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1、目 录第一章. 系统概述2第二章. METASYS楼宇自控系统概述32.1. 硬件结构32.1.1. 硬件结构组成32.2. 软件功能122.2.1. 摘要（各类报告清单）132.2.2. 密码保护功能132.2.3. 用户图形化编程语言142.2.4. 状态改变报告142.2.5. 报警信息报告及报告分组/报警管理142.2.6. 监控点历史152.2.7. 累积、统计功能152.2.8. 数据库下传/上载功能162.2.9. 动态图形显示及操作站工作环境162.2.10. 能量管理控制162.2.11. 时间预定功能172.2.12. 设备循环启/停/及重大设备启/停延时保护172.2.1
2、3. 供电恢复启动程序172.2.14. 用电量限制/负载循环172.3. 系统运行性能(可靠性分析)18第三章. 系统方案及配置说明20第一章. 系统概述郑州烟草研究院新院区地处郑州市黄金地段，是集办公、科研等为一体的综合性现代智能大厦。该大厦的楼宇自控系统采用美国江森自控公司（JOHNSON CONTROLS）的METASYS系统具有如下特点：l 该系统专为各类建筑中所有设备的实时监测、控制和集中管理而设计，该系统的理论深度、技术含量、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。l 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。l 是模块
3、化系统，易于扩展与升级，因而将来的需要并不会损失今日的投资。l 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效率。l 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。根据郑州烟草研究院新院区楼宇自控系统的要求，楼宇自动化中央管理系统包括：1 中央冷冻冷却系统2 生活和空调热交换系统3 空调机组系统4 新风机组系统5 送排风系统6 给排水系统7 智能照明控制系统8 电梯监测系统9 变配电监测系统第二章. METASYS楼宇自控系统概述METASYS智
4、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。用户投资于江森自控公司的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。 2.1. 硬件结构2.1.1. 硬件结构组成 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。其构成主要包括以下几部分： 通讯网络 基于以太网通讯技术的N1总线网络结构为星型结构动态数据存储交换及接入基于RS-485主从式通讯协议的N2总线 网络控制单元(NCU) 基
5、于RS-485主从式通讯协议的现场控制器(DX-9100-8154) 中央控制站(OWS) 报警打印机及事件打印机 网络通讯 以太网 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和易于安装的特性。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，
6、可以很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。在这三种结构中星型结构适用于NCM与OWS位置较远的系统，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。 操作站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，通讯协议TCP/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，即无论在N1网上任何一台操作站或任一个NCU上，均可以对全部的
