Tìm hiểu và thiết kế hệ thống tự động hoá toà nhà cho khách sạn NewWay

o mật đòi hỏi nhiều công sức. CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TOÀ NHÀ CHO KHÁCH SẠN NEWWAY TRÊN NỀN WEBCTRL CỦA ALC 1.Trình tự thiết kế Phân tích, khảo sát - Khảo sát hiện trạng các hệ thống trong toà nhà Lên phương án thiết kế - Các tính năng mà hệ thống BMS phải đáp ứng được Thiết kế thuật toán điều khiển cho hệ thống - Thuật toán điều khiển - Point Schedules Lựa chọn phần cứng và lên cấu hình hệ thống Xây dựng hệ thống điều khiển - Xây dựng kiến trúc mạng trên WebCTRL - Lập chương trình điều khiển - Xây dựng giao diện người sử dụng Vận hành hệ thống Kiểm tra, thử nghiệm 2.Khảo sát hiện trạng Khách sạn NewWay là một khách sạn 4 sao. Theo ý tưởng thiết kế ban đầu khách sạn sẽ được trang bị hệ thống tự động hoá BMS, là hệ thống điều khiển số có nhiệm vụ điều khiển và giám sát cho hệ thống HVAC, hệ thống điện, hệ thống an ninh,…Hệ thống được xây dựng trên nền thiết bị của hãng SIEBE ENVIRONMENT CONTROLS . Tuy nhiên trong quá trình thi công, do gặp sự cố nên khách sạn tuy đã xây dựng hoàn thiện nhưng hệ thống BMS lại chưa được lặp đặt hoàn thiện, nên không thể vận hành tự động mà chỉ có thể vận hành bằng tay. Hiện nay hãng SIEBE ENVIRONMENT CONTROLS đã không còn cung cấp hệ thống BMS mới mà chỉ hỗ trợ kỹ thuật cho các công trình đã được lắp đặt hoàn thiện. Vì vậy yêu cầu đặt ra là cải tạo và nâng cấp hệ thống BMS trên nền WebCTRL của ALC. Hiện trạng của hệ thống BMS cũ của khách sạn như sau: - Các tủ điều khiển và dây điều khiển đã được lắp đặt theo cấu hình của hệ thống SIEBE. - Các bộ điều khiển chưa được lắp đặt và lập trình. - Chưa có hệ thống máy chủ, máy tính, phần mềm điều khiển tại phòng điều khiển trung tâm. - Tài liệu thiết kế, hoàn công lắp đặt của hệ thống điều khiển cũ cũng không có.Chi tiết như sau: - Bộ điều khiển trung tâm là loại : GCM-86120 của Barber-Colman. - Các bộ điều khiển khu vực là card MZ2A – 102 MICROZON II. - Các tủ điều khiển: STT Tủ điều khiển Thiết bị Chức năng Ghi chú 1 Tủ B1-1 Gồm 2 Card điều khiển MZII có địa chỉ 1 và 2. Có nhiệm vụ điều khiển và giám sát cho các bơm của Chiller số 1 và số 2 đặt tại tầng hầm B2, giám sát các trạng thái của tháp tản nhiệt , nhiệt độ nước đầu vào, đầu ra của Chiller, khởi động và dừng Chiller, tháp tản nhiệt,… Xem vị trí và mối liên hệ giữa các thiết bị: Chiller, AHU, FCU,… trong bản vẽ hiện trạng hệ thống HVAC kèm theo. 2 Tủ LG-1 Gồm 1 Card điều khiển MZII có địa chỉ là 3. Giám sát các đầu báo khói tại phòng máy phát, phòng tủ trung áp, máy biến áp,… 3 Tủ B1-2 Gồm 2 card điều khiển MZII có địa chỉ là 4 và 5. Giám sát và điều khiển các bơm nước nóng và van bypass của Chillers, của PAHU R-1, giám sát độ ẩm không khí, điều khiển đóng cắt AHU R-1. 4 Tủ B2-1A Gồm 2 card điều khiển MZII có địa chỉ là 6 và 7. Giám sát các flowswitch từ 1 đến 8. Card số 7 được sử dụng để giám sát nhiệt độ nước đầu vào, đầu ra của các boilers số 1, 2, 3. 5 Tủ UG-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 9. Điều khiển và giám sát cho FCU-UG1. 6 Tủ UG-2 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 10. Điều khiển và giám sát cho AHU UG-2 và các van của AHU UG-1 và AHU UG-2. 7 Tủ LF-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 11. Điều khiển cho AHU 1-1 và AHU 1-2. 8 Tủ 1-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 12. Điều khiển cho FCU UF-1. 9 Tủ 1-2 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 13. Điều khiển và giám sát cho FCU UF-1 và UF-2. 10 Tủ 1-3 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 8. Điều khiển và giám sát cho FCU UF-3. 11 Tủ 2-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 14. Điều khiển và giám sát cho FCU 2-1. 12 Tủ 3-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 15. Điều khiển và giám sát cho FCU 3-1. 13 Tủ 4-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 16. Điều khiển và giám sát cho FCU 4-1. 14 Tủ 5-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 17. Điều khiển và giám sát cho FCU 5-1. 15 Tủ 6-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 18. Điều khiển và giám sát cho FCU 6-1. 16 Tủ 7-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 19. Điều khiển và giám sát cho FCU 7-1. 17 Tủ 8-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 20. Điều khiển và giám sát cho FCU 8-1. 18 Tủ 9-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 21. Điều khiển và giám sát cho FCU 9-1. 19 Tủ R-2 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 8. Điều khiển và giám sát hệ thống nước cấp, các hệ thống bình chứa, bơm cấp, lọc,... 20 Tủ R-1 Gồm 1 card điều khiển MZII có địa chỉ là 8. Giám sát các mức nước trong các tháp tản nhiệt số 1 và 2, và nhiệt độ của nước đầu và, đầu ra tháp tản nhiệt, điều khiển van cho PAHU R-1. Danh mục các điểm điều khiển ở từng tủ: Tủ B1-1: (địa chỉ 01)- Tủ này được thiết kế để điều khiển cho 02 Chiller đặt tại B2. Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic CHW1 Return flow rate × × × Chill water pump1 trip ×  × × Chiller 1 Status × × × Chiller 1 Trip × × × Condenser pump1 trip × × × Condenser pump2 status × × × Condenser pump2 trip × × × Chill water pump2 status × × × Condenser pump1 status × × × Chill water pump1 status × × × Chill water pump2 trip × × × Chill2 status × × × Chill2 trip × × Differential pressure sensor × × Chill water bypass valve × × × × Condenser pump1 start/stop × × Chilled water pump1 start/stop × × Chiller1 start/stop × × × × Condenser pump2 start/stop × × Chiller water pump2 start/stop × × Chiller2 start/stop × × × × Chiller2 supply Temp × × CHW2 return flow rate × × Cooling tower2 status × × × Cooling tower2 trip × × × Common cooling tower supply temp × × Common cooling tower return temp × × Chiller1 supply temp × × Cooling tower 1 status × × × Cooling tower 1 trip × × × Cooling tower 1 fan speed × × × × Cooling tower 2 fan speed × × × × Totals 7 3 16 6 0 0 2 6 18 32 Total Hardware (23UI, 3AO, 6BO ) Total Software ( 58 ) - Tủ điều khiển LG-1 ( địa chỉ 03) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Smoke alarm Genset room × × × Smoke alarm SW.Board room × × × Smoke alarm X’Former room × × × Smoke alarm high volt. room × × × Exhaust Fan start/stop × × × Totals 0 0 4 1 0 0 0 1 4 5 Total Hardware ( 4UI, 1BO ) Total Software ( 10 ) - Tủ điều khiển B1-2 ( địa chỉ 04) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Hot water pump1 status × × × Hot water pump1 trip × × × Hot water pump2 status × × × Hot water pump2 trip × × × Chiller water bypass valve × × × × Hot water pump1 start/stop × × × Hot water pump2 start/stop × × × PAHU R-1 status × × × PAHU R-1 trip × × × Outside Air Humidity × × × × PAHU R-1 start/stop × × × × PAHU R-1 Stage 1 heat × × PAHU R-1 Stage 2 heat × × PAHU R-1 Stage 3 heat × × Totals 1 1 6 6 0 0 1 5 8 14 Total Hardware ( 7UI, 6BO, 1AO ) Total Software ( 28 ) - Tủ điều khiển B2-1A ( địa chỉ 06) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Flow switch 1 status × × × Flow switch 2 status × × × Flow switch 3 status × × × Flow switch 4 status × × × Flow switch 5 status × × × Flow switch 6 status × × × Flow switch 7 status × × × Flow switch 8 status × × × Boiler 1 temp × × × × Boiler 2 temp × × × × Boiler 3 temp × × × × Hot water common return temp × × × × Hot water common supply temp × × × × Common Chill water supply temp × × × × Common Chill water return temp × × × × Totals 7 0 8 0 0 0 0 7 15 15 Total Hardware ( 15UI, 0BO, 0AO ) Total Software ( 37 ) - Tủ điều khiển UG-1 ( địa chỉ 09) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU UG-1 status × × × FCU UG-1 trip × × × FCU UG-1 return air temp ×  ×  × × FCU UG-1 start/stop ×   × × × FCU UG-1 stage1 heat × × × FCU UG-1 stage2 heat × × × FCU UG-1 stage3 heat × × × FCU UG-1 Chill water valve close 220 VAC active × × × FCU UG-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO, 0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển UG-2 ( địa chỉ 10) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic AHU UG-1 status × × × AHU UG-1 trip × × × AHU UG-1 return air temp ×  ×  × × AHU UG-2 status × × × AHU UG-2 trip × × × AHU UG-2 return air temp ×  ×  × × AHU UG-1 static pressure × ×  × × AHU UG-2 static pressure × ×  × × AHU UG-1 Chill water valve × ×  × × AHU UG-2 Chill water valve × ×  × × AHU UG-1 start/stop ×   × × × AHU UG-1 stage1 heat × × × AHU UG-1 stage2 heat × × × AHU UG-1 stage3 heat × × × AHU UG-1 start/stop ×   × × × AHU UG-2 stage1 heat × × × AHU UG-2 stage2 heat × × × AHU UG-2 stage3 heat × × × Totals 4 2 4 8 0 0 2 6 18 18 Total Hardware ( 8UI, 8BO, 2AO ) Total Software ( 44) - Tủ điều khiển LF-1 ( địa chỉ 11) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic AHU 1-1 status × × × AHU 1-1 trip × × × AHU 1-1 return air temp ×  ×  × × AHU 1-2 status × × × AHU 1-2 trip × × × AHU 1-2 return air temp ×  ×  × × AHU 1-1 static pressure × ×  × × AHU 1-2 static pressure × ×  × × AHU 1-1 Chill water valve × ×  × × AHU 1-2 Chill water valve × ×  × × AHU 1-1 start/stop × ×  × × AHU 1-1 stage1 heat × × × AHU 1-1 stage2 heat × × × AHU 1-1 stage3 heat × × × AHU 1-2 start/stop × ×  × × AHU 1-2 stage1 heat × × × AHU 1-2 stage2 heat × × × AHU 1-2 stage3 heat × × × Totals 4 2 4 8 0 0 2 6 18 18 Total Hardware ( 8UI, 8BO,2AO ) Total Software ( 44) - Tủ điều khiển 1-1 ( địa chỉ 12) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU UF-1 status × × × FCU UF-1 trip × × × FCU UF-1 return air temp ×  ×  × × FCU UF-1 start/stop × ×  × × FCU UF-1 stage1 heat × × × FCU UF-1 stage2 heat × × × FCU UF-1 stage3 heat × × × FCU UF-1 Chill water valve close 220VAC Active × ×  × × FCU UF-1 Chill water valve open × ×  × × Totals 4 2 4 8 0 0 2 6 18 18 Total Hardware ( 8UI, 8BO,2AO ) Total Software ( 44) - Tủ điều khiển 1-2 ( địa chỉ 13) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU UF-2 status × × × FCU UF-2 trip × × × FCU UF-2 return air temp ×  ×  × × AHU UF-1 status × × × AHU UF-1 trip × × × AHU UF-1 return air temp × × × × AHU UF-1 static pressure × × × × AHU UF-1 Chill water valve × × × × FCU UF-2 start/stop × ×  × × FCU UF-2 stage1 heat × × × FCU UF-2 stage2 heat × × × FCU UF-2 stage3 heat × × × AHU UF-1 start/stop × ×  × × AHU UF-1 stage1 heat × × × AHU UF-1 stage2 heat × × × AHU UF-1 stage3 heat × × × Totals 3 1 4 8 0 0 2 4 16 16 Total Hardware ( 7UI, 8BO,1AO ) Total Software ( 38) - Tủ điều khiển 1-3 ( địa chỉ 08) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU UF-3 status × × × FCU UF-3 trip × × × FCU UF-3 return air temp ×  ×  × × FCU UF-3 start/stop × ×  × × FCU UF-3 stage1 heat × × × FCU UF-3 stage2 heat × × × FCU UF-3stage3 heat × × × FCU UF-3 Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU UF-3 Chill water valve open × × × FCU UF-2 Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU UF-3 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 8 0 0 1 4 11 11 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 27) - Tủ điều khiển 2-1 ( địa chỉ 14) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 2-1 status × × × FCU 2-1 trip × × × FCU 2-1 return air temp ×  ×  × × FCU 2-1 start/stop × ×  × × FCU 2-1 stage1 heat × × × FCU 2-1 stage2 heat × × × FCU 2-1 stage3 heat × × × FCU 2-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 2-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI,6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 3-1 ( địa chỉ 15) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 3-1 status × × × FCU 3-1 trip × × × FCU 3-1 return air temp ×  ×  × × FCU 3-1 start/stop × ×  × × FCU 3-1 stage1 heat × × × FCU 3-1 stage2 heat × × × FCU 3-1 stage3 heat × × × FCU 3-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 3-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 4-1 ( địa chỉ 16) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 4-1 status × × × FCU 4-1 trip × × × FCU 4-1 return air temp ×  ×  × × FCU 4-1 start/stop × ×  × × FCU 4-1 stage1 heat × × × FCU 4-1 stage2 heat × × × FCU 4-1 stage3 heat × × × FCU 4-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 4-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 5-1 ( địa chỉ 17) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 5-1 status × × × FCU 5-1 trip × × × FCU 5-1 return air temp ×  ×  × × FCU 5-1 start/stop × ×  × × FCU 5-1 stage1 heat × × × FCU 5-1 stage2 heat × × × FCU 5-1 stage3 heat × × × FCU 5-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 5-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 6-1 ( địa chỉ 18) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 6-1 status × × × FCU 6-1 trip × × × FCU 6-1 return air temp ×  ×  × × FCU 6-1 start/stop × ×  × × FCU 6-1 stage1 heat × × × FCU 6-1 stage2 heat × × × FCU 6-1 stage3 heat × × × FCU 6-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 6-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 7-1 ( địa chỉ 19) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 7-1 status × × × FCU 7-1 trip × × × FCU 7-1 return air temp ×  ×  × × FCU 7-1 start/stop × ×  × × FCU 7-1 stage1 heat × × × FCU 7-1 stage2 heat × × × FCU 7-1 stage3 heat × × × FCU 7-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 7-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 8-1 ( địa chỉ 20) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 8-1 status × × × FCU 8-1 trip × × × FCU 8-1 return air temp ×  ×  × × FCU 8-1 start/stop × ×  × × FCU 8-1 stage1 heat × × × FCU 8-1 stage2 heat × × × FCU 8-1 stage3 heat × × × FCU 8-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 8-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI,6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển 9-1 ( địa chỉ 21) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 9-1 status × × × FCU 9-1 trip × × × FCU 9-1 return air temp ×  ×  × × FCU 9-1 start/stop × ×  × × FCU 9-1 stage1 heat × × × FCU 9-1 stage2 heat × × × FCU 9-1 stage3 heat × × × FCU 9-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 9-1 Chill water valve open × × × Totals 1 0 2 6 0 0 1 1 9 9 Total Hardware ( 3UI, 6BO,0AO ) Total Software ( 20) - Tủ điều khiển R-2 ( địa chỉ 23) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Make up Pump pressure × × × × Expansion Tank low level × × × × Expansion Tank high level × ×  ×  ×  Make up Pump 1 status ×  ×  × × Make up Pump 1 trip × ×  × × Make up Pump 2 status × ×  × × Make up Pump 2 trip × ×  × × Make up Pump 3 status × ×  × × Make up Pump 3 trip × ×  × × Make up Tank 1 low level × ×  ×  ×  Make up Tank 1 high level × ×  ×  ×  Make up Tank 2 low level × ×  × × Make up Tank 2 high level × ×  × ×  Totals 8 0 5 0 0 0 0 13 13 13 Total Hardware ( 13UI, 0BO,0AO ) Total Software ( 39) - Tủ điều khiển R-1 ( địa chỉ 24) Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic PAHU R-1 Supply Air Temp × × × × Cooling tower 1 basin high level × × × × Cooling tower 1 basin low level ×  × × × PAHU R-1 Chill water valve control × ×  × × × Totals 3 1 0 0 0 0 1 4 4 4 Total Hardware ( 3UI, 0BO,1AO ) Total Software ( 13) 3. Lập phương án thiết kế Trên cơ sở khảo sát hiện trạng hệ thống tại khách sạn và những yêu cầu của khách sạn, em đưa ra phương án cải tạo nâng cấp cho hệ thống như sau: Giữ nguyên thiết kế đã có sẵn cho hệ thống điều hoà, tăng cường giám sát và điều khiển tốc độ của 02 quạt làm mát cho Cooling tower bằng các biến tần ( điều khiển tốc độ trơn) để nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống Bổ sung thêm phần điều khiển cho quạt hút khói bếp ở trên mái với 03 cấp tốc độ tuỳ thuộc vào lượng khói trong ống hút. Bổ sung thêm phần điều khiển chiếu sáng cho tất cả các hành lang của các tầng, cho sảnh. Xử lý hệ thống điều hoà cho phòng họp bằng cách điều khiển tốc độ của cửa gió cho AHU phục vụ cho phòng này và điều khiển tốc độ của valve cấp cho AHU này Bổ sung thêm phần điều khiển cho quạt thổi gió khu bếp ăn ở tầng 1 (LF) các quạt này được điều khiển theo cách: sẽ hoạt động khi nhiệt độ hoặc nồng độ khói của khu bếp tăng cao. Bổ sung các đầu giám sát trạng thái các aptomat tổng cho các tầng, và giám sát tủ MV đặt tại tầng hầm, giám sát cho máy biến áp đặt tại tầng hầm. Bổ sung khả năng giám sát cho hệ thống cung cấp gas tại tầng hầm, kết nối hệ thống báo gas này với hệ thống BMS của toà nhà Kết nối hệ thống báo cháy của toà nhà với hệ thống BMS Điều khiển van nước lạnh trục đứng từ tầng 2 đến tầng 10 Điều khiển tốc độ trơn cho các bơm của Chiller bằng biến tần. Trên cơ sở phương án thiết kế như trên em tiến hành cải tạo hệ thống như sau: 3.1Với tủ điều khiển B1-1 - Bổ sung đầu ra điều khiển tốc độ bơm của Chiller và Condenser là đầu ra AO thay vì BO. Đầu AO này sẽ là lượng đặt cho biến tần để điều khiển các bơm này. - Thay 02 đầu ra điều khiển cho 02 quạt của Cooling tower 1 và 2 bằng đầu ra AO, đầu ra này là lượng đặt cho biến tần điều khiển cho 02 quạt làm mát của Cooling tower . - Bổ sung đầu ra BO điều khiển các bơm cấp nước, các đầu vào DI báo trạng thái bơm và các đầu vào từ các cảm biến mức của 2 bể chứa nước đặt tại tầng hầm. Chi tiết bảng điểm điều khiển sau khi bổ sung như sau: Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic CHW1 Return flow rate × × × Chill water pump1 trip ×  × × Chiller 1 Status × × × Chiller 1 Trip × × × Condenser pump1 trip × × × Condenser pump2 status × × × Condenser pump2 trip × × × Chill water pump2 status × × × Condenser pump1 status × × × Chill water pump1 status × × × Chill water pump2 trip × × × Chill2 status × × × Chill2 trip × × Differential pressure sensor × × Chill water bypass valve × × × × Condenser pump1 start/stop × × × Chilled water pump1 start/stop × × × Chiller1 start/stop × × × Condenser pump2 start/stop × × × Chiller water pump2 start/stop × × × Chiller2 start/stop × × × × Chiller2 supply Temp × × CHW2 return flow rate × × Cooling tower2 status × × × Cooling tower2 trip × × × Common cooling tower supply temp × × Common cooling tower return temp × × Chiller1 supply temp × × Cooling tower 1 status × × × Cooling tower 1 trip × × × Cooling tower 1 fan speed × × × × Cooling tower 2 fan speed × × × × High level switch Tank1 × × × Low level switch Tank1 × × × High level switch Tank2 × × × Low level switch Tank2 × × × Water pump1 status × × × Water pump1 trip × × × Water pump1 start/stop × × Water pump2 status × × × Water pump2 trip × × × Water pump2 start/stop × × Water pump3 status × × × Water pump3 trip × × × Water pump3 start/stop × × Water pump4 status × × × Water pump4 trip × × × Water pump4 start/stop × × Totals 7 7 28 6 0 0 2 9 30 48 Total Hardware ( 35UI, 7AO, 6BO ) Total Software ( 89 ) Phương án nâng cấp với tủ điều khiển này là thay bỏ tủ và đưa bộ điều khiển mới vào, do số điểm điều khiển tăng lên nhiều do vậy không thể tận dụng tủ và card điều khiển cũ được nữa. Bộ điều khiển thay thế là ME của ALC, chi tiết trong BOQ. Các card điều khiển này có thể dùng cho các tủ điều khiển khác. 3.2 Tủ điều khiển LG-1: - Trong trạm đặt máy phát, tủ trung thế, hạ thế tại tầng hầm đã có sẵn tủ điều khiển LG-1, tận dụng tủ điều khiển này và bổ sung các đầu đo giám sát sau: Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Smoke alarm Genset room × × × Smoke alarm SW.Board room × × × Smoke alarm X’Former room × × × Smoke alarm high volt. room × × × Exhaust Fan start/stop × × × Genset oil level × Genset oil high level alarm × Genset oil low level alarm × Voltage supply meter × Totals 2 6 1 0 0 0 1 4 5 Total Hardware ( 8UI, 1BO,0AO ) Total Software ( 10 ) với tủ này, không cần phải thay thế modules MZ TB, chỉ cần bổ sung card điều khiển. 3.3 Tủ điều khiển B1-2 - Điều khiển cho các bơm nước nóng, valve bypass của Chiller, đo độ ẩm ngoài trời và điều khiển cho PAHU-R Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Hot water pump1 status × × × Hot water pump1 trip × × × Hot water pump2 status × × × Hot water pump2 trip × × × Chiller water bypass valve × × × × Hot water pump1 start/stop × × × Hot water pump2 start/stop × × × PAHU R-1 status × × × PAHU R-1 trip × × × Outside Air Humidity × × × × PAHU R-1 start/stop × × × × PAHU R-1 Stage 1 heat × × PAHU R-1 Stage 2 heat × × PAHU R-1 Stage 3 heat × × Totals 1 1 6 6 0 0 1 5 8 14 Total Hardware ( 7UI, 6BO, 1AO ) Total Software ( 28 ) Không cần bổ sung tín hiệu nào cho tủ này. Phương án cho tủ này là bổ sung card điều khiển và tận dụng module MZ TB đã có. 3.4 Tủ điều khiển B1-2A Điều khiển cho các flow switch, giám sát nhiệt độ của các Boiler và nước nóng, chi tiết như sau: Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Flow switch 1 status × × × Flow switch 2 status × × × Flow switch 3 status × × × Flow switch 4 status × × × Flow switch 5 status × × × Flow switch 6 status × × × Flow switch 7 status × × × Flow switch 8 status × × × Boiler 1 temp × × × × Boiler 2 temp × × × × Boiler 3 temp × × × × Hot water common return temp × × × × Hot water common supply temp × × × × Common Chill water supply temp × × × × Common Chill water return temp × × × × Totals 7 0 8 0 0 0 0 7 15 15 Total Hardware ( 15UI, 0BO, 0AO ) Total Software ( 37 ) Phương án cho tủ này là thay mới bộ điều khiển, bỏ các MZ TB, và thay bằng bộ điều khiển ME của ALC ( chi tiết trong BOQ) 3.5 Tủ điều khiển UG-1 - Tủ này điều khiển cho FCU UG-1, chỉ cần bổ sung card điều khiển. 3.6 Tủ điều khiển UG-2 - Điều khiển AHU UG-1 và UG-2, chỉ cần bổ sung card điều khiển 3.7 Tủ điều khiển LF-1 - Điều khiển cho 02 AHU: AHU 1-1 và AHU 1-2,bổ sung thêm đầu DI giám sát trạng thái Atomat tổng, đầu ra BO cho chiếu sáng hành lang, đầu vào AI cho nồng độ khói và CO2, đầu ra AO cho quạt hút khói bếp, 2 đầu vào DI giám sát mức cho bể chứa trên mái chi tiết như sau: Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic AHU 1-1 status × × × AHU 1-1 trip × × × AHU 1-1 return air temp ×  ×  × × AHU 1-2 status × × × AHU 1-2 trip × × × AHU 1-2 return air temp ×  ×  × × AHU 1-1 static pressure × ×  × × AHU 1-2 static pressure × ×  × × AHU 1-1 Chill water valve × ×  × × AHU 1-2 Chill water valve × ×  × × AHU 1-1 start/stop × ×  × × AHU 1-1 stage1 heat × × × AHU 1-1 stage2 heat × × × AHU 1-1 stage3 heat × × × AHU 1-2 start/stop × ×  × × AHU 1-2 stage1 heat × × × AHU 1-2 stage2 heat × × × AHU 1-2 stage3 heat × × × Floor Atomat Status × × × × Lighting Control × × × × × CO2 Sensor × × × × Smoke Sensor × × × × Fan Exhaust Control × × × × × Totals 6 3 5 9 0 0 2 6 18 18 Total Hardware ( 11UI, 9BO,3AO ) Total Software ( 48) 3.8 Tủ điều khiển 1-1: - Điều khiển cho FCU UF-1, bổ sung đầu giám sát Atomat tổng, tận dụng cổng vào/ra còn trống, không bổ sung thêm điểm điều khiển, chỉ bổ sung card điều khiển. 3.9 Tủ điều khiển 1-2: - Điều khiển cho AHU UF-1 và FCU UF-2, bổ sung card điều khiển. 3.10Tủ điều khiển 1-3: - Điều khiển cho FCU UF-2 và UF-3, bổ sung card điều khiển. 