OGÓLNY OPIS SYSTEMU ZARZ

Ą

DZANIA BUDYNKAMI (BMS)

I. CEL OPRACOWANIA

Zakresem niniejszego opracowania jest projekt wykonawczy w zakresie wykonania

systemu monitorowania i sterowania infrastruktury technicznej Budynków A,B,C,D

Politechniki

Ś

wi

ę

tokrzyskiej w Kielcach.

II. PODSTAWA OPRACOWANIA

- zlecenie Inwestora,

- projekt technologiczny w

ę

zła co,

- projekt instalacji AKPiA w

ę

zła co,

- wizja lokalna,

- uzgodnienia z U

ż

ytkownikiem,

- obowi

ą

zuj

ą

ce przepisy i normy.

III. OPIS TECHNICZNY

Projektuje si

ę

system monitoringu oparty na sterownikach swobodnie swobodnie

programowalnych (projekt wykonano na sterownikach TAC XENTA) umo

ż

liwiaj

ą

cych

odczyt sygnałów, sterowanie urz

ą

dzeniami wg zało

ż

onego programu oraz ł

ą

czno

ść

z

systemem nadrz

ę

dnym z mo

ż

liwo

ś

ci

ą

pełnego nadzoru systemu.

Sterowniki PLC serii XENTA oparte s

ą

na technologii LonWorks



współpracuj

ą

ce z

aparatur

ą

na obiekcie tj. z czujnikami, przetwornikami, siłownikami, nap

ę

dami pomp,

komunikuj

ą

ce si

ę

w sieci LonWorks



mi

ę

dzy sob

ą

, z mo

ż

liwo

ś

ci

ą

zastosowania w

centralnym systemie nadzoru i monitoringu TAC VISTA



. Sterowniki s

ą

oparte o

mikroprocesor z systemem operacyjnym przechowywanym w nieulotnej pami

ę

ci EPROM

i spełniaj

ą

standardy LonMark



. Program aplikacyjny i dane s

ą

przechowywane w

nieulotnej pami

ę

ci zapisywalnej EPROM celem umo

ż

liwienia uzupełnie

ń

i zmian

oprogramowania w trakcie uruchomienia. Ka

ż

dy sterownik jest wyposa

ż

ony w port

komunikacyjny oraz gniazdo do podł

ą

czenia przeno

ś

nego panela operatorskiego lub

komputera serwisowego. Sterowniki i ewentualnie dodatkowe moduły wej

ść

/wyj

ść

maj

ą

mo

ż

liwo

ść

swobodnego rozmieszczenia ich na obiekcie w celu optymalizacji sterowania i

okablowania. System ma mo

ż

liwo

ść

pó

ź

niejszej swobodnej rozbudowy o kolejne

elementy i funkcje. Aplikacja sterownika zawiera swobodnie definiowane zale

ż

no

ś

ci

programowe, które mog

ą

by

ć

zmieniane z panela operatorskiego lub z systemu

nadrz

ę

dnego TAC VISTA









. Istnieje mo

ż

liwo

ść

załadowania programów aplikacyjnych i

konfiguracji sieciowej do sterowników w dowolnym miejscu i czasie na obiekcie.

Sterownik jest kompatybilny ze standardem LonWorks



, dlatego istnieje mo

ż

liwo

ść

przeczytania w nim zmiennych sieciowych SNVT z innych urz

ą

dze

ń

(np. z falowników),

jak równie

ż

wystawienia tych wielko

ś

ci jako wyj

ś

ciowe do innych procesów. Programy

aplikacyjne sterowników zawieraj

ą

wszystkie informacje potrzebne do realizacji funkcji

wykonywanych przez sterownik. W skład programu aplikacyjnego wchodz

ą

:

•

Funkcje sterownicze i regulacyjne (algorytmy PID, regulacja kaskadowa,

kompensacja warto

ś

ci zadanej od temperatury zewn

ę

trznej i czasu itp.).

•

Programy czasowe opisuj

ą

ce sposób działania zadeklarowanych punktów, to

znaczy okre

ś

laj

ą

ce czasy zmian warto

ś

ci poszczególnych parametrów oraz czasy

zał

ą

czenia i wył

ą

czenia sterowanych urz

ą

dze

ń

. Zmiana czasu z letniego na

zimowy i odwrotnie b

ę

dzie odbywała si

ę

automatycznie.

•

Funkcje

alarmowe.