7、数据实现实时监测或控制。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。直接数字控制器(DDC)分布在现场的直接数字控制器(DDC)，通过N2现场总线连接到NCU上，N2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。该总线符合RS-485通讯标准。直接式数字控制器通过该总线可互相通讯并在控制点状态改变等必需时向网络控制单元发送数据，从而极大的减少了数据传输的数量提高了传输的速度。Metasys N2系统包含如下特性：l 主从式通讯，使每一个输入/输出点均具有智能控制功能l 更高的网络通讯速率(78K
8、 baud)l 内置神经原芯片的DX-9100-8154 现场直接式数字控制器l 双绞线作为系统传输介质(屏蔽或非屏蔽)l 每个网络控制器可支持500600个数据点l 两个网络终端电阻 (NU-NET201-0)各DDC通过标准的绞线按顺序联结，具备独立的微处理器及时钟，以实现准确、实时的现场控制。各DDC 具有独立的控制能力，彼此互不影响，网络中任何一个设备的故障，都不会影响系统的正常运行。这种系统具有很强的容错能力。实现准确、实时的现场控制。各DDC 具有独立的控制能力，彼此互不影响，网络中任何一个设备的故障，都不会影响系统的正常运行。这种系统具有很强的容错能力简图，并通过鲜艳的色彩和动态
9、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/报警打印机高速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）是一种高性能的现场控制管理单元，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。网络控制器（NCU）它装备高速中央微处理器，内存（RAM），它带有自诊断功能，并有72
10、小时后备电池。NCU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
11、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。DX-9100-8054 直接式数字控制器作为一台现场控制器具有实时时钟、可扩展的输入/输出点及图形化的控制软件可以满足各种实际应用的需要。通过内置于面板上的液晶显示屏可以实时监视每个点的状态及进行控制。DX-9100-8154的特点及优势RS-485 总线通讯方式通过Metasys网络的动态数据交换功能更广泛、有效、较高性价比的设备控制功能实时时钟及日期表现场机电设备独立控制能力存储于EEPROM中的程序极高的系统可靠性可扩展的数字及模拟量输入/输出点可按照实际控制要求灵活确定每台控制
12、器的容量可同时利用图形方式或文本方式进行编程工作非专业人员可使用直观的图形化编程软件编制系统程序，进行维修的专业人员可使用文本化的手操器在现场进行控制点的修改及调整内置的可显示点位状态和工作状态的液晶显示屏可直观的于现场获得点位的状态并进行控制LONMARK 符合LONMARK 标准可与其他符合LONMARK 标准的设备互联简便的系统设置DX-9100-8154 直接式数字控制器不使用传统意义上的编程方式，它使用安装于IBM兼容计算机中基于Windows操作系统的图形化编程软件编制控制算法、时间程序、定义输入/输出点等，这台计算机可以通过DX-9100-8154 直接式数字控制器上的RS-23
13、2-C口与控制器通讯并装入程序。程序数据及参数存储于控制器EEPROM，因此当系统掉电后该部分数据不受影响。而实时时钟及系统操作数据存储于带后备电池的RAM中。利用图形化的编程软件可以很容易地创建控制流程，方法简述如下：首先根据需要调出相应的输入/输出功能模块(该模块已存在于编程软件中)，其次将该模块中的设定点、系数、报警限值、启停时间等参数填入相应位置，第三将通过点对点网络获得的有关信息引入相应模块，最后将一系列已设置好参数的功能模块按逻辑关系排列并用逻辑关系线联结以构成最终的控制回路。该控制回路是以流程图的方式显示出来，流程明确、逻辑关系清晰。内置的显示屏一旦控制器及其扩展模块程序设定完毕
14、后系统的运行参数及输入/输出点的值均可在DX-9100-8154 直接式数字控制器内置的液晶显示屏上读到。同时操作人员可通过将特殊的安全匙插入DX-9110-8154 直接式数字控制器来修改系统运行参数或对输出点进行手动的超越控制。当设备在线时以上信息亦可显示于Metasys系统其他所有操作员设备或图形化编程工具中并进行修改。 灵活的应用方式DX-9100-8054 直接式数字控制器可应用于广泛的基本暖通空调控制、由多个锅炉及制冷机组成的冷热源等的控制。系统本身已提供大量适合常规控制所需预先编制好的程序；若这些程序不能满足客户的特殊需求，亦可按实际情况编制一套全新的符合控制要求的程序。由于使用
