상업 및 기관 건물 프로젝트에서 제어 시스템은 모든 지능형 건물 구축의 척추입니다.새로운 건물 관리 시스템 (BMS/BAS) 을 501,000 평방미터 규모의 오피스 단지, 병원의 HVAC 제어 계층을 업그레이드하거나,선택된 제어 플랫폼이 시스템 신뢰성을 결정합니다., 시공 시간표, 장기적인 유지보수 비용, 그리고 궁극적으로 계약자 또는 시스템 통합자로서의 평판.

그러나 제어 시스템 선택은 건물 자동화 프로젝트에서 가장 과소평가 된 단계 중 하나입니다.많은 계약자는 하드웨어 조달 결정으로 대우합니다.단위 가격에 경쟁력 있는 것처럼 보이는 제어 시스템은 프로그래밍, 통합, 시공 및 운영 과정에서 상당한 숨겨진 비용을 부과할 수 있습니다.

이 가이드는 상업 프로젝트에서 건물 자동화 제어 시스템을 평가하고 선택하기위한 구조화된 틀을 제공합니다.그것은 경험있는 계약자와 시스템 통합자가 제어 플랫폼 선택의 위험을 줄이기 위해 사용하는 네 가지 중요한 결정 지점을 다루고 있습니다.: 응용 프로그램 요구 사항에 대한 제어 캐비닛 유형의 일치, PLC 프로그래밍 기능을 평가, 프로토콜 호환성 및 시스템 통합 아키텍처를 평가,그리고 자격을 갖춘 제어 시스템 공급자 및 서비스 파트너.

각 섹션에는 조달 기준, 일반적인 실패 방식 및 계약자가 다음 프로젝트 사양에 직접 적용 할 수있는 실행 가능한 권장 사항이 포함되어 있습니다.

건물 자동화 프로젝트는 거의 단일 제어 접근법을 포함하지 않습니다. 대부분의 상업 건물에는 제어 캐비닛 유형이 결합됩니다.각 건물 작업의 다른 계층에 최적화각 응용 프로그램에 대한 올바른 캐비닛 유형을 지정하는 것은 제어 시스템 선택의 첫 번째이자 가장 기본적인 단계입니다.

저전압 제어 캐비닛

저전압 제어 캐비닛은 일반용 전자 기계 장비: 팬 코일 유닛 (FCU), 물 펌프, 배기가스 팬, 연기 추출 시스템 및 유사한 유틸리티 로드.이 캐비닛은 기본 시작/정지 기능을 제공합니다, 과부하 보호 및 화재 경보 연결 인터페이스

저전압 제어 캐비닛의 주요 선택 기준은 평상 전류 용량과 단전 저항 등급, 장치 보호 클래스 (IP 등급),특히 야외 또는 습지용 설비용화재 경보 연결의 사용 가능성과 종류 건조 접촉; 보조 접촉 및 과부하 릴레의 미래의 확장을위한 공간;및 지역 전기 코드 및 관련 GB 또는 IEC 표준을 준수.

저전압 제어 캐비닛은 잘 정립 된 사양을 가진 상품 제품입니다. 가격 경쟁은 강합니다.그리고 문서화 된 타입 테스트 인증서를 가진 평판 좋은 제조사를 사용하는 경우 사양이 부족할 위험이 낮습니다.주요 계약자 위험은 조정입니다: 이러한 캐비닛은 하드 와이어 또는 네트워크 인터페이스를 통해 건물 자동화 시스템 (BAS) 또는 화재 경보 시스템 (FAS) 과 통합되어야합니다.그리고 이 통합은 설계 단계에서 계획되어야 합니다., 시공 중에 발견되지 않았습니다.