3.11Tủ điều khiển 2-1: - Bổ sung thêm đầu ra cho điều khiển các valve chặn nước hồi tại mỗi ống lên, do vậy cần bổ sung 12 đầu ra BO điều khiển đóng mở van và 12 đầu vào DI báo trạng thái hoạt động các van này. - Bổ sung thêm 01 đầu ra BO cho điều khiển chiếu sáng hành lang, bổ sung 01 đầu vào DI cho cảm biến phát hiện người, 01 DI cho trạng thái Atomat tổng của tầng. Chi tiết như sau: Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic FCU 2-1 status × × × FCU 2-1 trip × × × FCU 2-1 return air temp ×  ×  × × FCU 2-1 start/stop × ×  × × FCU 2-1 stage1 heat × × × FCU 2-1 stage2 heat × × × FCU 2-1 stage3 heat × × × FCU 2-1Chill water valve close 220 VAC Active × × × FCU 2-1 Chill water valve open × × × Return water valve start/stop (12points) × × × Return water valve status (12points) × × × Corridor lighting control × × Motion sensor × × × Global aptomat status × × × Totals 1 0 16 19 0 0 1 1 12 33 Total Hardware ( 17UI,19BO,0AO ) Total Software ( 47) 3.12 Các tủ từ 3-1 cho đến 9-1 - Bổ sung thêm đầu ra BO cho chiếu sáng hành lang, 01 đầu vào DI cho cảm biến phát hiện người. bổ sung thêm 01 đầu vào DI cho việc giám sát trạng tháy Atomat tổng của từng tầng. Tận dụng các cổng vào/ra chưa sử dụng của các card điều khiển, nên không cần bỏ module MZ TB, chỉ bổ sung card điều khiển. 3.13 Tủ điều khiển R-2: - Bổ sung thêm: điều khiển quạt hút khói bếp bằng biến tần, điều khiển quạt hút nhà vệ sinh cho quạt chính trên mái và 2 quạt nhánh. Chi tiết bổ sung như sau: Hardware Points Software Points Point Name AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Show On Graphic Make up Pump pressure × × × × Expansion Tank low level × × × × Expansion Tank high level × ×  ×  ×  Make up Pump 1 status ×  ×  × × Make up Pump 1 trip × ×  × × Make up Pump 2 status × ×  × × Make up Pump 2 trip × ×  × × Make up Pump 3 status × ×  × × Make up Pump 3 trip × ×  × × Make up Tank 1 low level × ×  ×  ×  Make up Tank 1 high level × ×  ×  ×  Make up Tank 2 low level × ×  × × Make up Tank 2 high level × ×  × ×  Exhaust Fan Speed × × × × Exhaust Fan Start/Stop × × × × Exhaust Fan status × × × × Toilet exhaust fan Status × × × × Toilet exhaust fan Start/Stop × × × × High lever switch Tank3 × × × Low lever switch Tank3 × × × Totals 8 1 9 2 0 0 0 13 15 15 Total Hardware ( 17UI, 2BO,1AO ) Total Software ( 43) Tủ điều khiển này sẽ được thay thế bằng bộ điều khiển ME ( chi tiết trong BOQ) 3.14 Tủ điều khiển R-1: Không cần thay thế, chỉ bổ sung thêm card điều khiển. Như vậy chúng ta đã tiến hành lựa chọn các bộ điều khiển ở các tủ điều khiển, chi tiết như sau: - Với tủ B1-1,B1-2A, LF-1, 2-1, R-2: Thay thế card điều khiển cũ bằng bộ điều khiển ME của ALC. - Với các tủ B1-2, LG-1, UG-1, UG-2, 1-1, 1-2, 1-3, 3-1,…, 9-1, R-1: Thay thế card điều khiển cũ bằng card điều khiển bổ sung WebZone của ALC. Tiếp theo ta sẽ tiến hành lựa chọn bộ định tuyến cho hệ thống: Do số lượng các bộ điều khiển là không lớn (nhỏ hơn 100) nên ta chọn bộ định tuyến là loại LGR25. BMS server là hệ thống Redundant server, gồm 2 server với tính dự phòng cao, khi một trong hai server có sự cố không thể tiếp tục vận hành điều khiển thì ngay lập tức server còn lại sẽ tiếp tục vận hành điều khiển mà server kia đang thực hiện. Cấu hình tối thiểu của mỗi server là Chipset PIV 2.66Ghz, Ram 1Gb, Harddisk 160Gb. Cài đặt hệ điều hành Windows XP pro licence included. Hệ thống mạng “Backbone” của hệ BMS sử dụng chuẩn BACnet/IP trên đường truyền Ethernet, hệ thống mạng cấp trường sử dụng chuẩn BACnet MS/TP. Đối với hệ thống mạng “Third Party”, dùng để kết nối tủ điều khiển báo cháy trung tâm sử dụng Modbus. 4.Thuật toán điều khiển các thiết bị trong hệ thống 4.1Máy lạnh - Chiller Điều kiện chạy của máy lạnh:Máy lạnh chạy khi: Một số lượng (có thể thay đổi) các ống xoắn nước làm lạnh cần được làm mát Và nhiệt độ không khí bên ngoài lớn hơn 54°F . Để chống chu kỳ ngắn, Máy lạnh sẽ chạy và ngắt trong khoảng thời gian (có thể chỉnh được) nhỏ nhất. Ngoại trừ trường hợp ngắt an toàn hay các điều khiện của không khí ngoài trời. Máy lạnh sẽ chạy dựa trên sự an toàn và điều khiển bên trong của nó. Dừng khẩn: Máy lạnh sẽ ngắt nguồn và đưa ra các cảnh báo khi nhận được trạng thái tín hiệu dừng khẩn. Dò chất làm lạnh: Máy lạnh sẽ ngắt nguồn và đưa ra các cảnh báo khi nhận được tín hiệu rò rỉ chất làm lạnh. Bơm nước lạnh: Bơm nước lạnh sẽ chạy bất cứ khi nào máy lạnh được lệnh chạy. Bơm nước lạnh cũng chạy để bảo vệ quy trình lạnh khi nhiệt độ bên ngoài nhỏ hơn điểm đặt được định nghĩa bởi người sử dụng. Bơm nước lạnh sẽ bắt đầu trước khi máy lạnh được cho phép và chỉ kết thúc sau khi máy lạnh được lệnh ngừng. Bơm nước lạnh do đó có: Độ trễ (có thể hiệu chỉnh bởi người sử dụng) khi bắt đầu chạy Và thời gian trễ (có thể thay đổi bởi người sử dụng) khi ngừng chạy. Thời gian trễ được đặt thích hợp với thứ tự bắt đầu, dừng, và trình tự của hệ thống nước lạnh. Các cảnh báo sẽ được cung cấp như sau: Lỗi bơm nước lạnh: có lệnh bật nhưng trạng thái của nó vẫn tắt. Bơm nước lạnh chạy lì: có lệnh tắt nhưng trạng thái báo chạy của nó vẫn tích cực. Chạy vượt thời gian quy định: chạy vượt thời gian chạy quy định do người sử dụng định nghĩa. Máy lạnh: Máy lạnh sẽ được cho phép trong một thời gian trễ sau trạng thái bơm được công nhận là bật. Máy lạnh do đó sẽ có thời gian trễ khi bắt đầu. Thời gian trễ sẽ được đặt phù hợp với thứ tự bắt đầu, dừng, trình tự của hệ thống nước làm lạnh. Máy lạnh sẽ chạy dựa trên sự điều khiển và an toàn ở phía trong nó. Các cảnh báo sẽ được cung cấp như sau: Lỗi máy lạnh: Lệnh bật như trạng thái của nó vẫn tắt. Máy lạnh chạy lì: Lệnh tắt nhưng tín hiệu trạng thái của nó vẫn bật. Chạy vượtthời gian quy định: Khi nó chạy vượt thời gian chạy quy định của người sử dụng. Điểm đặt nước lạnh cấp: Máy lạnh sẽ duy trì nhiệt độ của nước lạnh cấp ở vị trí setpoint được xác định bởi các điều khiển bên trong của nó (được cung cấp bởi thiết bị khác). Giám sát nhiệt độ nước lạnh:Những nhiệt độ sau sẽ được giám sát: Nước lạnh cấp. Nước lạnh hồi. Những cảnh báo được cung cấp như sau: Nhiệt độ nước lạnh cấp quá cao: xảy ra khi nhiệt độ nước lạnh cấp vượt quá 55°F Nhiệt độ nước lạnh cấp quá thấp: xảy ra khi nhiệt độ của nước lạnh cấp nhỏ hơn 38°F. Phần cứng Phần mềm Tên điểm AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Biểu diễn trên giao diện đồ hoạ Nhiệt độ nước lạnh hồi × × × Nhiệt độ nước lạnh cấp × × × Tín hiệu dừng khẩn × × × × Tín hiệu dừng do rò rỉ chất làm lạnh × × × × Trạng thái bơm nước lạnh × × × Trạng thái máy lạnh × × × Tín hiệu dừng/khởi động máy lạnh × × Chiller Enable × × Lỗi bơm nước lạnh × Trạng thái chạy ì của bơm nước lạnh × Bơm chạy vượt thời gian quy định × Lỗi máy lạnh × Máy lạnh ì × Máy lạnh chạy vượt thời gian quy định × Nhiệt độ nước cấp quá cao × Nhiệt độ nước cấp quá thấp × Tổng 2 0 4 2 0 0 0 6 10 8 Tổng điểm cứng ( 8 ) Tổng điểm mềm ( 16 ) 4.2 FCU Điều kiện chạy-lịch biểu:Bộ phận này sẽ chạy theo lịch biểu thời gian do người sử dụng định nghĩa theo chế độ sau: Chế độ tích cực: Bộ phận này sẽ duy trì Điểm đặt làm lạnh là  74°F   Điểm đặt làm nóng là 70°F Chế độ nhàn rỗi: Bộ phận này sẽ duy trì Điểm đặt làm lạnh là  85°F   Điểm đặt làm nóng là 55°F Các cảnh báo sẽ được cung cấp như sau: Nhiệt độ vùng quá cao: xảy ra nếu nhiệt độ vùng vượt qua vùng đặt định nghĩa bởi người sử dụng. Nhiệt độ vùng quá thấp: xảy ra nếu nhiệt độ của vùng nhỏ hơn nhiệt độ vùng đặt định nghĩa bởi người sử dụng. Quạt:Quạt sẽ chạy bất cứ khi nào có lệnh chạy, ngoại trừ tình huồng ngừng chạy vì vấn đề an toàn. Tốc độ quạt sẽ được chỉ định như sau: Tốc độ thấp khi nhiệt độ của vùng lằm trong vùng setpoint. Nhiệt độ trung bình cho khi nhiệt độ của vùng lằm ngoài vùng setpoint. Tốc độ cao khi nhiệt độ cao vượt ngoài khoảng định do người sử dụng định trước so với vùng setpoint. Van của ống làm mát:Bộ điều khiển sẽ đo nhiệt độ vùng và điều chỉnh van của ống làm mát để đạt được vùng setpoint làm mát yêu cầu.Việc làm mát được phép khi : Nhiệt độ bê ngoài lớn hơn 60°F. Và nhiệt nhiệt độ khu vực trên giá trị vùng đặt làm mát. Và quạt đang bật. Trạng thái quạt:Bộ điều khiển sẽ giám sát trạng thái của quạt. Những cảnh báo được đưa ra khi: Lỗi quạt: Lệnh bật nhưng trạng thái vẫn tắt. Quạt ì: Lệnh tắt nhưng trạng thái vẫn còn. Chạy vượt thời gian quy định: Trạng thái tồn tại vượt qua thời gian chạy giới hạn quy định bởi người sử dụng. Phần cứng Phần mềm Tên điểm AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Biểu diễn trên giao diện đồ hoạ Nhiệt độ khu vực × × × Van làm mát × × × Trạng thái quạt × × Tốc độ quạt thấp × × × Tốc độ quạt trung bình × × × Tốc độ quạt cao × × × Lịch biểu × Điểm đặt làm lóng × × Điểm đặt làm lạnh × × Nhiệt độ khu vực quá cao × Nhiệt độ khu vực quá thấp × Lỗi quạt × Quạt ì × Chạy quá giới hạn × Tổng 1 1 1 3 0 0 1 7 5 8 Tổng cứng ( 6 ) Tổng mềm ( 13 ) 4.3 AHU Điều kiện chạy – yêu cầu:Bộ phận này sẽ chạy khi: Một số vùng đang cần được tác động. Hay một số định trước vùng đang sử dụng cần được làm mát hay sưởi ấm. Bảo vệ lạnh:Thiết bị này sẽ ngắt nguồn và phát ra tín hiệu cảnh báo khi nhận được tín hiệu báo lạnh. Ngắt do nhiễm điện cao:Bộ phận này sẽ ngắt nguồn và phát ra tín hiệu cảnh báo khi nhận được tín hiệu ngắt do nhiễm điện lớn. Dò khói gió hồi:Bộ phận này sẽ ngắt nguồn và phát ra tín hiệu cảnh báo khi nhận được tín hiệu báo có khói trong gió hồi. Dò khói gió cấp:Bộ phận này sẽ ngắt nguồn và phát ra tín hiệu cảnh báo khi nhận được tín hiệu báo có khói trong gió cấp. Quạt cấp:Quạt cấp sẽ chạy khi có lệnh, trừ trường hợp liên quan tới vấn đề an toàn. để tránh chu kì chạy quá ngắn, quạt câp sẽ có thời gian chạy nhỏ nhất do người sử dụng định nghĩa. Những cảnh báo xảy ra khi: Lỗi quạt cấp: Lệnh chạy như trạng thái vẫn đóng. Quạt cấp ì: Lệnh dừng, nhưng trạng thái của nó vẫn bật. Chạy vượt thời gian quy định: Thời gian chạy của thiết bị vượt thời gian chạy định trước của người sử dụng. Điều khiển áp suất tĩnh trong ống:Bộ điều khiển sẽ đo áp suất tĩnh trong ống và điều chỉnh tốc độ quạt cấp để duy trì điểm đặt áp suất tĩnh trong ống bằng 1.5x2.54 cmH2O. Tốc độ quạt cấp sẽ không thụt dưới 30%. Những cảnh báo sẽ xuất hiện khi: Áp suất tĩnh khí cấp quá cao: Khi áp suất tĩnh của không khí vượt quá 25% giá trị điểm đặt. Áp suất tĩnh khí cấp quá thấp: Nếu áp suất tĩnh của khí thấp hơn 25% so với điểm đặt. Lỗi quạt cấp. Nhiệt độ điểm đặt khí cấp - tối ưu:Bộ điều khiển sẽ giám sát nhiệt độ của khí cấp và duy trì nhiệt độ khí cấp ở điểm đặt dựa trên yêu cầu làm lạnh hay sưởi ấm trong vùng điều khiển Điểm đặt nhiệt độ khí cấp được đặt căn cứ vào yêu cầu làm lạnh như sau: Điểm đặt khởi tạo của khí cấp là 55°F. Khi nhu cầu làm lạnh tăng, điểm đặt sẽ đặt giảm theo nhưng tối thiểu là 53°F. Khi nhu cầu làm lạnh giảm, điểm đặt sẽ tăng lên nhưng tối đa là 72°F. Nếu vùng cần làm nóng hơn vùng cần làm lạnh, thì điểm đặt của khí cấp sẽ được đặt lại như sau: Điểm đặt nhiệt độ khí cấp khởi tạo là 82°F Khi nhu cầu làm nóng tăng, điểm đặt sẽ tăng theo nhưng tối đa là 85°F. Khi nhu cầu làm nóng giảm, điểm đặt sẽ thay thế theo nhưng tối thiểu là 72°F  Van ống làm lạnh:Bộ điều khiển sẽ đo nhiệt độ khí cấp và điều chỉnh van ống làm mát để duy trì điểm đặt làm lạnh của nó.Việc làm lạnh được phép khi: Nhiệt độ bên ngoài vượt quá 60°F. Và bộ hoà phối khí hồi và không khí (nếu có) không được phép hay mở hoàn toàn. Và trạng thái quạt cấp đang bật. Và quá trình làm ấm (nếu có) không hoạt động. Các van điều chỉnh ống làm mát sẽ mở tới 50% máy lạnh (nếu có) đang bật. Các cảnh báo cung cấp như sau: Nhiệt độ khí cấp quá cao: xảy ra khi nhiệt độ khí cấp lớn hơn 5°F so với setpoint. Cảnh báo nhiệt độ khí cấp thấp:Bộ điều khiển sẽ đưa ra cảnh báo nếu nhiệt độ khí cấp nhỏ hơn 45°F. Bơm ống làm lạnh:Bơm tuần hoàn sẽ chạy khi: Van ống làm lạnh mở lớn hơn 80%. Hoặc máy lạnh bật (nếu có). Các cảnh báo xảy ra khi: Lỗi bơm ống làm lạnh: Lệnh bật nhưng tín hiệu trạng thái vẫn tắt. Bơm ống làm lạnh ì: Lệnh tắt nhưng tín hiệu trạng thái vẫn bật. Chạy vượt thời gian quy định: chạy vượt thời gian quy định định nghĩa bởi người sử dụng. Bộ hoà phối:Bộ điều khiển sẽ đo nhiệt độ khí hỗn hợp và điều chỉnh các damper của bộ hoà phối để duy trì điểm đặt nhỏ hơn 2°F so với điểm đặt của khí cấp. Các damper của khí ngoài trời sẽ duy trì vị trí mở (có thể hiệu chỉnh) nhỏ nhất là 20% khi nó được dùng.  