15、高速通讯能力，同一系统不同设备间的联动可设置由不同的DX-9100-8154 直接式数字控制器完成。网络容量由于使用了DX-9110-8154 直接式数字控制器使网络具有点对点通讯能力导致网络的功能得到极大的提升，主要为： 控制器间信息的传递及共享不再需要通过网络控制单元实现，亦不需网络设备对数据的交换进行全面的监控 由于以上功能的实现节省大量网络控制单元的资源，因此可以进行更多更复杂的综合管理工作，如进行总的能源管理、其他监控功能(如趋势预测、储存历史数据、用电量限制等) 使网络控制单元具有动态数据交换的功能，该功能将网络中所有数据传送至任何一个网络设备中，从而使诸如传感器的值、操作状态和其
16、他参数被任何一个所需的控制器获得。 数据共享网络设备连接示意图精确灵活的控制无论是作为整个系统的一部分，还是作为N2网络上的组件，或是作为一个独立的控制器，对于制冷、供热、暖通空调或照明设备控制的应用来说，DX-9100-8154 直接式数字控制器都是最佳的选择。因为它集配置和操作的方便性、应用的灵活性、精确舒适节能的控制于一体。特点可利用GX-9100 图形化编程软件进行全面的系统编程网络自动报告报警及控制点状改变信息便于连接维修工具(SX-9120)的插槽用于在现场下载控制软件的RS-232-C接口8个高分辨率的模拟量输入接口8个可接收无源干触点信号的数字输入接口，每个接口均带脉冲计数器2
17、个带隔离的模拟量输出6个带隔离的数字输出内置12个可编程功能模块，包括如下内容：-比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制、开关控制、双比例积分微分控制、双开关控制-算术运算器-定序器-累加器带逻辑功能的可编程逻辑控制模块，包括：与、与非、或、或非、状态改变、设置、重置、与逻辑块、或逻辑块 8个时间表模块2个优化启停模块可支持8个输入/输出点扩展模块，每个模块有多达8个输入、输出点传感器输入点每秒更新一次(包括扩展模块上的点)网络输入/输出：16个模拟量输入、16个模拟量输出、8个数字量输入块包含16个输入、8个数字量输出块包含16个输出内置隔离变压器整体带键盘的显示屏阻燃ABS工程塑料制成的
18、壳体设备表面或DIN导轨安装方式现场总线接线端子 现场设备现场设备包括传感器，变送器，风阀/水阀执行器等，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
19、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，当供电恢复后，METASYS系统会自动通过高速N1总线，将数据自动地由操作站(OWS)下传到NCU中。2.1.2硬件结构主要设备性能指标系统网络 METASYS 系统由两级网络组成，第一级网络称为N1网（ETHERNET），第二级网络称为N2网（RS485或LONWORKS）； 通讯协议：N1网采用TCP/IP协议，N2网采用RS485或LONWORKS协议； 通讯速度：1 ETHERNET网：10 Mbps2 RS485 N2网: 9600bps3 LONWORKS N2网：78 Kbps 系统容量：1. N1网最多节
20、点数255个；2. N2网最多节点数100个； 编程语言：图形化编程语言（GPL）控制器性能 网络控制器（NCU）：1. 内置80386 CPU2. 内置打印机/便携式计算机接口3. 内置RS-232接口4. 所有接口连接方式为DB9 MALE5. 内置10M数据存储器，6. 电源90230VAC，50/60HZ7. 采用图形化编程语言（GPL）编程8. 每个NCU可监控1000个输入输出点 现场控制器（DDC）1. 内置8KRAM，56K EPROM，8K EEPROM2. 24VAC，50/60HZ电源3. 8个模拟输入，8个模拟输出，8个数字输入，6个数字输出4. 最多可扩展至94个输入