PLC 제어 캐비닛

프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러 (PLC) 제어 캐비닛은 복잡한 건물 자동화 프로젝트의 작업 마차입니다. 제어 논리가 단순한 켜고 끄는 순서보다 더 나아질 때 지정됩니다. 예를 들어,HVAC 공장실 그룹 제어 응용 프로그램, 다중 펌프 번갈아 작동 시스템, 엘리베이터 로비 압력 관리 또는 냉각 물 플랜트와 냉각 타워 간의 조정.

PLC 기반 제어의 핵심 장점은 프로그래밍 가능성입니다. 고정 기능 컨트롤러와 달리 PLC는 복잡한 순서 논리, PID 루프, 수학적 계산,하드웨어 변경 없이 데이터 로깅이 유연성은 PLC 캐비닛을 제어 순서가 여러 상호 작용 변수 (온도, 압력, 흐름, 습도) 를 포함하는 프로젝트에 적합합니다.운용 방식은 계절적으로 또는 탑승자의 경우 변경됩니다 (e예를 들어, 낮 / 밤 설정 포인트 교대, 점령 / 비점 스케줄링); 시스템은 필드 버스 프로토콜을 통해 여러 제3자 장치와 인터페이스를해야합니다.또는 소유자는 결함 책임 기간 동안 제어 논리를 변경해야 합니다.

PLC 캐비닛의 주요 선택 기준은 PLC 브랜드와 제품군 (시멘스 S7-1200/1500, 앨런 브래들리 컴팩트 로직스/컨트롤 로직스, 미쓰비시 FX5U/iQ-R,또는 슈나이더 모디콘 M221/M241은 중국 상업 프로젝트에서 일반적인 선택입니다, 예비 부품의 사용 가능성과 엔지니어링 팀의 플랫폼에 대한 친숙성);적절한 마진과 함께 I/O 포인트 수 (디스크리트 채널과 아날로그 채널 모두에서 최소 15%에서 20%의 부재 용량을 지정하십시오), 캐비닛 제조 후 I / O를 추가하는 것은 비용이 많이 든다); 통신 프로토콜 지원 (PLC가 연결된 장치에 의해 요구되는 필드 버스 프로토콜을 지원하는지 확인합니다.에더넷/IP, 또는 독자적인 프로토콜은 다중 공급자 사이트의 경우, 게이트웨이 기능을 갖춘 PLC 플랫폼은 통합 복잡성을 감소시킵니다.) programming environment and language options (IEC 61131-3 standard is the minimum expectation—confirm the programming software license cost and whether the source code will be delivered to the end client); 및 캐비닛 환경 등급 (옥탑 공장실 또는 조건이없는 유틸리티 샤프트의 경우, 확장 된 온도 범위와 강화 된 장벽 보호 사항을 지정하십시오.)

DDC 제어 캐비닛

직접 디지털 제어 (DDC) 캐비닛은 분리 순서보다 아날로그 루프 규제에 최적화된 전문 컨트롤러입니다.그들은 공기 처리 장치 (AHU) 의 건물 자동화 시스템 (BAS/BMS) 현장 수준의 제어에 대한 표준 선택입니다., 냉각 시설 최적화 및 지역 수준의 온도 조절.

DDC controllers excel at proportional-integral-derivative (PID) control—maintaining a setpoint despite load disturbances—which is their primary advantage over PLC-based approaches in comfort conditioning applications현대 DDC 컨트롤러는 또한 외부 컴퓨팅 하드웨어의 필요성을 줄이는 스케줄링, 경보 및 트렌드 로깅 기능을 내장합니다.

