Intelligens épületek Gépészeti szabályozástechnika és integrált épületfelügyeleti rendszerek Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki.

Intelligens épületek Gépészeti szabályozástechnika és integrált épületfelügyeleti rendszerek Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Történelmi áttekintés
1974 –ben kapta végső nevét Johnson Controls, Inc. 1902 – ben átnevezték Johnson Service Co. Warren S. Johnson a professor at the State Normal School in Whitewater, Wisconsin, received a patent for the first electric room thermostat. His invention launched the building control industry and was the impetus for a new company. 1887 Johnson Electric Service Company Logo Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola
Több, mint 100 ezer alkalmazott világszerte 25 milliárd $ forgalom 2004-ben Tartósan évi 20% feletti növekedés az elmúlt 6 évben 53 éve folyamatosan növekvő forgalom 24 egymást követő éve növekvő osztalék 4 egymást követő éve a világ 100 legjobban vezetett cége között van(Industry Week Magazine 1996, 1997, 1998, 1999) Az USA Környezetvédelmi Minisztériuma az év cége címmel tüntete ki az energiahatékonyság növelése terén elért sikerei miatt Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Épület automatizálási és épület felügyeleti rendszer
szint Vezérlésiszint Terepi szint Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Épület automatizálási rendszer feladata
0...10V Megfelelő algoritmusok alkalmazásával a beavatkozó szervek vezérlése a kért hatás elérése érdekében Érzékelők és adatgyűjtő egységek segítségével adatok gyűjtése a vezérelni (szabályozni) kívánt berendezésről A gyűjtött adatok DDC eszközben történő feldolgolgozása A mért adatok továbbítása adatbuszon keresztül Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Épület felügyeleti rendszer feladata
A mért adatok továbbítása adatbuszon keresztül Hibák, események kiküldése ben Hibák, események kiküldése SMS-ben Folyamat megjelenítés Trendek, adatok analizálása Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Funkciók Terepi szint Jelzések és mért értékek fogadása Beavatkozás Szabályzások és vezérlések Kapcsolások Mérés (számlálás) Helyi szabályozások (szobánként, berendezésenként) Vezérlési szint Adattárolás Adatfeldolgozás, optimalizálás Összetett, átfogó vezérlések Felügyeleti szint Kommunikáció a számítógépek, rendszervezérlők között Ellenőrzés, állapotjelzések, hibajelzések Grafikonok, adatgyűjtés és archiválás, adatfeldolgozás,statisztikák Adatcsere különböző számítógépes alkalmazások között Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Szabályozástechnika alapjai
zavaró jellemzők z w y x szabályozott jellemző beavatkozó jellemző Szabályozás olyan eljárás, amely során egy adott fizikai mennyiséget (szabályozott jellemzőt :x) folyamatos mérés alapján regisztráljuk és egy másik jellemzővel (alapjel :w) összehasonlítjuk, valamint az esetleges külső hatások ellenére lehetőleg állandó értéken vagy az előírt értékhatárok között tartjuk. Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Arányos P (proportional) szabályzó
Xa Xv Xe K E Xv=E(Xa-Xe) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Arányos integráló PI szabályzó
Xa Xv Xe K I Ö Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Arányos integráló differenciáló PID szabályzó
Xa Xv Xe K D Ö I Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Szabályzók viselkedése
aperiodikus harmonikusan csökkenő (lecsengő) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Szabályozástechnika – radiátoros kör
Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Szabályozástechnika – légtechnika

DDC eszközök feladatai
Fűtési körök szabályzása Hűtési körök szabályzása Légkezelő berendezések szabályzása Világítás kapcsolás Adatgyűjtés Jelzések fogadása Helyi elszívások és/vagy befúvások vezérlése Füstmentesítések vezérlése Kazánok vezérlése Hűtőgépek vezérlése Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Alkalmazott JCI DDC eszközök
DX91xx XT91xx LCD Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

DDC Eszközök : DX9100 Nyolc nagyfelbontású (13 bites) analóg bemenet Nyolc digitális bemenet potenciálmentes kontaktusok számára, mindegyik impulzus-számlálóval ellátva Két leválasztott analóg kimenet (1. változat) Nyolc leválasztott analóg kimenet (2. és 3. változat) Hat leválasztott digitális kimenet Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

DDC Eszközök : DX9100 Tizenkét konfigurálható programmodul, melyek olyan könyvtárból választhatóak ki, mely az alábbi funkciókat tartalmazza: Alapvető szabályozási funkciók, mint P, PI, PID vagy be/ki szabályozás, kettős PID, kettős be/ki szabályozás Numerikus kalkulációs egységek programozott matematikai függvényekhez Sorrendi (szekvenciális) programmodulok Összegző programmodulok az analóg vagy digitális bemenetekhez Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

