霍尼韦尔工厂标准方案

UniSim流程设计与动态仿真1 流程行业过程设计与动态仿真的重要性与挑战现代化的炼油和石化工装置对自动化控制系统的要求越来越高。

随着DCS、先进控制技术、优化技术、计划与调度等先进技术的广泛应用，工厂生产自动化程度越来越高。

要对装置和工艺过程进行有效的操作和控制，在选用控制策略和制定操作规程时必须全面考虑到工艺原理、过程动态特性以及各个控制对象之间约束等诸多关系。

这对于装置工程师、控制工程师、生产操作人员来说是一个巨大的挑战，因为他们必须在较短时间内掌握这些先进的控制技术，熟悉调节控制的方法，全面掌握工艺过程原理及动态特性等一系列与生产操作相关的知识。

如果能在正式开车之前给他们提供适当的培训，让他们充分熟悉工艺和操作规程，积累操作经验，这将非常有利于生产装置顺利投运，有利于稳定安全的生产，有利于发挥装置的最大能力，真正给工厂带来效益。

但是，装置工程师、控制工程师、生产操作员如何能在系统投运前尽快地熟悉工艺过程、获得全面的操作体验和提高处理异常事故的能力呢？传统方式主要有三种：开工前DCS短训、学习操作规程和外出实习。

无论采用何种方式，所获得的知识和经验都是十分有限的。

在装置开工前，DCS短训时间有限，工艺本身又未投运，所以只能做到熟悉操作界面和基本操作而已，对于复杂的控制策略、先进控制器的投用、操作程序等，操作员都无法真正体验；学习操作规程全无感性认识，就如同我们只是拿着书本学习电脑，而却没有电脑可用，效果自然不会好；外出实习，首先所学的不是用户自己的工艺，其次，在实习装置上，操作人员不可能实际操作和经历各种工况，三是操作人员不可能接触到那些核心工艺，况且还要必须支付大量的实习费用。

此外，虽然目前针对流程行业流程设计与动态仿真的应用已经非常普遍，但从专业机构的调查统计来看，仍然存在一些问题和挑战。

例如，市场上有不少产品系统平台的物性库不够丰富并缺少权威性、稳态设计达不到应用精度、动态仿真特性偏离性大、不能对DCS/ESD等系统进行完全识别和兼容、对大过程模型无法实现全流程动态模拟等等。

目录1.概述 (1)1.1我们对本系统的理解 (1)1.1.1本系统是项目的骨干系统 (1)1.1.2本系统是实现优化管理的核心系统 (2)1。

1.3本系统必须充分体现当前科学技术的最新应用成果 (2)1。

2本工程集成内容的要求 (2)1。

2.1技术的集成 (3)1。

2。

2产品的集成 (3)1.2.3功能的集成 (3)1。

2.4工程的集成 (3)2。

系统集成的范围 (3)3.集成系统中各系统相互关系的分析 (4)3.1控制域 (5)3。

2信息域 (5)3.3传输域 (5)3。

4相互关系 (6)4。

集成系统中各部分信息关系的处理 (6)4.1功能界定 (7)4。

2集成边界与全局事件 (7)4。

3子系统界定 (8)4。

3.1不同控制系统之间的联动需求 (8)4.3。

2事件的类型 (8)4.3.3全面监测设备运行状态的需求 (9)4.3.4全面记录设备运行历史数据的需求 (9)4。

3.5业务管理活动对控制系统的记录数据的需求 (10)5。

系统配置 (10)5。

1EBI的技术特点(技术的集成） (11)5.1.1先进性 (11)5。

1。

2实用性 (12)5.1。

3经济性合理性 (14)5.2系统构成（产品的集成） (15)5。

2。

1楼宇自控系统工作站 (16)5.2.2消防报警系统工作站 (16)5.2.3综合保安管理系统工作站 (16)5。

2.4综合系统管理工作站 (17)5.2.5集成界面与接口协议 (17)5。

3集成系统的综合管理功能(功能的集成） (20)5.3.1操作界面 (20)5.3.2全局化的事件管理 (21)5.3.3及时通报系统报警 (21)5。

3.4功能强大的组态工具 (23)5。

3。

5实时数据库 (23)5。

3.6生成报表 (24)5。

3。

7趋势分析 (24)5。

3.8设备维护与管理 (25)5.3。

9门禁管理综合综合管理 (26)5.3.10停车场管理系统集成 (26)5。

3.11在线帮助功能 (27)5。

XX大楼空调及通风系统自动控制系统方案说明目录1.系统概览 (2)2. 系统说明 (4)2.1 系统特点 (4)2.3 网络-通讯总线 (9)3 XX大楼BAS监控子系统控制实施方案 (9)3.1 空调通风系统 (9)3.2 冷水机组系统 (12)3.3给排水系统 (15)3.4 电梯 (16)1.系统概览XX大楼是一座以高标准设计建造的综合性智能建筑。