21、输出点5. 安全等级：遵循UL标准6. 允许工作环境：050，相对湿度：1090%不结露7. 通讯接口符合BACnet协议8. 电源：24VAC，50/60Hz9. 采用图形化编程语言（GPL）编程10. 内置状态显示及控制盘11. 内置多种流程模块 扩展模块24VAC，50/60HZ电源8个输入输出点主要传感器及执行器性能序号货物名称型号规格性能说明1水流开关F61KB-11CZ 流量最大压力10巴流体温度 4度120度额定电流、电压15(8)A,220V AC2水流量变送器AMS2770420mA输出3水管温度传感器TE-631AP-1/ WZ1000-5温度系数:约3/参考电阻:70 (
22、21) 1000精度 70(21+_1.67)+_3.04水压差传感器252C/ RPS-28压差范围2-4公斤5压差开关P33AB-9301最大空气压力300MBAR6风管式温度传感器TE-6311P-1温度系数:约3/参考电阻:70 (21) 1000精度 70(21+_1.67)+_3.07风管式湿度传感器HT-9001-1D1湿度范围:0至100%R.H输出信号:0至10Vdc电压(线性)8手动复位低温限制器A11D-4C27可调9电动风门驱动器M-91*-AGA-1824Nm各种阀门性能详见以下所附的阀门样本。2.2. 软件功能各种不同功能的软件，构成了完整的METASYS操作系统。
23、主要软件功能如下；l 摘要（各类报告清单）l 密码保护（5级）l 用户编程（图形化编程语言）l 状态改变报告l 报警信息报告l 报告分组/报警管理l 监控点历史l 动态趋势分析l 累积、统计功能l 数据库下传/上载功能l 基于Microsoft Windows之图形化及操作站工作环境l 能量管理控制l 时间预定功能l 设备循环启/停保护l 重大设备启/停延时l 供电恢复启动程序l 用电量限定/负载循环2.2.1. 摘要（各类报告清单）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：l 监
24、控点清单l 报警点清单l 严重级别报警点清单l 脱机点清单l 处于超越控制状态下点的清单l 禁止通讯点的清单l 被锁定点的清单l 被定义于跟进文件中的报告l 时间预定的时间表清单l 假日时间预定的时间表清单l 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。2.2.2. 密码保护功能METASYS 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
25、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第3级 第4级监控点参数的改变第2级 第3级数据库增减第1级 第2级口令编辑2.2.3. 用户图形化编程语言Graphic Progra
26、mming Language用户可以通过先进的图形化编程语言，实现各种复杂的高级算法及超越控制。METASYS的图形化编程语言通过图形方式，使用户以画流程图的方式，进行编程。它的特点是直观、易懂、方便修改。METASYS提供一系列已经证明可靠的图形化程序，方便用户直接调用。用户可以在自己的程序中插入它们，也可以对它们进行修改。2.2.4. 状态改变报告 METASYS系统可提供所有双态点的状态改变记录，该记录可以输出到打印机上，也可以直接报告至指定的操作站及磁盘文件。记录显示改变状态的点的名称。点的详细说明及发生状态改变的时间和日期。 2.2.5. 报警信息报告及报告分组/报警管理METASY
27、S具有完善的报警管理。操作站优先处理和首先显示最重要的报警点，并且能够有选择地把不同的报警传至位于网络中任何位置的相应操作站，甚至传到用拔号调制解调器联结的远程操作站。报警管理提供报警打印，报警缓冲器及直接报告至指定的操作站和存储文件，所有方式均满足以下条件：A)显示报警点的名称，点的详细说明及发生报警的时间和日期。B)报警依轻、缓、急，用户可自行决定报警级别，以便更有效及快速处理严重的报警。本系统可将报警分为3类，其中又分4级。C)作为A)的补充，用户可对每个报警点增加报警信息，该报警信息可达65个字母（中文为30个字）。报警信息可明确提示操作员如何处理报警。比如采取什么措施，找什么人维修等
28、。对于大型系统的管理者来说，管理上千个点，并及时处理报警，并非易事。给报警点增加报警信息这一功能，大大方便了操作者。2.2.6. 监控点历史METASYS系统中所有监控点都自动产生一个历史，该记录存放在网络控制器中。模拟点每30分钟采样一次，如有特殊需要，用户指定一个PC文件，记录将自动转入该文件中，提供长期的历史数据。双态点可记录10次开/关动作。每个点具备历史这一特性，方便用户随时分析设备的性能，回顾故障或事件发生的时间，大大提高设备管理水平。动态趋势分析动态趋势分析可应用于系统中的所有监控点，其采样点数及采样间隔（范围1分钟至120分钟）均由用户自已定义。当监控点历史不能满足设备性能分析
29、的要求时，可利用动态趋势分析这一软件功能。与监控点历史一样，动态趋势分析也存放于网络控制器中。如需保存数据，用户可指定一个PC文件。当采样数接近规定的数值时，数据将自动转入该PC文件中。2.2.7. 累积、统计功能各DDC及NCU均具备累积、统计功能。用户可定义一个限额，当累积或统计值超过此值时，系统统可发出报警。该功能主要应用在以下几个方面：A) 运行时间统计如水泵、风机等的运行小时B) 模拟量及脉冲累积如用电量C) 事件发生次数的统计如某一段时间中，房间温度超出高限的次数。2.2.8. 数据库下传/上载功能METASYS系统中，所有DDC 的现场控制程序，均可由操作给直接下载，不论何时，用
30、户可以从操作站上很方便地修改DDC的现场控制程序，并直接下载至DDC，而不需走到现场。用户通过操作站对系统数据所进行的任何增减及参数的修改，均直接储存于网络控制器中，系统的运行并不依赖于操作站。为防止现场数据（储存于NCU中）的丢失或损坏，从操作站可实现数据的回传。回传数据保存在操作站硬盘中，作为备份数据。并将备份数据传至中央数据库，以便其他职能部门共享。如果由于某种特殊原因，NCU掉电超过72小时，由于超出了NCU中可充电电池保持内存的最长时间，该网络控制器的数据将会丢失。但是，一旦恢复供电，系统将自动从操作站将备份数据下载至NCU，保证系统正常工作。2.2.9. 动态图形显示及操作站工作环
31、境为使监控点的位置更直观及便于对系统的分析，METASYS系统提供采色动态图形显示，包括楼层的平面图及机电设备系统示意图。1、操作员可通过菜单的选择或直接从图形上切换不同系统或平面的图形。2、图形中所有监控点的数值或状态是动态显示，即显示它们的实际位置和当前数值或状态，各点是自动更新的。3、操作站的工作环境是视窗化的，可同时显示多幅图形，便于对整个系统的操作进行分析。4、当某点发出报警时，其所在的图形会自动弹出，其中的报警点会以事先指定的颜色不断闪烁，以提醒操作员报警点的位置。2.2.10. 能量管理控制为达到节约人力及能源的目的，METASYS提供各种常用的能量管理软件，这些软件自动运作不需
32、操作员的介入。同时，它们又有足够的灵活性，用户可轻易进行定义及修改。其主要软件时间预定功能，最佳启/停功能，焓值切换功能，温度设定点自动重置功能，制冷机组的自动组合及群8控功能，以及用电量限制功能等。2.2.11. 时间预定功能预定功能使得METASYS系统能按照操作员事先所安排的时间表自动运行，提高设备管理效率。预定功能适用于设备的定时启停，设定点定时修改控制程序的定时启动，趋势分析的起止，累积/统计的起/止及各种报告的定时打印，等等。预定共有4种：正常日、替换日、节假日、及特殊日。用户可定义一年的日历。2.2.12. 设备循环启/停/及重大设备启/停延时保护为保证机电设备的使用寿命及避免不
33、正确操作造成设备损坏，METASYS系统提供设备保护功能，限定1小时中设备的启/停次数，并且可对设备设置启/停延时，对每个控制点，用户可以方便地设置。修改及取消该保护功能。2.2.13. 供电恢复启动程序对重要的设备系统，如冷冻站，其设备的启停需严格遵循一定的顺序，为避免设备运行中动力电突然掉电，又突然恢复时，对设备造成损坏。METASYS提供供电恢复启动程序，保证任何时候，设备都能按照其正确顺序启动。2.2.14. 用电量限制/负载循环该软件功能用于节约电费的目的，当用电量高峰时，系统可根据给定的限制，自动对指定负载进行定时的轮流开/关，以防止用电量超出规定的限额。2.3. 系统运行性能(可