Oprogramowanie

umo

ż

liwia

operatorowi

odebranie

komunikatów o wszystkich alarmach generowanych w urz

ą

dzeniach na obiektach

oraz wszystkich komunikatów awaryjnych generowanych w systemie. Komunikat

alarmowy informuje operatora o niedozwolonej zmianie stanu monitorowanych

parametrów oraz dacie i czasie jej wyst

ą

pienia. Wielko

ść

sygnału jest

porównywana z warto

ś

ciami granicznymi i w przypadku ich przekroczenia, jest

wygenerowany alarm. Alarm jest generowany z okre

ś

lonym opó

ź

nieniem,

zabezpieczaj

ą

cym

przed

zb

ę

dnym

alarmowaniem

przy

chwilowych

przekroczeniach warto

ś

ci granicznych.

•

Rejestracja (na komputerze z oprogramowaniem TAC VISTA









). Oprogramowanie

umo

ż

liwia rejestracj

ę

wybranych punktów analogowych lub binarnych i

zapami

ę

tywanie ich warto

ś

ci. W przypadku przekroczenia zawarto

ś

ci pami

ę

ci,

kasowane b

ę

d

ą

najstarsze dane, na miejsce których b

ę

d

ą

zapisywane warto

ś

ci

bie

żą

ce. Przy rejestracji trendów punktów binarnych sterownik b

ę

dzie

zapami

ę

tywał ka

ż

d

ą

zmian

ę

stanu. Przy rejestracji trendów wielko

ś

ci analogowych

- gdy jej warto

ść

zmieni si

ę

o definiowan

ą

wielko

ść

zadan

ą

, sterownik zapami

ę

ta

now

ą

warto

ść

analogow

ą

i czas zdarzenia. Bufor pami

ę

ci sterownika b

ę

dzie

dost

ę

pny do odczytu z centralnego stanowiska nadzoru.

Wszystkie sterowniki zostan

ą

poł

ą

czone w sie

ć

za pomoc

ą

magistrali LonWorks









,

która umo

ż

liwia obsług

ę

wszystkich typów urz

ą

dze

ń

„lonowskich” (np. pompy, sterowniki

central) zgodnych ze standardem opracowanym przez firm

ę

ECHELON









.

Sie

ć

opiera si

ę

na przewodzie dwu

ż

yłowym (skr

ę

tka), którym s

ą

przesyłane wszystkie

informacje, pomiary, sygnały sterowania, alarmy i inne.

Zadanie BMS

Podstawow

ą

funkcj

ą

systemu BMS jest integrowanie systemów z monitorowanych

obszarów infrastruktury budynku. Proponowany system TAC VISTA 5 integruje w sobie

systemy bezpiecze

ń

stwa, alarmu po

ż

arowego, wentylacji oraz ogrzewania.

Wszystkie procesy zachodz

ą

ce w systemie maj

ą

swoje odzwierciedlenie na grafikach

BMS.

System prowadzi tak

ż

e log wszystkich zdarze

ń

i alarmów.

Dla potrzeb analiz mo

ż

liwe jest zało

ż

enie na danym parametrze tak zwanej rejestracji, co

pozwoli np. na prze

ś

ledzenie wzrostu temperatury serwera przy zadanej temperaturze

klimatyzacji, czy te

ż

analiz

ę

napi

ę

cia elektrycznego.

W budynkach P.

Ś

. projektuje si

ę

wykonanie systemu zarz

ą

dzania infrastruktur

ą

techniczn

ą

w zakresie sterowania i monitorowania instalacji:

•

W

ę

złów cieplnych, budynkowych

•

Central wentylacyjnych

•

Systemu sygnalizacji po

ż

aru - SAP

•

Systemu kontroli dost

ę

pu - KD

•

Systemu włamania i napadu - SSWiN

•

Systemu telewizji przemysłowej - CCTV

•

Instalacji elektrycznej, w zakresie zasilania tablic pi

ę

trowych, oraz szaf AKPiA i

Serwerowych, zasilania wind

•

Instalacji oddymiania

•

Instalacji zamkni

ęć

ogniowych

•

Sterownie parametrami utrzymania warunków klimatycznych w pomieszczeniach

auli budynku A (sterownie wydajno

ś

ci

ą

oraz nawil

ż

anie powietrza uzale

ż

nione od

parametrów panuj

ą

cych w pomieszczeniu

W projekcie przewiduje si

ę

integracji systemu sterowania o

ś

wietleniem opartego o

sterowniki Philips Light pracuj

ą

ce w standardzie komunikacyjnym LonWorks.

Poszczególne

instalacje

integrowane

b

ę

d

ą

poprzez

wewn

ę

trzny

protokół

komunikacyjnych w przypadku systemów SAP, KD, SSWiN, CCTV, monitorowania

instalacji elektrycznej. B

ą

d

ź

za pomoc

ą

oprogramowania pomostowego takiego jak OPC

w przypadku instalacji SAP.