DDC 캐비닛의 주요 선택 기준은 컨트롤러 포인트 밀도와 모듈성 (프로젝트 범위가 진화함에 따라 점진적인 I/O 확장을 허용하는 플랫폼을 선택)시멘스 데시고 PXC/PXC-R, 슈나이더 앤도버 컨티뉴엄, 트리디움 나이아가라 등은 중국 시장에서 잘 자리잡고 있습니다.) 프로그래밍 방법론 (일부 DDC 플랫폼은 독자적인 그래픽 프로그래밍 도구를 사용합니다.다른 사람들은 표준 BACnet 또는 IEC 61131-3 프로그래밍을 지원합니다, 학습 곡선과 소프트웨어 사용 가능성을 확인합니다.) integration with the BAS head-end (confirm the DDC platform's BACnet implementation profile and whether the building management server software can auto-discover and bind to the controllers without manual address configuration); and vendor lock-in risk (some DDC platforms use proprietary communication buses that limit interoperability with third-party devices—prioritize platforms with open BACnet/IP or BACnet/Ethernet integration pathways).

조명 컨트롤 캐비닛

지능형 조명 제어 캐비닛은 상업, 기관 및 호텔 환경에서 조명 회로를 관리합니다. 기본적인 스위치 외에도이 캐비닛은 장면을 전환 할 수 있습니다.시간계획 운영, 광세포 기반의 낮빛 수집, 점유 센서 통합, 그리고 생체 리듬 프로그래밍

조명 제어 캐비닛의 주요 선택 기준에는 디밍 프로토콜 지원 (DALI는 쌍방향 통신으로 인해 상업적 디밍에 대한 선호되는 프로토콜입니다.개별 조명 장치의 주소, 낮은 디밍 레벨에서 반짝이는 기능과 0-10V 및 PWM 디밍은 저렴한 대안이지만 주소 기능이 부족합니다. DMX512은 엔터테인먼트 및 전면 조명용으로 예약되어 있습니다.) integration with BMS (confirm whether the lighting control system provides a BACnet gateway or open API for integration with the building management system—lighting and HVAC integration enables energy-saving strategies such as occupancy-linked conditioning)그리고 비상 조명 모니터링 (많은 관할권에서,비상 조명 회로는 램프 장애를 모니터링하고 소방 서비스 인터페이스에 보고해야 합니다. 캐비닛이 필요한 모니터링 연락처와 인터페이스 표준을 제공하는지 확인합니다.).

대부분의 상업 건물 프로젝트에는 네 가지 캐비닛 유형 모두 협동해야 합니다.가장 흔한 실패 모드는 설계 단계에서의 과소 규격입니다. 특히 PLC 캐비닛의 I/O 수를 과소 평가하고 DDC-to-BMS 통합에 대한 프로토콜 역량을 과소 규격합니다.텐더 설계 단계에서 전체 장비 일정을 수행하고 캐비닛 양과 사양을 최종 결정하기 전에 제어 논리 검토를 수행합니다.

하드웨어 선택은 제어 시스템의 물리적 역량 바닥을 설정합니다. 실제 성능 천장운영 신뢰성, 유지보수 용이성은 해당 하드웨어에서 실행되는 제어 소프트웨어의 품질에 의해 결정됩니다.

잘못된 PLC 프로그래밍은 상업 건물 프로젝트에서 제어 시스템 고장의 주요 원인입니다. 일반적인 증상에는 전력 주기에서 재설정되는 간헐적 인 센서 고장이 포함됩니다.PID 루프는 설정값을 추적하고 유지하지 않습니다., 매일 운영자 개입이 필요한 통신 중단 및 실제 비상 상황에서 운영자 인터페이스를 사용할 수 없게 만드는 경보 홍수.

이러한 오류는 하드웨어의 한계로 인한 불가피한 결과가 아닙니다.하지만 시스템이 작동하고 계약자의 결함 책임 기간이 만료된 후 복구하는 데 비용이 많이 든다..

PLC 프로그래밍 품질을 평가할 때 다음 여섯 가지 표준을 수용 기준으로 적용한다.

1모듈 프로그램 아키텍처

제어 프로그램은 개별적인 기능 모듈로 구성되어야 합니다. 각각의 모듈은 하나의 장비 그룹 또는 제어 기능을 처리하며, 정의된 데이터 교환 인터페이스를 통해 통신합니다.모듈형 프로그래밍은 복잡성을 감소시킵니다., 문제 해결을 간소화하고 시스템 수준의 시범화 시작하기 전에 프로그램 섹션을 독립적으로 테스트 할 수 있습니다. 모든 논리가 단일 코드 블록에 거주하는 단체적인 프로그램을 피하십시오..

