sử dụng trong toà nhà. Ngoài ra còn có thể có được các chuẩn đoán về các sự cố một cách dễ dàng.
Thư viện các khối hàm của Eikon được tạo ra dành cho các ứng dụng điều khiển toà nhà bằng DDC. Các khối hàm mô tả các thiết bị thường dùng trong các hệ thống điều khiển thông thường.
Một đối tượng điều khiển tương đương được viết bằng các câu lệnh
Các đặc tính của Eikon
• Công cụ lập trình đồ hoạ trực quan, không cần các chương trình và các câu lệnh phức tạp.
• Thư viện đầy đủ các khối hàm điều khiển thông dụng cho phép phát triển các điều khiển tuần tự một cách linh hoạt.
• Các ký hiệu đồ hoạ phổ thông làm cho các thuật toán điều khiển trở nên dễ hiểu. • Các phương thức mô phỏng linh hoạt cho phép người sử dụng có thể quan sát các điều khiển thông thường trước khi lắp đặt nên việc phát triển và phát hiện lỗi của hệ thống rất dễ dàng.
• Các khối hàm sử dụng hình ảnh động là công cụ mạnh cho phép mô phỏng hoạt động của hệ thống.
• Tích hợp hoàn toàn với phần mềm vận hành WebCTRL thành một chương trình thống nhất.
sửa đổi dễ dàng trong EIKON khi gặp các yêu cầu đặc biệt.
• Hoàn toàn tương thích với BACnet, một chuẩn giao thức công nghiệp của ASHRAE.
4.2.1.3.2 Sitebuilder
Sitebuilder được sử dụng để tạo ra cơ sở dữ liệu để WebCTRL server trao đổi dữ liệu với các module điều khiển ở cấp trường.
Cấu trúc hình cây giúp Sitebuilder có thể cấu hình hệ thống một cách dễ dàng (Hệ thống bao gồm các khu vực, mỗi khu vực lại có các hệ thống khác nhau,...). Cụ thể như sau:
Cây Geographic hiển thị các khu vực trong toà nhà, các bộ điều khiển khu vực, các thiết bị (AHU, FCU,…), và các điểm điều khiển (điểm vào/ra được thiết kế trong Eikon) trong một hệ thống.
Cây Network hiển thị kiến trúc của hệ thống bao gồm các bộ định tuyến và các module điều khiển.
Cây Source hiển thị mối quan hệ cơ bản giữa các thành phần trong hệ thống.
Hình 3.3 Công cụ cấu hình hệ thống Sitebuilder
4.2.1.3.3 Viewbuilder
Viewbuilder là công cụ chuyên dụng để thiết kế giao diện vận hành cho WebCTRL. Trong thư viện của WebCTRL hỗ trợ rất nhiều đối tượng đồ hoạ phù hợp với từng ứng dụng. Ví dụ để xây dựng giao diện vận hành cho một máy điều hoà AHU, Viewbuilder sẽ
Hình 3.4 Công cụ thiết kế giao diện đồ hoạ Viewbuilder
Các đối tượng này sau khi thiết kế sẽ được gắn với các tham biến để trao đổi dữ liệu với các DDC.
Ngoài ra Viewbuilder còn hỗ trợ các đối tượng đồ hoạ do người sử dụng tạo ra dưới dạng các file *.bmp, *.jepg, *.gif,…
Các tham biến của các đối tượng đồ hoạ giúp cho người lập trình có thể mô phỏng hoạt động của các thiết bị, các hệ thống trên giao diện vận hành, điều khiển và giám sát được toàn bộ các hệ thống trong toà nhà.
4.2.1.4 Trạm vận hành
Trạm vận hành của WebCTRL có thể là PC, cellphone hoặc bất kỳ một thiết bị nào có hỗ trợ một trình duyệt web.
Để vận hành hệ thống không cần phần mềm vận hành đặc biệt nào sử dụng chính trình duyệt web.
Thông qua trình duyệt Web có thể truy nhập vào tất cả các chức năng quản lý toà nhà bao gồm:
- Đặt và thay đổi lịch trình làm việc. WebCTRL cung cấp các công cụ mạnh và linh hoạt nhất giúp lập lịch biểu hoạt động của hệ thống một cách dễ dàng.