DDC Eszközök : DX9100 PLC logikai függvénykészlettel, mely az alábbiakat tartalmazza: - ÉS, ÉSNEM, VAGY, VAGYNEM, COS (Change-of-State = Állapotváltozás), OUT, OUTNOT, SET, RESET, ÉS LOGIKAI BLOKK, és VAGY LOGIKAI BLOKK Nyolc időprogram modul Két optimális start/stop programmodul Maximum. 8 bővítő modul, melyek mindegyike 8, be/kimenetet fogadhat (maximum 64 be/kimenettel) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

DDC Eszközök : DX9100 Kommunikációs busz (RS-485-ös port) a felügyeleti rendszer számára (DX-9100, 1.x és 2.x változatok) LonWorks FTT10 adóvevő hálózati kommunikációhoz. (DX‑9121, 3.4 változat) RS-232-C bemenet a szabályozó konfigurációjának feltöltésére és a DX LCD kijelzővel való kapcsolatra. (2 és 3 változat) Beépített display kijelző billentyűzettel Önkioltó ABS/polykarbonat ház Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

DDC Eszközök : TCU (Fan-Coil szabályzás)

FX05 Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX05 I/O count FX05 4 AI: A99 or NTC 10kW ( °C) 5 DI: potential free contacts 1 AO: 0..10V not isolated 6 DO: 5 relays SPST 4(1)A 250VAC 1 relay SPST 4(1)A 250VAC (double insulation between the 2 groups) Power Supply: 24 Vac/dc Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX05 Accessories Plug-in cards Real time clock or N2Open communication card or LON LCC communication card Analog Input Converter Convert a 0-10V or 4-20mA or Ratiometric sensor input into a A99 compatible signal Wire Looms Pre-cabled MOLEX connectors Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX10 Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX10 I/O Count FX10 Base 6 AI 3 configurable: A99, NTC (10kW) or ratiometric 3 fixed: A99 12 DI 9 DO 9 Relays or 7 Relays + 2 Triacs 2 AO PWM 24 Vac/dc, up to 48Vdc (upon minimum order) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX10 Accessories I/O expansion (for 16bit version) 4 AI 2 Configurable: A99 or Ratiometric 2 Configurable: A99 or 0-10V 4 DO relays 4 DO triacs Analog Output Converter PWM to 0-10V converter Wire Looms Pre-cabled MOLEX connectors Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX10 Accessories Plug-in cards Display Link Interface (for Display connection) Real time clock N2Open communication card or LON LCC communication card or BACNET MSTP communication card Triac cards To be mounted instead of the relays and customise the output typology according to requirements Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

The FX15 FX15 (shown with integrated display) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX15 I/O Count 6 AI: A99, NTC 10kW, 0..10V, 4-20mA or ratiometric 8 DI: potential free contacts 4 AO: 0..10V isolated 8 DO 5 triacs and 3 relays: 8(3)A 250 VAC Power supply: 24Vac/dc Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX15 Accessories Extension (on the local N2 port) XT-XP modules XP-910x: 6 AI + 2 AO XP-910x: 8 DI XP-910x: 8 DO triacs XP-9106: 4 DO relays Other platform controllers (distributed intelligence) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

FX Network Display BMS External GSM Modem Supervisory connection Data / Event logging Distributed Intelligence FX05 RS485 N2Open FX10 RS485 Plug-in card N2Open RS485 FX15 Plug-in card N2Open Local N2Open Local N2 / N2Open Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Software FX Tools Keys to innovation