34、靠性分析) 可靠性定义系统可靠性是指给定的一个周期时间减去非工作时间(检修、待料等因素停工时间)与这个周期时间的比值。非工作时间开始于故障被确认时。这个概念可描述为正常运行时间与给定的运行时间的比值。特别指出，正常运行时间是指系统运行时间和可能需要运行（即待命）的时间总和。整个时间由正常运行时间（Uptime）和非工作时间（Downtime）组成，如下公式：系统可靠性=正常运行时间/（正常运行时间+非工作时间）以上等式是可靠性的定义标准。在这里非工作时间是指维修和返修产品所需要的平均时间。这个平均时间通常称为平均修复时间，包括预计的时间及不可预计的时间。在正常的情况下，不论白天黑夜，我们的紧急
35、反应时间不超过四个小时。系统可靠性也被表示为平均修复时间（MTTR）和平均故障间隔时间（MTBF）。平均故障间隔时间是指系统可靠性的一个衡量尺度，平均修复时间是系统可维护性的一个衡量尺度。他们的关系如下：系统可靠性=平均故障间隔时间/（平均故障间隔时间+平均修复时间） 系统平均故障间隔时间的计算该值等于保修期内系统累计运行时间除以保修故障点总数量。设备装船到安装开通大约二个月的时间未计入累计运行时间。江森公司统计记录在保修期内从现场返修部件的数量。一年故障概率（OYFP）被作为一个指标来描述系统的返修率，同样设备的船期不计入运行时间。系统平均故障间隔时间和一年故障概率的统计学的关系式为： 系统
36、可靠性=（1-OYFP）=EXP（-8760）/MTBF计算值概括如下表：OYFPMTBFAVAILABILITYNCM(The CPU board in NCU)7.52%112053hrs99.9964%PWR(The power supply board to NCM)6.25%135733hrs99.9971%NCM or PWR13.77%59128hrs99.9932%Remote I/O unit(DX)6.12%138711hrs99.9971%Remote Manual Control Panel100%注：电机启动盘只包括开关、继电器、接线端子，它的系统非工作时间实际上趋近
37、为0。第三章. 系统方案及配置说明根据郑州烟草研究院楼宇自控系统的要求，楼宇自动化中央管理系统的监测和控制的系统包括：1 中央冷冻冷却系统2 生活和空调热交换系统3 空调系统4 新风系统5 送排风系统6 给排水系统7 智能照明控制系统8 电梯监测系统9 变配电监测系统楼宇自控系统是一个集成的、整体优化的系统， 江森自控公司对本系统的控制器配置基于如下原因。通过高级的网络控制器对分散在现场的DDC控制器进行集中管理，以满足大厦整体的管理和控制过程。由众多的现场DDC控制器对分散于楼中各处的机电设备进行采样及控制。充分体现集中管理，分散控制的思想。使用分散的现场控制器将大量减少施工所需的管线及施工
38、量；分散的控制器将极大降低系统出现故障的概率，当控制器因人为破坏等不可预见的因素毁坏时不致影响过多现场设备的安全运行。1 中央冷冻冷却系统郑州烟草研究院新院区楼宇自控中央冷冻冷却系统包括： 2台冷水机组，2台冷却塔，三台冷冻水泵，三台冷却水泵，一个补水箱。由METASYS系统按每天预先编排的程序对以上所述设备进行优化控制，具体功能如下： 冷水机组l 控制冷水机组启停；l 监测运行状态；l 监测冷水机组故障报警；l 监测冷水机组手/自动状态；l 控制冷冻出水管和冷却出水管上电动蝶阀的开启，并监测阀门状态l 配置Integrator与制冷机组随机提供的控制装置联网。冷冻水泵l 控制冷冻水泵启停；l
39、 监测冷冻水泵的运行状态；l 监测冷冻水泵故障报警；l 监测冷冻水泵手/自动状态；l 监测冷冻水泵水流状态冷却水泵l 控制冷却水泵启停；l 监测冷却水泵运行状态；l 监测冷却水泵故障报警；l 监测冷却水泵手/自动状态；l 监测冷却水泵水流状态冷却塔l 控制冷却塔风机启停；l 监测风机运行状态l 监测风机故障报警l 监测风机手自动状态l 监测冷却塔进出水温度l 控制冷却塔进出水蝶阀开启，并监测蝶阀状态。冷水机组群控与系统联动l 测量冷冻水供/回水间的典型压差；l 调节冷冻水供/回水间压力平衡阀l 测量冷冻水总供/回水温度；l 测量冷冻水供、回水管压力l 测量冷却水供/回水温度；l 测量冷冻水回水
40、流量（两个流量互为校验，综合对比）l 通过量度冷冻水的总供回水温度和回水流量，计算出空调系统的冷负荷；l 根据实际冷负荷来决定冷冻机的启停组合及台数,以便达至最佳的节能状态；l 根据机组启停情况控制控制相关水泵开关；l 控制冷冻水旁通阀的开度，以维持要求的压差；l 根据冷却塔运行台数及运行方式控制相关设备-开关；l 冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵运行时间累积；l 各联动设备的启停程序包括一个可调整的延迟时间功能，以便配合冷冻系统内各装置的特性。各设备的启停联动顺序为:i 启动：电动蝶阀蝶阀状态返回冷却塔延时冷冻水泵冷冻水流动作延时冷却水泵冷却水流动作延时冷水机组；ii 停止：冷水机组延时冷冻水泵延