楼高26层，建筑面积大、楼层高，机电设备多。

为了使XX大楼成为具有最佳工作与生活环境、设备高效运行、整体节能效果最佳、而且能有效的降低设备管理费用，特设计采用Honeywell公司最新的Excel5000建筑物自动化系统EBI。

本大楼BA系统主要监控的机电设备包括：(1)中央空调系统(2)通风空调系统-新风及空调机-风机盘管-主要的通风和排风机(3)给水/排水设备(4)电梯系统BA系统对上述机电设备进行计算机管理，并同时实现以下整体功能：(1)对建筑设备实现以最佳控制为中心的过程控制自动化；(2)以运行状态监视和积算为中心的设备管理自动化；(3)以节能运行为中心的能量管理自动化。

本系统设计以满足客户要求、减低安装开支及困难、和提供最高性能价格比的楼宇自动化系统产品为原则，并尽量维持员工之工业安全。

为了配合以上的原则，系统设计有以下的安排：1)控制器设置在最接近空调机、水泵及其他设备的机房内，方便维修；2)尽量使用控制器的输出输入点，减少浪费；3)图像化电脑监控中心设於一层的控制室，方便操作。

经核算後,本大楼BA系统共有13929物理点，而在设计本监控系统时，我方亦留有了约15％的物理点，以作备用。

由於考虑到各区需要监控的物理点比较分散，所以我方设计本监控系统时利用EXCEL5000系统的灵活性设置了9台XL500大型控制器及其分布式输入输出模块16多个、4台EXCEL100中型控制器(DDC)和11台EXCEL50中小型控制器(DDC)。

所有现场设备均会直接连接到所属的控制器上,而控制器之间及控制器与电脑监控中心之间由一对双绞线连在一起,作为数据传送。

目录楼宇中央管理系统3[摘要]3一、需求分析5二、设计依据和设计原则72.1 设计依据72.2 相关标准规范72.3 系统设计原则7三、系统总体设计思路83.1 设计目标83.2 设备选型83.2.1中央系统的配置83.2.2现场设备93.2.3电源93.3系统通讯网络103.3.1管理层网络103.3.2监控层网络103.3.2现场层网络113.4系统特点及满足的要求113.4.1系统特点113.4.2系统满足的要求123.5与其他系统的集成12四、系统技术介绍及分析13五、系统选型14六、系统详细设计156.1中央站监控功能166.2冷热源系统的监控166.3空调通风系统的监控176.3.1空调系统176.4给排水系统的监控186.4.1给水系统186.4.2排水系统196.5电力系统的监测196.5.1变配电系统196.6其他系统21七、系统的扩容、扩建及故障影响21八、主要设备介绍228.1 EBI系统228.2 ComfortPoint BACnet控制系统238.3网络控制器CP-IPC248.4控制器扩展模块： CP-EXPIO278.4 现场控制器CP-SPC278.5 ComfortPoint Open Studio编程工具介绍28九、系统使用功能介绍299.1中央站功能299.1.1监视功能299.1.2 控制功能299.1.3 先进的报警功能299.1.4 综合管理功能309.1.5 通信及优化运行功能309.2 BACnet TCP/IP功能309.3 DDC功能319.4 节能及能源控制软件35十、设备清单36楼宇自动化系统（BAS）方案[摘要]某项目BAS系统包括以下监控内容：冷源系统（包冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等）、空调机组、新风机组、排风机组、给排水系统（包括热泵机组、循环泵、生活水系统、污水处理系统等）、配电系统（包括低压配电、发电机等）、电梯系统等进行全自动监控，系统总监控点为：963点。

第一章建筑设备自动化系统目录1.1概述 (2)1.1.1系统设计目标 (2)1.1.2系统设计依据 (3)1.1.3系统设计原则 (3)1.2系统功能及技术要求 (4)1.2.1BAS监控范围及技术要求 (4)1.2.2BA系统的节能功能 (14)1.3系统设备选型 (15)1.3.1系统结构特点 (16)1.3.2智能楼宇集成管理系统EBI介绍 (16)1.3.3楼宇自控系统控制器 (27)1.3.4Honeywell现有的与其它厂家系统互联接口清单 (30)1.4系统方案设计总结 (32)1.5设备清单及报价（见附表：BAS设备清单及报价） (32)第一章建筑设备自动化系统1.1概述建筑设备自动化系统（BAS）是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术结合的产物，使大楼具有智能建筑的特性。

现代建筑内部有大量电气设备，如环境舒适所需的中央空调设备、通风设备、供配电设备、照明设备、给排水设备、电梯设备等，这些设备多而分散，为了合理利用设备，节约能源，节省人力，确保设备的安全运行，就必须加强楼内机电设备的现代化管理。

在二十一世纪的今天，建筑设备自动化系统的工作方式已由过去的中央集中监控，转向高处理能力的现场控制所取代的集散型控制系统（Total Distributed Control System），中央计算机提供图象、报表、报警等集中管理，而现场控制器实现对分散的设备分布式控制的目的。