Object Oriented Software
Basic Blocks with defined functions: the assembly and inter-connection of these blocks creates the specific application Proportional Integral Object Fan Speed Control Object Compressor sequencer Object Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Slim Objects I/O Analog Input, Fan Command, Occupancy Input, Temporary Occupancy, Digital Input, On/Off Output, LED Output, PAT Output, DAT Output, Hermetic Compressor, Analogue Output Control Functions On/Off Controller, PI Controller Numeric Functions Average, Calculation, Compare, Event Counter, Butterworth Filter, Integrator, Maximum, Minimum, Psychometric 1, Psychometric 2, Ramp, Sample & Hold, Selector, Segment, Span, Timer Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Slim Objects Logic Functions Output Override logic, Or, And, Enumeration Override, Enumeration Logic, PLC Alarm functions Analog alarm, Manual reset binary alarm, Compressor Envelope Defrost Accumulative Defrost, Refrigeration Defrost, Refrigeration Defrost Initiation Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Szünet Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Hálózati vezérlők feladatai
RS485 felügyeleti busz illesztése a felügyeleti számítógép felé Trend adatok gyűjtése és átmeneti tárolása Alarmok gyűjtése és átmeneti tárolása Időprogramok kezelése és/vagy SMS küldése Alarm nyomtató kezelése The NAE is a powerful computing platform that leverages IT standard to deliver optimum performance as both a supervisory controller, a user interface server and a programming device. The Automation Engine has a number of information technology components on board. Its operating system is the embedded version of Microsoft XP. The user interface, which is driven straight out of the Engines, uses the JAVA virtual machine. Web services is a new technology that we’re hearing about a lot in the context of information interchange, particularly when it involves multiple applications sharing data. Our Engines have the ability to deliver Web services to other applications, whether those applications are within Metasys or outside the system. In fact, as you read through the technical documentation you’ll find more IT-type vocabulary than you’ve ever seen before -- IP, http, soap, snmp, smtp, and more. And our system does address connectivity with other building systems technology. It communicates via BACnet, it communicates via N2, it supports LON as a field bus. It supports Metasys compatibility, a program we’ve been working on for more than ten years that has the richest list of connectivity partners in the industry. Over 1,000 Metasys connectivity partners, over 500 LonMark compliant products and less than 100 certified BACnet compliant devices Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

JCI hálózati vezérlők típusai
N30 1db N2 BUS kezelése adatpont Ethernet csatlakozás lehetősége (10 Mbps) TCP/IP protokoll BACnet kompatibilitás (Buildin Automation Control Network) NCM (Network Control Modul) 1 vagy 2db N2 BUS kezelése vagy 1db LON BUS kezelése adatpont NAE (Network Automation Engine) 2db N2 BUS kezelése és 1db LON BUS kezelése Beépített modem Ethernet csatlakozás lehetősége (10/100 Mbps) BACnet kompatibilitás (Building Automation Control Network) XML platform Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Felügyeleti rendszer funkciói
Szöveges és/vagy grafikus kezelői felület biztosítása Beavatkozási lehetőség biztosítása a rendszerbe (pl. alapjelállítás) Trend adatok gyűjtése, archiválása, megjelenítése és nyomtatása Események és alarmok megjelenítése, rögzítése, nyomtatása, és SMS küldése Távfelügyeleti lehetőség biztosítása Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Felügyeleti számítógép
Operációs rendszer Microsoft Windows (98SE, NT, 2000, XP) Felügyeleti szoftver M3 Workstation OWS (Operator WorkStation) M5 Workstaton MWA (Metasys Web Acces) ADS (Application and Data Server) ADX (Application and Data Extended Server) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

N30 felügyeleti központ } VT100 Nyomtató Modem VT100 Nyomtató Szerviz port Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Műszaki leírás Intel 16MHz 2Mb FLASH, 1Mb SRAM N2 port (RS485) optikailag elválasztott 3 RS232 szabványú port ( K baud) Ethernet csatlakozó (RJ45) 24V AC +/- 50/60Hz Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Az M3 épületfelügyeleti rendszer hálózati felépítése
A felügyeleti központ (N30) max. 50 N2-es eszközt (DDC,XT) támogat Összesen 50 felügyeleti központ (N30) csatlakoztatható ethernet hálózatba Minden egyes felügyeleti központ 400 fizikai adatpontot és 100 egyéb adatpontot tud kezelni Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Hálózatba szervezés lehetőségei

A felügyeleti központ programozása

A Project Builder elönyei és hátrányai
Előnyök Moduláris programozás: az adatpontok, az eszközök és minden program modul, objektum formájában érhető el. Könnyű és gyors konfigurálás: a programozás során az alkalmazott objektumok paramétereit kell csak megadni. Hátrány Az előre definiált objektumok nem teszik lehetővé a központ szabad programozását. (az M-Basic program azonban a Visual Basic nyelvhez hasonló fejlesztési környezetet biztosít, a tetszőleges objektumok létrehozására). Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

OLE for Process Control (OPC)
OPC szövetség létrehozása OPC szövetség tagja 170 cég 1995 1996 1997 1998 1999 2000 OPC 1 kiadása - adatelérés OPC 2 kiadása - Riasztás & esemény - Tárolt adatok - Biztonság - Egyéb Microsoft elindítja az OPC fejlesztést OPC szabvány lett a valósidejű adatok, események, riasztások átvitele terén. Az OPC Interneten is használható, “plug and play” magas szintű illesztés. Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