- Dự báo khuynh hướng hoạt động của các đối tượng quan trọng trong toà nhà bằng đồ thị. WebCTRL cho phép biểu diễn một đối tượng hoặc một tập các đối tượng trên một đồ thị với dữ liệu thực hay dữ liệu lưu trữ.
- Hiển thị, thông báo các cảnh báo, các sự kiện, trạng thái hoạt động và các báo cáo khi hệ thống làm việc bình thường, khi gặp sự cố,…
- Công cụ lập báo cáo dạng bảng tính
Phát triển hoàn toàn dựa trên các chuẩn đã được công nhận và công nghệ Web, phần mềm của WebCTRL chạy được trên tất cả các hệ điều hành như Windows, Sun Solaris và Linux.WebCTRL hỗ trợ tất cả các cơ sở dữ liệu, từ Microsoft Access đến các hệ cơ sở dữ liệu lớn như MS SQL, Oralce hay IBM DB2.
Những đặc tính và lợi ích nổi bật
- Giao diện vận hành trực quan, dễ sử dụng với các hình ảnh động.
- Chỉ sử dụng ngôn ngữ lập trình Web (HTTP) để giao tiếp với Internet hoặc Intranet mà không cần các phần mềm đặc biệt.
- Kiến trúc mở cho phép sử dụng các giao thức truyền thông BACnet®, LonWorks®, MODBUS and SNMP tại cùng một thời điểm trên cùng một hệ thống mạng.
Có thể chạy trên nhiều hệ điều hành như Windows, Sun Solaris và Linux. - Luôn sẵn sàng cho việc quản lý tất cả các cảnh báo.
ALC phát triển sau này.
Một số chức năng điều khiển tiêu biểu: Điều khiển nhiệt độ
Hình 3.6 Giao diện điều khiển nhiệt độ trên WebCTRL Điều khiển máy lạnh
Hình 3.8 Giao diện vận hành hệ thống báo cháy Tích hợp với hệ thống CCTV
Tên Đặc điểm Thông số kỹ thuật
Bộ định
tuyến LGR LGR là một router/gateway tốc độ cao, có thể kết nối hàng trăm
module điều khiển tới mạng “Backbone” BACnetđ/IP. Hỗ trợ tất cả các chuẩn giao tiếp sau: BACnet/IP, BACnet-over-Ethernet,
ARCNET 156 kbps,
MS/TP,BACnet PTP. Là thiết bị có khả năng chuyển đổi giữa nhiều giao thức, LGR có thể hoạt động như một gateway tới hệ thống mạng của các nhà sản xuất khác. LGR có đầy đủ các chương trình để thực hiện các điều khiển phức tạp cho các hệ thống tích hợp ở mức cao.
LGR có các cổng giao tiếp sau: - Cổng EIA-485 trong truyền thông ARCNET 156 kbps.
- Cổng EIA-232/EIA-485 cho các thiết bị khác. Ghi chú : EIA - 485 có thể là 2 hoặc 4 dây. MS / TP ( 9600 bps - 76.8 kbps).
- Cổng kết nối cục bộ để hệ thống khởi động và xử lý sự cố.
- Cổng Rnet cho các cảm biến RS. Một cổng Rnet hỗ trợ 4 cảm biến RS. Các cảm biến chuẩn và một cảm biến RS Pro để lấy trung bình hoặc chọn các mức điều khiển cao/thấp. Cổng Rnet cũng có thể hỗ trợ giao diện vận hành cục bộ BACview6 (tham khảo trong phụ lục).
•Chuẩn 10/100Base-T Fast Ethernet cung cấp khả năng truyền thông tốc độ cao;
•Kết nối các thiết bị trường trên mạng ARCNET tốc độ cao 156 kbps hoặc BACnet MS / TP.
•Có thể thực hiện việc định tuyến từ BACnet/IP tới BACnet-over- Ethernet, đồng thời còn cung cấp khả năng tích hợp với các hệ thống BACnet cũ.
•Là thiết bị có khả năng chuyển đổi giữa nhiều giao thức, LGR có thể hoạt động như một gateway tới hệ thống của các nhà sản xuất khác.
•Được thiết kế với một bộ vi xử lý 32 bit tốc độ cao có bộ nhớ đệm, sử dụng Fast Ethernet, ARCNET, LGR có đủ khả năng để phục vụ những đòi hỏi thông dịch khắt khe nhất và các chức năng truyền thông cao cấp.