2범용적인 결함 진단

이 프로그램은 다층 오류 응답 구조를 구현해야 합니다. 첫 번째 계층 검출은 횡단 채널 타당성 검사를 사용합니다.냉각 물 공급 온도를 초과하는 공급 공기 온도 측정은 물리적으로 불가능하며 센서 결함을 나타냅니다.두 번째 레이어 핸들링은 기본 센서가 고장 났을 때 자동으로 재발 제어 모드로 전환하여 장비 종료를 방지하고 탑승자의 기본 편안함을 유지합니다.3층 로깅 기록 시간표 결함 기록 PLC의 저장 메모리에, 연결 된 엔지니어링 워크스테이션이 필요하지 않고 근본 원인을 분석 할 수 있습니다.

3- 커뮤니케이션 과잉 및 타임 아웃 처리

PLC와 상위 레벨 시스템, 그리고 PLC와 현장 장치 통신은 둘 다 정의된 안전 상태를 가진 타임아웃 및 재시험 논리를 구현해야 한다.가장 일반적인 통합 실패는 귀신 명령어입니다. 의도하지 않은 상태에서 현장 장치를 남겨주는 통신 실패적절한 타임아웃 처리로 통신이 끊어지면 시스템이 안전한 상태로 전환됩니다.

4. PID 루프 튜닝 문서

시스템 내의 모든 PID 제어 루프에 대해 프로그램은 모든 튜닝 매개 변수를 읽을 수 있고 쓸 수 있는 운영자 매개 변수로 노출해야 합니다.기본 조정 값은 프로그래머에 의해 제공되어야 하며, 실행 중에 확인되어야 합니다.- PID 루프가 정렬되지 않은 상태에서 제공되는 시스템은 만족스러운 성능을 달성하기 전에 상당한 시공 엔지니어 시간이 필요합니다.

5전달 문서 패키지

프로젝트 전달시 계약자는 PLC 프로그램 소스 코드를 전체적으로 제공해야 합니다.모든 물리적 채널을 장비 태그 이름과 연결하는 완전한 I/O 주소 할당 테이블, 각 제어 기능을 해당 프로그램 모듈에 매핑하는 기능 설명 문서어떤 매개 변수가 기록되고 어떤 샘플링 간격이 있는지 지정하는 경향 로그 구성.

6적용 가능한 표준에 대한 준수

PLC 프로그램은 GB/T 19582 (산업 프로세스 측정 및 제어) 및 GB 50438 (지능 건물 설계 코드) 에 따라 개발되어야합니다.그리고 건물 유형에 대한 특정 적용 표준.

프로그래밍 및 시공 비용은 건물 자동화 프로젝트 계약에서 체계적으로 과소평가됩니다.CPU 구성 분리, I/O 시동, 루프 튜닝, 통신 설정 및 HMI/BMS 통합은 별도의 라인 아이템입니다.현장에서 엔지니어-일 최소를 지정 (상업 HVAC PLC 프로젝트의 엄지손가락 규칙): 50 ~ 80 I / O 포인트 당 1 개의 시공 엔지니어-일). 프로그램 소스 코드 보증을 요구하고 실제 완료로부터 최소 24 개월의 결함 책임 기간을 설정합니다.

현대 상업 건물은 다중 공급자 환경입니다. 전형적인 프로젝트는 한 제조업체의 HVAC 제어, 다른 제조업체의 화재 경보, 세 번째의 액세스 제어,네 번째에서 엘리베이터 모니터링따라서 제어 시스템 선택 결정은 주요 플랫폼의 독립적 인 기능뿐만 아니라하지만 또한 일관된, 건물 전체에 통합된 시스템.