XXXX共二层，高度为35米，总建筑面积4.4万平方米，是XXXX 办大中型国际展览的展览场所，因此，建设一个高素质的BA系统是必不可少的。

XXXX的主要特点是：面积大，机电设备多且大型，要求的施工期短。

因此本方案在设计中将紧扣以上特点，在设计中充分考虑各种细节，从设备选型、配置、监控点设置、控制方式、软硬件功能等都作出了详细阐述，采用目前国际上最先进的技术，并结合我司丰富的工程经验，为XXXX提供一个全面、优化的建筑设备自动化系统设计方案。

第一章楼宇自控系统（BAS）1．1 系统概述根据xx楼宇自控系统工程技术文件及业主所提出对设备智能控制系统的功能和配置要求，xx楼宇自控系统主要对空调系统、冷水机组、给排水系统、变配电系统、消防系统等相关设备的运行进行实时监控和管理。

实现自动化控制与节能的功能。

1.1.2 系统设计目标根据xx技术文件的要求，设备智能控制系统应采用集散式的结构模式，实现对BAS各专业子系统设备运行参数监测和管理，其监控功能需求包括以下几个方面：空调、发电机、给排水、变配电、照明和消防等设备的实时监控和管理。

控制和信息采集功能将由BAS中的DDC控制器、操作站共同完成。

而BAS网络的监控管理工作站将对上述的机电设备进行监控管理。

●通过BAS系统的优化控制提高xx内机电设备运行的合理性，节省能源消耗，减轻管理人员的劳动强度。

●提供可靠的、经济的能源控制和分配方案，实现能源管理的自动化。

●通过系统的统一管理和调度，充分发挥xx内机电设备整体协调与配合的功能。

●不断地、实时地提供机电设备运行状况的资料、报表进行集中的分析，作出设备管理决策的依据，实现机电设备管理工作的自动化。

●设备智能控制系统(BAS)LAN局域网络应遵循BACnet协议，网络设备配置符合分散控制和集中监视的模式，以及资源与信息共享的原则。

1.2 xxBA系统选型根据xx机电设备实际配置情况，在本方案中拟选用霍尼韦尔EXCEL 5000BA系统，该系统是目前全球最为先进的BA（建筑自动化）系统，它可以为整个会所提供了简便有效的管理。

1.2.1 EXCEL 5000BA简介霍尼韦尔EXCEL 5000BA系统是一个开放系统，现场网络采用了行业规范Lon Mark,易于实现与霍尼韦尔的XL 1000、FS90 消防报警系统和 XSM安保系统（ CCTV 、防盗及保安巡更系统等）的集成，以及与第三方弱电系统的联网功能。

：它适用于从中型到大型建筑物的楼宇自动化控制系统。

UniSim流程设计与动态仿真1 流程行业过程设计与动态仿真的重要性与挑战现代化的炼油和石化工装置对自动化控制系统的要求越来越高。

随着DCS、先进控制技术、优化技术、计划与调度等先进技术的广泛应用，工厂生产自动化程度越来越高。

要对装置和工艺过程进行有效的操作和控制，在选用控制策略和制定操作规程时必须全面考虑到工艺原理、过程动态特性以及各个控制对象之间约束等诸多关系。

这对于装置工程师、控制工程师、生产操作人员来说是一个巨大的挑战，因为他们必须在较短时间内掌握这些先进的控制技术，熟悉调节控制的方法，全面掌握工艺过程原理及动态特性等一系列与生产操作相关的知识。

如果能在正式开车之前给他们提供适当的培训，让他们充分熟悉工艺和操作规程，积累操作经验，这将非常有利于生产装置顺利投运，有利于稳定安全的生产，有利于发挥装置的最大能力，真正给工厂带来效益。

但是，装置工程师、控制工程师、生产操作员如何能在系统投运前尽快地熟悉工艺过程、获得全面的操作体验和提高处理异常事故的能力呢？传统方式主要有三种：开工前DCS短训、学习操作规程和外出实习。

无论采用何种方式，所获得的知识和经验都是十分有限的。

在装置开工前，DCS短训时间有限，工艺本身又未投运，所以只能做到熟悉操作界面和基本操作而已，对于复杂的控制策略、先进控制器的投用、操作程序等，操作员都无法真正体验；学习操作规程全无感性认识，就如同我们只是拿着书本学习电脑，而却没有电脑可用，效果自然不会好；外出实习，首先所学的不是用户自己的工艺，其次，在实习装置上，操作人员不可能实际操作和经历各种工况，三是操作人员不可能接触到那些核心工艺，况且还要必须支付大量的实习费用。

此外，虽然目前针对流程行业流程设计与动态仿真的应用已经非常普遍，但从专业机构的调查统计来看，仍然存在一些问题和挑战。

例如，市场上有不少产品系统平台的物性库不够丰富并缺少权威性、稳态设计达不到应用精度、动态仿真特性偏离性大、不能对DCS/ESD等系统进行完全识别和兼容、对大过程模型无法实现全流程动态模拟等等。