BACnet trên một Micro PLC: DDC cho các tòa nhà nhỏ không có ngân sách BMS

Một hệ thống quản lý tòa nhà cho một phòng máy HVAC đơn lẻ có chi phí cao hơn cả phòng máy. Đó là khoảng cách mà các nhà tích hợp lớn lặng lẽ bỏ qua — và khoảng cách mà một PLC nhỏ gọn với hỗ trợ BACnet có thể vượt qua. Nội dung liên quan đến BACnet đã được đưa vào các bản cập nhật hướng dẫn V6.2.x, và nó thay đổi ai có thể đủ khả năng kiểm soát kỹ thuật số trực tiếp.

Hãy để tôi nói thẳng về điều này: một đơn vị thông gió, một nhóm quạt cuộn, một nhà máy làm lạnh nhỏ — được điều khiển bởi mộtMicro PLC, được giám sát qua BACnet bởi BMS của tòa nhà, không có hộp cổng độc quyền nào ở giữa.

Tại sao điều này quan trọng đối với các tòa nhà nhỏ

Các quản lý tài sản với một hoặc hai phòng máy không mua hệ thống BMS. Họ mua đồng hồ thời gian và bộ điều chỉnh nhiệt độ, vì giá khởi điểm của một hệ thống DDC thực sự là rất cao. MộtMicro PLCcó khả năng 282-I/O với chi phí thấp hơn thay đổi tính toán đó. Tùy chọn BACnet cho phép nó tham gia vào mạng tòa nhà như một bộ điều khiển đúng nghĩa, chia sẻ điểm với đầu cuối.

Đó không phải là một tính năng đồ chơi. Tích hợp BACnet MSTP hoặc IP trên một bộ điều khiển ngân sách có nghĩa là tòa nhà nhỏ nhận được sự giám sát, xu hướng và xử lý báo động giống như tòa nhà lớn — với giá của một vài mô-đun DIN-rail.

Kịch bản thực tế: Cải tạo HVAC trường học

Một cánh trường học hai tầng: bốn đơn vị quạt cuộn, hai AHU, một máy bơm nhiệt nhỏ. Ngân sách cho một nâng cấp DDC độc quyền: bị hội đồng trường từ chối hai lần. Giải pháp: một CPU xLogic có khả năng Ethernet với BACnet trong mỗi khu vực máy, được nối với các công tắc và cảm biến hiện có. BMS của giám sát bảo trì nhìn thấy các điểm, lập lịch các điểm cài đặt và nhận báo động — mà không cần phần cứng cổng của nhà cung cấp thứ hai.

Nhận xét của kỹ sư nghiệm thu sau tuần đầu tiên: "Nó chỉ nói chuyện. Tôi không phải đấu tranh với nó."

Những gì bạn cần biết trước khi hứa hẹn BACnet

BACnet là một giao thức, không phải một cây đũa thần. CPU phải là một trong những mẫu có khả năng Ethernet — hướng dẫn rõ ràng rằng các CPU không có kết nối Ethernet không thể thực hiện giám sát mạng, và cùng logic áp dụng cho BACnet/IP. Kiểm tra mẫu. Kiểm tra phiên bản firmware.

Cũng hãy lên kế hoạch cho việc ánh xạ điểm. Các đối tượng BACnet cần được định nghĩa — đăng ký nào là nhiệt độ cung cấp, cờ nào là báo động bộ lọc. Việc ánh xạ đó mất một giờ và tiết kiệm một tuần nhầm lẫn trong nghiệm thu. Ghi lại nó. Bạn trong tương lai sẽ không nhớ.

Cái nhìn chiến lược

Đối với một OEM xây dựng các bảng HVAC nhỏ, hỗ trợ BACnet không phải là một tính năng — đó là một vé vào cửa. Các hồ sơ thầu hiện nay yêu cầu tích hợp BMS như một tiêu chuẩn. Một bộ điều khiển không thể nói BACnet sẽ bị loại trừ trước khi giá được công bố. Cái này có thể. Đó là toàn bộ cuộc trò chuyện.