Opis rozwi

ą

za

ń

1. W

ę

zły cieplne i centrale wentylacyjne - projekt automatyzacji w

ę

zła cieplnego

oraz central wentylacyjnych stanowi odr

ę

bne opracowanie

2. System sygnalizacji po

ż

aru – SAP

W zakresie tej instalacji projektuj si

ę

wł

ą

cznie centrali master zamontowanej w

serwerowni w budynku C P.

Ś

. w system BMS. Poł

ą

czenie pomi

ę

dzy central

ą

a

serwerem wykorzystywa

ć

b

ę

dzie transmisj

ę

szeregow

ą

RC232. W celu wł

ą

czenia

instalacji SAP nale

ż

y na komputerze serwera BMS zainstalowa

ć

oprogramowanie

OPC dedykowane dla systemu Schrack BMZ Integral umo

ż

liwiaj

ą

ce transfer

danych do platformy TAC VISTA

3. System kontroli dost

ę

pu oraz włamania i napadu– KD, SSWiN

Projektowany system kontroli dost

ę

pu zintegrowany zostanie w systemie BMS na

poziomie sterowników komunikacyjnych z serii TAC XENTA 527. W systemie BMS

zaimplementowane b

ę

d

ą

funkcje monitorowania oraz zarz

ą

dzania instalacj

ą

KD, w

tym administracja kartami, blokowanie wej

ść

wydawanie kart go

ś

cia.

System kontroli dost

ę

pu posiadał b

ę

dzie wspólne okno alarmów z systemem BMS.

4. System telewizji przemysłowej – CCTV

Projektowany system CCTV zaprojektowany został w oparciu urz

ą

dzenia

pracuj

ą

ce w architekturze rozproszonej, Integral Technologies. Podstawow

ą

zalet

ą

tych urz

ą

dze

ń

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 si

ę

monitorowanie w systemie BMS

podstawowych układów zasilania, monitorowanie i sterowanie systemem

oddymiania

klatek

schodowych

oraz

systemem

zamkni

ęć

drzwi

przeciwpo

ż

arowych i przeciw dymowych .

Realizacja wymienionych instancji wykonana zostanie przy wykorzystaniu

sterowników swobodnie programowalnych TAC Xenta z modułami wej

ść

.

Poni

ż

ej przedstawiono tabel

ę

sygnałów wej

ś

ciowych:

DI

DO

AI

AO

LON

Piwnica

18

10

18

13

13

Parter

19

2

2

1 Pi

ę

tro

4

2

2 Pi

ę

tro

6

2

2

3 Pi

ę

tro

4

2

4 Pi

ę

tro

6

2

2

Budynek A

5 Pi

ę

tro

6

2

63

16

18

13

25

DI

DO

AI

AO

LON

Piwnica

18

10

18

13

8

Parter

19

2

2

1 Pi

ę

tro

4

2

2 Pi

ę

tro

6

2

2

3 Pi

ę

tro

4

2

4 Pi

ę

tro

6

2

2

Budynek B

5 Pi

ę

tro

6

2

63

16

18

13

20

DI

DO

AI

AO

LON

Piwnica

18

10

18

13

16

Parter

19

2

2

1 Pi

ę

tro

4

2

2 Pi

ę

tro

6

2

2

3 Pi

ę

tro

4

2

4 Pi

ę

tro

6

2

2

Budynek C

5 Pi

ę

tro

6

2

63

16

18

13

28

DI

DO

AI

AO

LON

Piwnica

18

10

18

13

6

Parter

19

2

2

1 Pi

ę

tro

4

2

2 Pi

ę

tro

6

2

2

3 Pi

ę

tro

4

2

4 Pi

ę

tro

6

2

2

Budynek D

5 Pi

ę

tro

6

2

63

16

18

13

18

Sterowniki oraz ich rozszerzenia nale

ż

montowa

ć

w szafach AKPiA 1200x1200

x300 mm, usytuowanych w pomieszczeniu teletechnicznym na ka

ż

dym pi

ę

trze

budynku. Ka

ż

d

ą

szaf

ę

nale

ż

y wyposa

ż

y

ć

w układ zasilania gwarantowanego

24VAC.

Wszystkie wej

ś

cia i wyj

ś

cia sterowników zamontowanych w szafie nale

ż

y

„wysznurowa

ć

” na listwach zaciskowych typu ZUG.

Zastosowane sterowniki umo

ż

liwiaj

ą

zbieranie sygnałów bezpotencjałowch,

dlatego te

ż

do monitorowania zasilania obwodów elektrycznych nale

ż

y zastosowa

ć

czujniki kontroli faz typu CKF 316 z wyj

ś

ciem przeka

ź

nikowym sygnalizuj

ą

cym

awari

ę

.