•Hỗ trợ hàng trăm chương trình điều khiển được viết bởi ngôn ngữ lập trình đồ hoạ EIKON của ALC.
•Bộ nhớ SDRAM 16Mbyte có pin dự phòng, với 12 MByte sẵn sàng cho sử dụng, lưu trữ các chương trình ứng dụng, các dự báo và dữ liệu khác khi mất nguồn.
•Đồng hồ thời gian thực có nguồn nuôi cung cấp khả năng hoạt động độc lập. LGR có thể phục hồi đầy đủ những sự kiện, trạng thái hoạt động của hệ thống tại thời điểm có lỗi đường truyền.
•Cổng Rnet hỗ trợ việc kết nối cục bộ từ các cảm biến RS và giao diện vận hành cục bộ BACview6 tới hệ thống mạng. Việc kết nối này cũng có thể được thực hiện trên cổng EIA- 232.
•Cấu trúc bền vững cung cấp các khả năng điều khiển cao cấp với độ tin cậy cao. Các mô đun điều khiển được thiết kế trong vỏ nhôm chịu lực, có khả năng cách điện và chống nhiễu tốt.
Bộ điều
khiển ME Bộ điều khiển đa chức năng ME là bộ điều khiển thông minh, mạnh mẽ, tốc độ xử lý tính toán cao, có bộ nhớ trong dung lượng lớn. Hệ thống đầu vào ra mềm dẻo đáp ứng hầu hết các dạng đầu vào ra của hầu hết các ứng dụng thường gặp trong công nghiệp. Có khả năng điều khiển đồng thời nhiều quá trình công nghệ, nhiều hệ thống riêng rẽ,...Với pin dự phòng cho bộ nhớ RAM, và hệ thống định thời thời gian thực, các bộ điều khiển này rất mạnh trong các ứng dụng điều khiển yêu cầu độ chính xác và tin cậy cao.Với khả năng tự động khởi động lại sau khi mất nguồn hoặc có lỗi đường truyền.
ME có các cổng giao tiếp sau:
• Khả năng điều khiển đa chức năng, hỗ trợ cho tất cả các hệ thống HVAC nói chung và các hệ thống điều khiển phức tạp khác trong công nghiệp, hỗ trợ thuật toán điều khiển PID thời gian thực với hiệu năng cao. Có khả năng hoạt động như một hệ điều khiển trung tâm với các chức năng phức tạp.
• Truyền thông với các thiết bị trường qua đường truyền tốc độ cao ARCNET 156kbps hoặc BACnet MS/TP 76,8 kpbs.
• Mỗi bộ điều khiển ME đều có cổng vào ra mở rộng để kết nối với các bộ ME khác hoặc các bộ MX phiên bản cũ. Có thể kết nối 6 bộ điều khiển ME bằng cách đặt chồng lên nhau hoặc đặt ở xa cho
ARCNET 156 kbps.
- Cổng EIA-232/EIA-485 cho các thiết bị của hãng khác.
- Cổng kết nối cục bộ để hệ thống khởi động và xử lý sự cố.
- Cổng Rnet cho các cảm biến RS. Cổng Rnet cũng có thể hỗ trợ một giao diện vận hành tại chỗ BACview6.
- Cổng vào/ra mở rộng cho các mô đun mở rộng MEx hoặc MX.
• Được thiết kế với bộ vi xử lý 32 bit tốc độ cao có bộ nhớ đệm, bộ điều khiển Fast Ethernet, thực hiện truyền thông tuần tự 32-bit, truyền thông ARCNET và truyền thông CAN, ME-LGR có đủ khả năng để phục vụ những ứng dụng điều khiển cao cấp.
• Bộ nhớ SDRAM 16Mbyte sử dụng nguồn nuôi bằng pin, với 12 MByte sẵn sàng cho việc sử dụng, lưu trữ các chương trình ứng dụng, các dự báo và dữ liệu khác khi mất nguồn.
• Bộ nhớ Flash 8 MByte giúp cho việc nâng cấp qua mạng dễ dàng. • Đồng hồ thời gian thực sử dụng nguồn nuôi cung cấp khả năng hoạt động độc lập. ME có thể phục hồi đầy đủ những sự kiện, trạng thái hoạt động của hệ thống tại thời điểm có lỗi đường truyền.