Rào cản ngôn ngữ của kỹ sư BMS

Đây là một cảnh từ một dự án cải tạo thực tế: nhà thầu HVAC nói về các công tắc, kỹ sư BMS nói về các đối tượng BACnet, và điểm chung duy nhất là nhiệt độ phòng. Dự án sống hay chết phụ thuộc vào việc hai người đó có thể nói chuyện mà không cần phiên dịch hay không. Một CPU ánh xạ các điểm của nó một cách tự nhiên tới các đối tượng BACnet loại bỏ phiên dịch — nhà thầu nối dây bộ điều khiển, kỹ sư BMS duyệt các đối tượng, và cuộc họp nghiệm thu kéo dài hai giờ thay vì hai tuần.

Việc ánh xạ điểm là cái bắt tay. Mỗi giá trị — nhiệt độ cung cấp, nhiệt độ hồi, trạng thái quạt, báo động bộ lọc — trở thành một đối tượng BACnet với loại và thể hiện đã biết. Kỹ sư BMS không cần phải hiểu chương trình PLC; kỹ sư PLC không cần phải học BMS. Bản đồ đối tượng là hợp đồng, và nó nên được ghi lại giống như bản đồ đăng ký: trên một tờ giấy, có phiên bản, được chia sẻ trước ngày nghiệm thu.

Tờ giấy duy nhất đó có giá trị hơn bất kỳ tính năng giao thức nào. BACnet hoạt động vì nó nhàm chán và tiêu chuẩn hóa; bản đồ làm cho nó trở thành của bạn.

Cải tạo làm rõ vấn đề

Một tòa nhà văn phòng nhỏ, vintage 2010, các bảng DDC độc quyền mà nhà cung cấp ban đầu đã ngừng hỗ trợ. Thay thế: các CPU có khả năng Ethernet trong phòng máy và khu vực AHU, BACnet tới đầu cuối BMS hiện có, Modbus TCP tới các VFD mới, và một bảng điều khiển đám mây qua MQTT cho điện thoại của quản lý cơ sở. Ba hệ thống, một bộ điều khiển, không có cổng.

Kế toán của chủ sở hữu đã yêu cầu về tiết kiệm. Câu trả lời, trong một dòng: hợp đồng hỗ trợ từng có giá bằng phần cứng giờ đây bao phủ toàn bộ tòa nhà với một phần nhỏ. Tòa nhà đã có BACnet, các máy đã có Modbus, quản lý đã có bảng điều khiển điện thoại, và nhà cung cấp độc quyền đã mất một khách hàng cũ. Không ai thua cả, ngoại trừ việc bị khóa.

Đó là nghiên cứu điển hình đáng trích dẫn trong mọi hồ sơ thầu. Đa giao thức không phải là một thông số kỹ thuật. Đó là sự kết thúc của việc bị khóa nhà cung cấp cho các tòa nhà nhỏ.

Cuộc họp nghiệm thu

Việc chuyển giao BACnet thành công hoặc thất bại trong một cuộc họp. Mời kỹ sư BMS, nhà thầu, và bản đồ điểm — cùng tờ giấy từ giai đoạn thiết kế. Đi qua từng đối tượng cùng nhau: duyệt nó, ghi vào nó, xem nó phản hồi. Cuộc họp là bài kiểm tra, và nó thuộc về kế hoạch nghiệm thu, không phải trong hy vọng rằng các đối tượng sẽ "chỉ hoạt động." Hai giờ, mỗi điểm được chứng minh, và hệ thống tòa nhà đã hoàn thành. Cuộc họp đó là sản phẩm mà kỹ sư BMS nhớ.

Các tòa nhà nhỏ đã trả quá nhiều cho việc kiểm soát trong hai mươi năm. Phần cứng cuối cùng đã bắt kịp với ý tưởng. Hãy sử dụng nó trước khi đối thủ của bạn làm.