Do kontroli i sterowania oddymianiem oraz układem zamkni

ęć

ogniowych nale

ż

y

zastosowa

ć

styki przeka

ź

nikowe central. W celu zachowania odpowiedniego

bezpiecze

ń

stwa na styku dwóch instalacji nale

ż

y zastosowa

ć

separacj

ę

galwaniczn

ą

w postaci przeka

ź

ników pomocniczych.

6. Utrzymanie parametrów

ś

rodowiskowy w pomieszczeniach auli budynek A

Projekt automatyzacji sterowania ogrzewaniem, wentylacj

ą

oraz nawil

ż

aniem

stanowi

ć

b

ę

dzie oddzielne opracowanie techniczne.

7. System sterowania o

ś

wietleniem – Philips Ligot

Projekt przewiduje integracje w systemie BMS instalacji sterowania o

ś

wietleniem.

Wg projektu elektrycznego instalacja o

ś

wietlenia ma zosta

ć

wykonana w oparciu o

sterowniki o

ś

wietlenia Philips Light pracuj

ą

ce w sieci LonWorks. Przewiduje si

ę

monitorowanie poszczególnych kanałów sterowników a tak

ż

e ich sterowania.

Serwer danych

Do zbierania danych oraz ich przetwarzania projektuje si

ę

instalacji komputera typu

serwer (Optimus VE105 G8 SATA) z macierz

ą

dyskow

ą

pracuj

ą

c

ą

w „mirroringu”.

Komputer stanowi

ć

zainstalowa

ć

nale

ż

y w pomieszczeniu „nowej serwerowni – budynek

C” w szafie 19” dedykowanej dla systemów bezpiecze

ń

stwa oraz BMS.

Serwer nale

ż

y wyposa

ż

y

ć

w oprogramowanie systemowe typu Server oraz TAC VISTA

Manager z obsług

ą

do sze

ś

ciu klientów Workstation.

Workstation

Ka

ż

de pomieszczeni portierni budynku dydaktycznego projektuje si

ę

wyposa

ż

y

ć

w

stanowisko do podgl

ą

du systemu. Stanowisko składa

ć

si

ę

b

ę

dzie z komputera typu PC

wyposa

ż

onego w dwa monitory. Jeden z monitorów powinien by

ć

przeznaczony do

podgl

ą

du kamer zainstalowanych w budynku, natomiast drugi słu

ż

y

ć

b

ę

dzie do podgl

ą

du

wizualizacji i alarmów systemu BMS.

w którym znajduje si

ę

sego wykorzystania mo

ż

liwo

ś

ci sterowników TAC XENTA



projektuje si

ę

si

ę

podł

ą

czenie ich do stanowiska komputerowego wyposa

ż

onego w

narz

ę

dzia programowe nadzoru i monitoringu TAC Vista



. Budowa modułowa programu

TAC Vista



umo

ż

liwia dopasowanie konstrukcji systemu do potrzeb inwestora. System

ten zapewnia obsług

ę

alarmów i dynamiczny dost

ę

p do monitorowanych parametrów

technologicznych systemu, umo

ż

liwiaj

ą

c ich wizualizacj

ę

, modyfikowanie oraz zdalne

sterowanie, za pomoc

ą

hierarchicznie powi

ą

zanych grafik.

3. Sie

ć

komunikacyjna.

Komunikacja pomi

ę

dzy poszczególnymi w

ę

złami sieci (np. sterownikami programowalnymi,

dedykowanymi układami regulacyjnymi, modułami wej

ść

/wyj

ść

, elementami obiektowymi

wyposa

ż

onymi w mo

ż

liwo

ść

komunikacji, itp.) odbywa si

ę

kanałem PT/FT-10 o pr

ę

dko

ś

ci 78

kbit wył

ą

cznie za po

ś

rednictwem protokołu LonTalk (standard EIA-709). Magistrala wykonana

b

ę

dzie kablem typu BELDEN 8471.

IV. PRACE MONTA

ś

OWE

Prace monta

ż

owe wykona

ć

zgodnie z obowi

ą

zuj

ą

cymi przepisami i normami.

Magistral

ę

LonWorks



nale

ż

y układa

ć

w oddaleniu (min. 10cm) od kabli energetycznych.

Razem z ni

ą

mo

ż

na uło

ż

y

ć

przewody zasilania 24V, czujek ruchu oraz inne niskopr

ą

dowe

zwi

ą

zane z monitoringiem.

Karty LonWorks do wytypowanych urz

ą

dze

ń

nale

ż

y montowa

ć

zgodnie z instrukcj

ą

producenta.