시스템 통합 실패: 하위 시스템에서 데이터를 공유할 수 없거나 충돌하는 명령어를 생성할 수 있는 경우또는 비싼 게이트웨이 하드웨어를 필요로 합니다.근본적인 원인은 거의 항상 프로젝트 타임라인에서 너무 늦게 발견된 프로토콜 호환성입니다.

BACnet는 기본 표준입니다.

BACnet (Building Automation and Control Network) 는 ASHRAE 135 및 ISO 16484-5에 따라 표준화되었으며, 전 세계 상업 프로젝트에서 건물 자동화 통신을 위한 지배적인 개방형 프로토콜입니다.중국 시장의 프로젝트, BACnet over IP (BACnet/IP) 는 권장되는 주요 통합 프로토콜입니다. 주요 장점은 독점 게이트웨이가없는 장치 상호 운용성,공학 및 시공을 단순화하는 표준화된 객체 정의, 네트워크 관리 및 시범화 도구의 광범위한 사용 가능성과 BACnet/IP 라우터를 통해 오래된 BACnet MS/TP 네트워크와 후향 호환성또는 BAS 서버, ASHRAE BACnet 테스트 실험실 (BTL) 목록을 통해 BACnet 프로토콜 적합성 테스트 인증 확인.

하위 시스템 수준의 통신을 위한 Modbus

모드버스 (RS-485을 통한 RTU와 이더넷을 통한 TCP 모두) 는 PLC 또는 DDC 컨트롤러와 변주 주파수 드라이브 (VFD) 와 같은 필드 레벨 장치 간의 통신에 널리 사용됩니다.전력계모드버스는 복잡한 객체 모델링을 위해 BACnet보다 덜 정교하지만, 단순성과 유비쿼터스는 장치 수준의 통신에 실용적인 선택으로 만듭니다.Modbus를 사용할 때, 제출 단계에서 특정 레지스터 매핑과 데이터 타입 코딩을 지정합니다.

Profinet 및 EtherNet/IP 기계 수준 통합

건물 자동화 시스템이 제조 실행 시스템, 프로세스 제어 시스템, 또는 내장 PLC를 갖춘 큰 기계 설비와 인터페이스가 필요한 프로젝트에서Profinet (시멘스 생태계) 또는 EtherNet/IP (Allen-Bradley 생태계) 가 필요할 수 있습니다.이 프로토콜은 BACnet 또는 Modbus보다 더 높은 성능과 더 긴밀한 실시간 동기화를 제공하지만 더 복잡한 제품과 공급자 결합의 비용으로 제공됩니다.이 프로토콜을 응용 프로그램이 실제로 그들의 기능을 필요로 경우에만 사용, 병원 CSSD 환경 통제 또는 실험실 압력 모니터링에서 서브 초반 반응이 중요합니다.

가장 유해한 통합 실패 모드는 건물 전체 관리 시스템과 운영 데이터를 공유하지 않고 독립적으로 작동하는 정보 실로 하위 시스템입니다.정보 실로를 방지하기 위해, 장비 수용의 조건으로 개방형 데이터 인터페이스를 요구합니다. 설계 개발 중에 프로젝트 전체 데이터 교환 매트릭스를 정의하고 처음부터 네트워크 격리를 지정하십시오.특히 클라우드 기반 원격 모니터링을 포함하는 프로젝트.

연결된 건물 자동화 시스템은 기업 IT 네트워크의 공격 표면에 있습니다. 모든 IP 연결된 제어 장치에 대한 IEEE 802.1X 네트워크 액세스 제어를 지정하십시오.개방된 주변 포트보다는 원격 유지보수 접근을 위해 VPN 터널을 필요로 합니다.· 이전 이전부터 신규 자격증 변경을 명령합니다.ICS 사이버 보안 전문가를 고용하여 운영하기 전에 네트워크 세그먼트 검토를 수행합니다..