Bộ điều phối sẽ được phép hoạt động khi: Nhiệt độ ngoài trời nhỏ hơn 65°F. Và nhiệt độ khí ngoài trời nhỏ hơn nhiệt độ khí hồi. Và trạng thái của quạt cấp đang bật. Bộ điều phối sẽ đóng khi: Nhiệt độ khí hoà trộn xuống từ 40°F đến 35°F. Hoặc bộ báo lạnh (nếu có) đang bật. Hoặc mất trạng thái của quạt cấp. Các damper khí thải và khí bên ngoài sẽ đóng và damper khí hồi sẽ mở khi thiết bị này ngừng hoạt động. Nếu có khởi động tối ưu damper khí trộn sẽ hoạt động như được miêu tả trong chế độ hoạt động ngoại trừ damper khí ngoài được điều chỉnh đóng hoàn toàn.  Thông gió khí bên ngoài tối thiểu - phần trăm hoà trộn:Các damper khí ngoài trời sẽ duy trì vị trí điều chỉnh tối thiểu trong thời gian hoạt động và đóng trong thời gian nhàn rỗi. Điều khiển áp suất tĩnh toà nhà:Bộ điều khiển sẽ đo áp suất tĩnh của toà nhà và điều chỉnh damper khí thải để duy trì điểm đặt áp suất tĩnh ở 0.05x2.54 cm H2O.  Damper gió thải sẽ duy trì ở vị trí nhỏ nhất. Các damper gió thải sẽ được phép khi trạng thái quạt cấp bật và đóng khi nó tắt. Các cảnh báo được cấp như sau: Áp suất tĩnh của toà nhà quá cao: Nếu áp suất tĩnh vượt quá 25% so với setpoint. Áp suất tĩnh khí quá thấp: Nếu áp suất tĩnh khí nhỏ hơn 25% so với setpoint. Điều khiển độ ẩm:Bộ điều khiển sẽ đo độ ẩm khí hồi và điều chỉ thiết bị làm ẩm để duy trì điểm đặt ở 50% rh. Thiết bị làm ẩm sẽ hoạt động khi trạng thái quạt cấp bật. Thiết bị làm ẩm sẽ ngắt khi: Độ ẩm khí cấp dâng lên đến 90% rh đến 95% rh. Hoặc mất tín hiệu trạng thái quạt cấp. Các cảnh báo sinh ra là: Độ ẩm khí cấp cao: Nếu độ khí cấp lớn hơn 90%rh. Độ ẩm khí cấp thấp: Nếu độ ẩm khí cấp nhỏ hơn 30% rh Nhiệt độ khí hoà trộn:Bộ điều khiển sẽ giám sát khí hoà trộn để điều khiển bộ hoà phối (nếu có) hay điều khiển gia nhiệt trước (nếu có thể). Các cảnh báo là: Nhiệt độ khí hoà trộn cao: Nếu nhiệt độ khí hoà lớn hơn 90°F. Nhiệt độ khí hoà trộn thấp: Nếu nhiệt độ khí hoà trộn nhỏ hơn 45°F. Độ ẩm gió hồi:Bộ điều khiển sẽ giám sát độ ẩm khí hồi và sử dụng nó như yêu cầu cho việc điều khiển bộ hoà phối (nếu có) và điều khiển độ ẩm (nếu có). Các cảnh báo là: Độ ẩm gió hồi cao: nếu độ ẩm của gió hồi lớn hơn 70%. Độ ẩm gió hồi thấp: nếu độ ẩm gió hồi nhỏ hơn 35% Nhiệt độ gió hồi:Bộ điều khiển sẽ giám sát nhiệt độ gió hồi và sử dụng như yêu cầu điều khiển setpoint hay điều khiển bộ phối hoà khí (nếu có). Các cảnh báo là: Nhiệt độ gió hồi cao: Nếu nhiệt độ gió hồi lớn hơn 90°F. Nhiệt độ gió hồi thấp: Nếu nhiệt độ gió hồi nhỏ hơn 45°F. Nhiệt độ gió cấp:Bộ điều khiển sẽ giám sát nhiệt độ khí cấp.  Các cảnh báo là: Nhiệt độ khí cấp cao: Nếu nhiệt độ của khí cấp vượt quá 120°F. Nhiệt độ khí cấp thấp: Nếu nhiệt độ của khí cấp nhỏ hơn 45°F. Phần cứng Phần mềm Tên điểm điều khiển AI AO BI BO AV BV Sched Trend Alarm Biểu diễn trên giao diện đồ hoạ Áp suất tĩnh khí cấp × × × × Áp suất tĩnh toà nhà × × × Độ ẩm khí cấp × × × Nhiệt độ khí hoà trộn × × × Độ ẩm khí hồi × × × Nhiệt độ khí hồi × × × Nhiệt độ khí cấp × × × Tốc độ quạt cấp × × × Van làm mát × × × Damper khí trộn × × × Damper khí thải × × Bộ làm ẩm × × × Bộ báo tín hiệu lạnh × × × × Ngắt nguồn nhiễm điện cao × × × × Bộ dò khói khí hồi × × × × Bộ dò khói khí cấp × × × × Lỗi quạt cấp × × × Trạng thái quạt cấp × × × Trạng thái bơm ống làm mát × × × Trạng thái damper gió thải × × × Start/Stop quạt cấp × × × Start/Stop bơm ống làm mát × × × Cho phép bộ tạo độ ẩm × × Setpoint áp suất tĩnh khí cấp × × Setpoint nhiệt độ khí cấp × × × Setpoint nhiệt độ khí hoà của bộ hoà khí × × × Setpoint áp suất tĩnh toà nhà × × Setpoint thiết bị tạo độ ẩm × × Áp suất tĩnh gió cấp cao × Áp suất tĩnh gió cấp thấp × Lỗi quạt cấp × Quạt cấp ì × Quạt cấp chạy quá thời gian quy định × Nhiệt độ khí cấp cao × Nhiệt độ khí cấp thấp × Lỗi bơm ống làm lạnh × Bơm ống làm lạnh ì × Bơm ống làm lạnh chạy vượt thời gian × Lỗi damper khí thải × Dampar khí thải ì × Độ ẩm khí cấp cao × Độ ẩm khí cấp thấp × Nhiệt độ khí trộn cao × Nhiệt độ khí trộn thấp × Độ ẩm khí hồi cao × Độ ẩm khí hồi thấp × Nhiệt độ khí hồi cao × Nhiệt độ khí hồi thấp × Nhiệt độ khí cấp cao × Nhiệt độ khí cấp thấp × Tổng 7 5 8 3 5 0 0 22 28 28 Tông cứng ( 23 ) Tổng mềm ( 55 ) 5 Xây dựng hệ thống điều khiển 5.1 Xây dựng kiến trúc mạng Dựa trên các lựa chọn ở trên, hệ thống BMS (trên nền kiến trúc ALC) của khách sạn sẽ được thiết kế như sau: 5.2 Xây dựng chương trình điều khiển Để có thể điều khiển các thiết bị bao giờ cũng cần phải có một cơ chế giao tiếp giữa chúng với các bộ điều khiển, để bộ điều khiển có thể thu nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý các yêu cầu của người vận hành, đưa ra các quyết định cho cơ cấu chấp hành. Cơ chế giao tiếp này được thực hiện nhờ các chương trình điều khiển. Các chương trình điều khiển của ALC được xây dựng trên ngôn ngữ lập trình đồ hoạ Eikon. Mỗi chương trình điều khiển được thiết kế bằng Eikon sẽ là một thành phần của hệ thống trong SiteBuilder, sau đó WebCTRL sẽ download nó vào module điều khiển để điều khiển trực tiếp và giám sát hệ thống. Để có thể điều khiển các thiết bị trong toà nhà như các chiller, AHU, FCU,…Chúng ta sẽ tiến hành xây dựng chương trình điều khiển cho mỗi thiết bị, chi tiết tham khảo trong các file ở đĩa CD kèm theo. 5.3 Xây dựng giao diện vận hành Giao diện vận hành được thiết kế trên nền Web với cấu trúc cây và các tuỳ chọn, rất dễ dàng cho sử dụng. Hình 4.1 Các tuỳ chọn trên