41、时冷却水泵水流停止状态延时冷却塔电动蝶阀；为避免因传感器故障而带来的系统误动作，在计算系统冷负荷时，先由传感器之间进行数据相互校验，系统综合对比正确后输出给设备。以上工作状况可用文字或图形显示于彩色显示屏上，也可通过打印机打印出来作为记录。通过安装在冷冻机房内的网络控制器(NCU)和直接数字式控制器DDC将按内部预先编写的软件程序来控制冷冻机启停的台数和相关设备的群控。2 生活和空调热交换系统郑州烟草研究院新院区楼宇自控系统的热交换系统由METASYS软件按预先编定的程序进行控制，具体的监控功能如下。生活热交换l 控制一次侧蒸汽调节阀，保持二次水温度在设定范围内。l 测量二次侧供回水温度空调热
42、交换 l 控制一次侧蒸汽调节阀，保持二次水温度在设定范围内。l 测量二次侧供回水温度 生活和空调热水泵l 监测水泵手/自动转换状态，确认设备现是否处于楼宇自控系统控制之下，同时可减少故障报警的误报率；l 当设备处于楼宇自控系统控制时，可控制水泵的启停；3 空调系统 郑州烟草研究院新院区共有4台空调机组。由METASYS系统按预先编排的时间和程序进行控制。具体监控功能如下：l 监测风机手/自动转换状态，确认空调机组风机现是否处于楼宇自控系统控制之下，同时可减少故障报警的误报率；l 当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；l 监测热继电器状态，当风机供电主回路出现过流、过载等情况下进行报警
43、，提示操作人员并自动停止风机；l 监测过滤器淤塞报警状态，当堵塞严重的情况下可提示操作人员进行适时的维修，同时因不需经常巡检可极大的节省日常维护时间及人力；l 监测送风机压差状态，确认风机机械部分是否已正式投入运行，可区别机械部分与电气部分的故障报警；l 测量水盘管表面温度，当温度低于设定值(可调整)时触发报警并联动一系列的防冻保护动作，如关闭新风阀并打开水阀等；l 回风温度监测；l 回风湿度监测；l 通过测定回风温度与设定点间的差值，实时计算并确定送风温度的设定点，以满足空调空间负荷需求；l 通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整，实现对送风温度设定点（可调整）的控制，保证空调机组
44、供冷/热量与所需冷/热负荷相当，减少能源浪费；l 通过测定回风湿度与设定点间的差值，实时计算并确定送风湿度的设定点；l 通过控制空调机组加湿阀的开度，实时调整机组加湿量，实现对送风湿度设定点（可调整）的控制，确保人员舒适程度；l 通过对测量所得新/回风温湿度计算确定室内/外空气焓值；l 控制新风风阀的开度；l 与新风风阀联锁控制回风风阀的开度；l 通过以上对风阀开度的控制，在过渡季节尽可能多的利用新风焓值；l 空调季节在保证满足空调空间新风量需求的前提下，最大限度的利用室内焓值，以达到充分节能的目的。l 提供系统的运行报告，生成日、月报表，并打印各参数历史记录曲线，定时将统计资料传至中央数据库
45、，以便其他职能部门共享；安装在机房内的直接数字式控制器(该控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足空调机的自动控制和操作顺序。以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上，供操作人员随时使用，其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。4 新风系统郑州烟草研究院新院区有12台新风机组。由METASYS系统按预先编排的时间和程序进行控制。具体监控功能如下：l 监测风机手/自动转换状态，确认新风机组风机现是否处于楼宇自控系统控制之下，同时可减少故障报警的误报率；l 当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；l 监测热继电器状态，当风机供电主回路出现过流、过载等情况下进行报警，提示操作人员并自动停止风机；l 监测过滤器淤塞报警状态，当堵塞严重的情况下