1전체 기술 공급 능력

공급자는 제어 시스템 라이프 사이클의 모든 단계를 제공 할 수있는 능력을 입증해야합니다: 캐비닛 제조 및 공장 수용 테스트 (FAT), 현장 설치 감독,PLC 및 DDC 프로그래밍, 시스템 시공, 운영자 훈련 및 양도 문서를 요청 하 고 내장 전기 설계 능력의 증거와 함께 단일 라인 다이어그램 및 I / O 일정을 제공,PLC/DDC 내부 프로그래밍 능력과 비교 가능한 완료 프로젝트 참조, 그리고 문서화 된 시공 및 전달 절차.

2문서화 된 비교 가능한 프로젝트 경험

공급자의 자격은 특정, 검증 가능한 프로젝트 참조에 기초해야합니다. 각 참조에 대해 프로젝트 이름, 위치, 건물 유형 및 총 바닥 면적을 요청하십시오.제어 시스템 범위 및 대략적인 I/O 수; 프로토콜 및 통합 아키텍처; 실제 완료 연도 및 모든 주목할만한 기술적 문제 해결; 및 클라이언트 연락처 이름 및 연락 허가.현재 프로젝트와 같은 건물 유형의 참조를 우선 순위.

3문서화 된 격상 절차와 반응적인 판매 후 지원

건물 자동화 시스템은 운영 기간 동안 고장을 경험합니다. 서비스 수준 협약에 의해 뒷받침되는 응답 시간 약속에 대한 공급자를 자격;VPN 기반 또는 클라우드 연결 문제 해결 도구를 통해 원격 진단 기능의 사용 가능성프로젝트 도시 내에서 예비 부품과 현장 서비스와 함께 지역 서비스 엔지니어의 존재; 그리고 다른 고장 심각성 수준에 대한 문서화 된 격화 절차.

패키지 통합 모델: 기계-전기 계약자는 제어 시스템 전문가를 국내 서브 컨트랙터로 고용합니다. 이 모델은 기술 능력과 책임을 전문 회사 내에서 집중시킵니다.대부분의 상업 프로젝트의 경우 20년 이하입니다.1,000 평방 미터 GFA, 이것은 최고의 균형을 제공합니다.

직접 조달 모델: 주 계약자 또는 소유자는 제어 캐비닛과 PLC 프로그래밍 서비스를 다른 공급 업체로부터 직접 구매하고 제어 위원회 요원을 고용하여 통합 및 시공합니다.이 모델은 비용 투명성을 제공하지만 부품 품질에 대한 가장 적은 직접적인 통제를 가진 당사자에게 통합 위험을 이전합니다.대규모 또는 기술적으로 복잡한 프로젝트의 경우, 이것은 더 나은 위험 분포를 제공 할 수 있습니다.

제어 시스템 선택은 재화 조달 운동이 아닙니다. 그것은 프로젝트 제공 위험, 장기 운영 비용,그리고 계약자의 전문적인 평판.

네 가지 주요 결정 지점 (카비닛 타입 매칭, 프로그래밍 품질, 프로토콜 및 통합 아키텍처, 공급자 자격) 은 서로 연결되어 있습니다.단 하나의 차원의 약점은 전체 시스템을 손상시킵니다.이 네 가지 차원을 평가하기 위해 체계적인 프로세스를 개발하는 계약자와 시스템 통합자는 지속적으로 더 나은 프로젝트 결과를 제공하고 지속적인 고객 관계를 구축합니다.

현재 건물 자동화 프로젝트를 계획하고 있으며 제어 시스템 사양 검토, 공급자 자격 또는 PLC 프로그래밍 범위 정의에 도움이 필요한 경우전문적인 상담 서비스가 제공됩니다많은 제어 시스템 전문가는 설계 개발 단계에서 프로젝트에 대한 무료 예비 계획 검토를 제공합니다.