giao diện vận hành WebCTRL Giao diện vận hành WebCTRL được thiết kế theo khuôn mẫu có sẵn, và là sự kết hợp giữa 3 công cụ: - EiKon tạo ra các chương trình điều khiển cho các thiết bị (được lưu dưới dạng file *.eiw và được hiển thị trên trang logic page). - ViewBuilder tạo ra hình ảnh mô phỏng hoạt động của các thiết bị (được lưu dưới dạng file *.view và được hiển thị trên trang graphic). Xem chi tiết trong đĩa CD kèm theo. - SiteBuilder tạo ra cơ sở dữ liệu để WebCTRL Server giao tiếp với các module điều khiển. Xem chi tiết trong đĩa CD kèm theo. Thông qua một trình duyệt Web có thể truy cập vào tất cả các chức năng quản lý của toà nhà bao gồm: - Đặt và thay đổi lịch trình làm việc của các thiết bị trong hệ thống. - Điều chỉnh các điểm khởi tạo và các tham số điều khiển khác. - Dự báo các trạng thái hoạt động quan trọng của toà nhà bằng đồ thị. - 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,… 5.4 Vận hành hệ thống Khởi động WebCTRL server trên máy chủ, sau đó khởi động một trình duyệt web trên một hay nhiều máy trạm. Nếu server được kết nối với Internet, nó sẽ được gán một địa chỉ IP, gõ địa chỉ này vào thanh địa chỉ của trình duyệt web của máy trạm, giao diện WebCTRL sẽ được kích hoạt yêu cầu nhập user name và password. Nếu sử dụng trình duyệt web trên máy chủ thì gõ như sau: đó nhập user name và password. Hình 4.2 Đăng nhập hệ thống Giao diện vận hành của hệ thống sẽ được hiển thị: Giao diện vận hành của hệ thống sẽ được hiển thị: Hình 4.3 Giao diện vận hành hệ thống BMS của KS NewWay Từ giao diện vận hành này người vận hành có thể điều khiển và giám sát hoạt động của tất cả các hệ thống trong toà nhà. Ví dụ để điều khiển và giám sát AHU UF1, chọn AHU UF1 trên cây GEO trên giao diện vận hành, giao diện vận hành của AHU UF1 sẽ xuất hiện: Trang graphic sẽ mô phỏng hoạt động của AHU bằng các khối đồ hoạ như hình trên, đồng thời hiển thị các thông số của AHU như: Trạng thái của quạt AHU, độ mở của van lạnh, nhhiệt độ khí cấp,...và mối liên hệ với các thiết bị khác trong hệ thống. Chẳng hạn như nước cấp cho dàn lạnh của AHU do hệ thống chiller cung cấp, click vào dòng text “To Chiller Plant” hệ thống sẽ tự động liên kết đến trang Graphic mô phỏng hoạt động của hệ thống chiller: Để thiết lập lịch làm việc cho AHU UF1, click vào nút “Schedule” trên giao diện vận hành, trang schedule sẽ hiện ra: Lựa chọn lập lịch theo ngày thường, ngày nghỉ hay chế độ ghi đè. Ví dụ muốn AHU hoạt động trong khoảng thời gian từ 8h->17h ngày 13/6 thì chọn như sau, rồi click vào nút “Accept”: Click vào nút “Alarm” trang cảnh báo sẽ hiện ra, trên trang này sẽ hiển thị tất cả các cảnh báo về hệ thống: Muốn xem chương trình điều khiển click vào nút “Logic”: 6.Thử nghiệm và đánh giá hệ thống 6.1 Phương pháp thử nghiệm Việc thử nghiệm hệ thống được tiến hành sau khi đã hoàn thành việc kết nối các bộ điều khiển vào hệ thống nhưng chưa kết nối với các thiết bị cấp trường. Và được thực hiện nhờ các công cụ và phần mềm giả lập. Cụ thể như sau: Các giá trị đầu vào (AI, BI) được thay thế bằng các giá trị (AV, BV) thiết lập trong chương trình điều khiển. Chương trình điều khiển sẽ dùng các tham trị này để tính toán và mô phỏng vận hành hệ thống. Do không có số bộ điều khiển cần thiết để thực hiện thử nghiệm nên em chỉ tiến hành xây dựng chương trình điều khiển và giao diện vận hành cho hệ thống chiller, một số AHU và FCU,... Chi tiết được trình bày trong đĩa CD kèm theo. 6.2 Đánh giá hệ thống Việc thử nghiệm với một phần của hệ thống cho thấy hệ thống hoàn toàn có thể hoạt động tốt nếu có đủ các bộ điều khiển cần thiết. Tuy nhiên việc hoạt động này mới chỉ trên phương diện mô phỏng. Còn trên thực tế, hệ thống có hoạt động tốt hay không khi được nối với các thiết bị thật vẫn chưa được kiểm nghiệm. KẾT LUẬN Sau 6 tháng thực tập và làm đồ án, với đề tài “ Tìm hiểu và thiết kế hệ thống tự động hoá toà nhà cho khách sạn NewWay”. Chúng em đã đạt được một số kết quả sau: Nghiên cứu lý thuyết về các hệ điều khiển phân tán. Nghiên cứu về hệ thống tự động hoá toà nhà nói chung, nắm bắt sơ bộ về hệ thống tự động hoá của Siemems và hiểu biết khá sâu về hệ thống tự động hoá toà nhà của ALC. Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của các hệ thống cơ điện trong các toà nhà cao tầng như hệ thống HVAC, hệ thống chiếu sáng, hệ thống điện,… Đưa ra ý tưởng cải tạo hệ thống tự động hoá toà nhà cho khách sạn NewWay trên nền kiến trúc của ALC. Sử dụng bộ công cụ lập trình bao gồm: Eikon, Viewbuilder, Sitebuilder của ALC để thiết kế phần mềm điều khiển và giao diện vận hành cho hệ thống BMS của NewWay. Hướng phát triển của đồ án: Tìm hiểu thêm về các hệ thống tự động hoá toà nhà của các hãng khác. Nghiên cứu chuyên sâu về hệ thống của ALC. Tham khảo ý kiến của các chuyên gia tiến tới hoàn thiện hơn tại hệ thống trong thực tế. Để hoàn thành được luận văn này em xin chân thành cám ơn cô Phan Xuân Minh - Bộ môn Điều Khiển Tự Động - trường Đại học bách khoa Hà nội và anh Lê Chí Hiếu – Công ty THHH kỹ thuật T&D đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình chúng em trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Đồng thời em xin cám ơn các thầy cô giáo bộ môn Điều Khiển Tự Động đã đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn. Trong quá trình làm luận văn tuy chúng em đã rất cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót.Chúng em rất mong được những ý kiến bổ sung của các thầy cô và các bạn. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Minh Sơn, Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật năm 2004. [2] Hoàng Minh Sơn , “Điều khiển phân tán”, Tự động hoá ngày nay. Số 2. 1999. [3] www.BACnet.com [4] www.Siemens.com [5] www.Automatedlogic.com [6] www. ASHRAE.com PHỤ LỤC Chương trình cho khách sạn NewWay