JCI OPC szerver Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

OPC szerver Plug and play technika Szabványos felületet biztosít az adatcserére Lehetővé teszi az idegen eszközök könnyű integrálását (az idegen eszköz OPC szerverének installálásával) COM és DCOM támogatás (alkalmazásuk révén lehetőségünk van a hálózat konfigurálására – pl. az OPC felületet több számítógépről érhetjük el) Visszamenőleges kompatibilitás Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Miért van szükség az OPC-re?
Régi kommunikációs forma: Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Miért van szükség az OPC-re?
OPC használatával: Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Az OPC szerveren elérhető adatpont felépítése

A BACnet szabvány Building Automation Control Networking protokoll Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

a BACnet szabványos a 7 szintű ISO/OSI modellnek megfelelően definíció 5 fajta médiához BACnet alkalmazási réteg BACnet hálózati réteg IEEE 802.3 ARCNET RS 485 RS 232 LON Talk MS/TP PTP IP IEEE 802.2 BACnet specifikáció, 1995 Kiegészítés MS/TP: Master-Slave/Token Passing PTP: Point-to-Point Európában nem ajánlott Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola 42

LON kifejezések LON - Local Operating Network LonTalk - az ún. neuron Chipben megvalósított protokoll LonWorks - a LON technológia alkalmazása LonMark - a csereszabatosság jelzése (hálózati hardware és adattípusok) az Echelon cég védett márkajegyei LonTalk requires we learn some new terminology, and the LON syllable appears so often in these terms it’s tough to keep them straight. You don’t need to learn all of this today. What’s important is that you understand that LON is an applied technology. How it is applied determines which of the “LON words” is being used. The term LON is an acronym for Logical Operating Network. LonTalk is a protokoll used to allow equipment to communicate. LonWorks describes the application of the LonTalk protokoll. Lon Mark we’ll get to in a minute. Again, you don’t need to remember all of these, but if you can there’s a prize at the end of the presentation. Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

LonMark hálózati változók
Szabványos változók SNVT definiálja a mértékegységet, tartományt , felbontást (SNVT_temp_p = to °C) Csak az azonos típusok kapcsolhatók össze Alkalmazást definiálni kell (nviSpaceTemp) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Max Network Size BACKBONE System = 30,752 Controllers Subnet
Segment (6250’) BACKBONE System = 30,752 Controllers Subnet C 248 1 2 3 62 Repeater Router NWS Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Open Integrating Architecture
LonMark BACnet • Business Information Network • HVAC AHUs VAVs Unitaries Boilers Chillers • Process Control System • Lab Control • Air Compressors • Computer Room AC • Maintenance Management • Lighting • Elevator Control • Fire • Access Control • Power Management • Security OPC N2Open Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola Johnson Controls International Kft Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

M3-as rendszer szerkezeti felépítése
M3 Workstation M-Graphics M-Alarm M-Trend M-Password M-Collector M-Explorer M-Authorize GenTray Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

M3-as rendszer szerkezeti felépítése

Az M-Alarm szerkezeti diagramja

Az M-Trend szerkezeti diagramja

M-Graphics folyamat megjelenítő

A piros vonalak jelzik a komfortos zónát (ASHRAE)
Az adatok grafikus elemzése Komfort grafikon A hőmérséklet és páratartalom kijelzése A piros vonalak jelzik a komfortos zónát (ASHRAE) Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Minden sor egy VAV box-ot jelent: - Eltérés az alapjeltől
Az adatok grafikus elemzése Analóg elemzés Minden sor egy VAV box-ot jelent: - Eltérés az alapjeltől - Változás gyorsasága - Légáramlás [%] Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

References

Some samples from Hungarian references:
MATÁV headquarters, Krisztina krt. Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

West End City Center Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Fény utcai piac Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Károlyi palota Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Some samples from International references:
ING Bank, Poland Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Nationale Nederlanden, Prague Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Capitolium, US Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Emirates Towers, Dubai Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Pentagon, US Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki Főiskola

Intelligens épületek Gépészeti szabályozástechnika és integrált épületfelügyeleti rendszerek Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki.

Hasonló előadás

Az előadások a következő témára: "Intelligens épületek Gépészeti szabályozástechnika és integrált épületfelügyeleti rendszerek Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki."— Előadás másolata:

Hasonló előadás

Projectumról

Visszajelzés

Bejelentkezés

A társadalmi hálózaton keresztül belépni:

Intelligens épületek Gépészeti szabályozástechnika és integrált épületfelügyeleti rendszerek Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki.

Hasonló előadás

Az előadások a következő témára: "Intelligens épületek Gépészeti szabályozástechnika és integrált épületfelügyeleti rendszerek Johnson Controls International Kft. - Kandó Kálmán Műszaki."— Előadás másolata:

Hasonló előadás

Projectumról

Visszajelzés