• Cổng Rnet hỗ trợ việc kết nối cục bộ từ các cảm biến RS và giao diện vận hành cục bộ BACview6 tới hệ thống mạng. Ngoài ra, việc kết nối này cũng có thể được thực hiện trên cổng EIA-232.
• Bộ điều khiển ME hỗ trợ tối đa ngôn ngữ lập trình đồ hoạ và có khả năng kết nối ngang hàng với, các bộ điều khiển SE, ZN hoặc các bộ ME khác. Chương trình đồ họa trực quan, cung cấp thư viện các hàm điều khiển tuần tự.
• Cấu trúc bền vững nên có khả năng thực hiện điều khiển cao cấp với độ tin cậy cao. Các module điểu khiển được thiết kế trong vỏ nhôm chịu lực, có khả năng cách điện và chống nhiễu tốt.
thống, ứng dụng riêng biệt . Được thiết kế để hoạt động trong các điều kiện môi trường thay đổi lớn, khắc nghiệt, bộ điều khiển SE có thể được sử dụng cho các ứng dụng, hệ thống trên mái của toà nhà, trong các phòng máy móc thiết bị, trong hộp chứa thiết bi cần điều khiển hoặc trong hầu hết các vị trí trong toà nhà. Hỗ trợ hoàn toàn các chương trình điều khiển được lập bởi ngôn ngữ lập trình đồ hoạ EIKON của ALC. Bộ điều khiển SE sử dụng truyền thông “Native” BACnet trên mạng ARCNET 156kbps hoặc MS/TP 76,8kpbs, mang lại sự linh hoạt và khả năng tích hợp cao.
SE có các cổng sau:
- Cổng EIA-485 cho truyền thông ARCNET 156 kbps.
- Cổng kết nối cục bộ để hệ thống khởi động và xử lý sự cố.
- Cổng Rnet cho các cảm biến RS. SE có các đầu vào/ra sau:
- 10 đầu vào đa chức năng UI (Universal Input), sử dụng bộ chuyển đổi A/D 12bit, hỗ trợ các tín hiệu sau: 0-5Vdc, 0-10Vdc, 0- 20mA, điện trở loại 10 kOhm hoặc 1kOhm.
- 6 đẩu ra nhị phân BO (Binary Ouput).
- 4 đầu ra tương tự, sử dụng bộ chuyển đổi 8-bit, có thể lựa chọn 0-10Vdc hoặc 0-20mA.
mạng ARCNET tốc độ cao 156 kbps hoặc BACnet MS / TP. • Bộ chuyển đổi ADC 12-bit cung
cấp độ chính xác cao cho các tín hiệu đầu vào.
• Sử dung bộ vi xử lý tốc độ cao với 1 Mbyte bộ nhớ Flash và 1 Mbyte bộ nhớ RAM cho các chương trình đặc biệt. Việc nâng cấp phần mềm hệ thống có thể được thực hiện từ xa mà không cần thay đổi chip nhớ.
• Đồng hồ thời gian thực sử dụng nguồn nuôi cung cấp khả năng hoạt động độc lập. Các module điều khiển có thể phục hồi đầy đủ những sự kiện, trạng thái hoạt động của hệ thống tại thời điểm có lỗi đường truyền.
• Cổng Rnet hỗ trợ việc kết nối cục bộ từ các cảm biến RS và giao diện tính toán cục bộ BACview6 tới hệ thống mạng. Ngoài ra, việc kết nối này cũng có thể được thực hiện trên cổng EIA-232.
• Bộ điều khiển SE hỗ trợ tối đa ngôn ngữ lập trình đồ hoạ và có khả năng kết nối ngang hàng với, các bộ điều khiển ME, ZN hoặc các bộ SE khác.
• Cấu trúc bền vững cung cấp khả năng điều khiển cao cấp với độ tin cậy cao. Các module điểu khiển được thiết kế trong vỏ nhôm chịu lực, có khả năng cách điện và chống nhiễu tốt.
Bộ điều
thống tự động hoá toà nhà (Building Automation System (BAS)) qua mạng ARCNET 156kbps hoặc MS/TP 76,8kbps. Bộ điều khiển ZN hỗ trợ cho việc kết nối với các cảm biến nhiệt độ