BÀI GIẢNG hệ thống quản lý tòa nhà BMS

Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

HỆ THỐNG BMS

I-

MÔ HÌNH VÀ CẤU TRÚC

ĐIỀU KHIỂN VÀ MÀN HÌNH HVAC CHIẾU SÁNG ,HỆ THỐNG AN NINH,TIÊU THỤ
NĂNG LƯỢNG.

1
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

Phòng điều khiển chiếu sang,nhiệt độ ,rèm tự động

2
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

Cấu trúc tiêu chuẩn cho một hệ BMS
Hệ thống điều khiển tự động tòa nhà BMS được thiết kế theo mô hình điều khiển phân lớp. Một
hệ thống BMS thường được thiết kế theo mô hình 4 lớp:
Lớp hiện trường.
Lớp điều khiển.
Lớp vận hành giám sát.

Lớp quản lý.
Thiết bị hiện trường
Các thiết bị như cảm biến (sensor): Sensor nhiệt, ánh sáng, chuyển động, hồng ngoại... bộ chấp
hành (actuator): Điều hoà không khí, quạt thông gió, thang máy... các bộ field controller để giao
tiếp trục tiếp với các khu vực có các ứng dụng cần điều khiển. Các thiết bị hiện trường có khả
năng tự giao tiếp với nhau, hoặc qua bộ điều khiển (Local controler). Sensor sẽ gửi thông số của
hệ thống, của môi trường tới bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ xử lý thông điệp đó và gửi tới thiết
bị chấp hành. Thiết bị chấp hành có thể nhận ngay yêu cầu từ các thiết bị cảm biến, hoặc từ hệ
thống BMS.

3
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

BMS - Hệ thống quản lý tòa nhà
Khối điều khiển
Kết nối từ trung tâm điều khiển tới mức điều khiển các ứng dụng trong tòa nhà thông qua cácp
điều khiển BAS với giao diện BACnet TCP/IP, bao gồm các bộ DDC (Digital Direct Controller điều khiển số trực tiếp), các bộ điều khiển địa phương, khu vực, các giao diện tới các hệ thống
phụ trợ như: điều hòa không khí, báo cháy, chữa cháy, hệ thống điện...
Khối điều khiển có chức năng:
Nhận lệnh điều khiển từ khối vận hành giám sát gửi tới thiết bị chấp hành.
Xử lý thông điệp khi có yêu cầu tại địa phương.
Gửi thông điệp, kết quả tới khối vận hành giám sát.
Khối vận hành giám sát (SCADA).
Trung tâm điều khiển, mức quản lý bao gồm các hệ thống máy chủ dữ liệu, trạm làm việc được
cài đặt các phần mềm quản lý bảo dưỡng, máy in và máy tính dành cho việc lập trình và cấu hình
hệ thống. Nó có chức năng chính:
4

Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Quản lý toàn bộ toà nhà
- Giám sát vận hành của các thiết bị, giám sát sự cố xảy ra.
- Gửi yêu cầu đến bộ điều khiển hiện trường.BMS quản lý các thành phần hệ thống toà nhà theo
cơ chế đánh địa chỉ. Mỗi thiết bị, bộ điều khiển địa phương được gắn một địa chỉ. Các thiết bị
hiện trường có thể trực tiếp giao tiếp với nhau hoặc qua bộ điều khiển địa phương. Giao tiếp
thường được sử dụng ở bus trường là ARCnet và ở Bus điều khiển là BACnet TCP/IP. Một điều
thuận lợi khi tích hợp hệ thống đó là các thiết bị hiện trường như thang máy, điều hoà, quạt thống
gió... đều hỗ trợ chuyển truyền thông TCP/IP. Rất thuận lợi cho nhà tích hợp hệ thống.
Khối quản lý
Khối này thực ra được cài dặt ngay ở khối vận hành giám sát. Chức năng chính của nó là cài đặt
kế hoạch làm việc. Kết nối vận hành từ xa qua mạng viễn thông, internet... Ví dụ: Khi ta cần một
phòng họp cho 100 người vào X giờ, ngày Y tháng Z. Người quản trị có thể tự tìm và án định nó
hoặc gõ lệnh để máy tự tìm. Khi đó Hệ thống vận hành giám sát sẽ tự động gửi lệnh điều khiển
bao gồm: Thời gian mở phòng họp, bật đèn, điều hoà, thông gió... trước thời gian ấn định nào đó.
Ánh sáng trong phòng được mặc định là phòng họp. Khi yêu cầu một phòng khách sẽ có phòng
khách với không gian của nó... Với mục đích đem lại sự thoải mái cho người sử dụng, tiết kiệm
năng lượng, giảm sự vận hành của con người đối với các thiết bị trong toà nhà. Hiện nay, các
phần mềm điều khiển BMS được tích hợp hoàn hảo với các thiết bị hỗ trợ khác như: Hệ thống
truyền hình hội nghị, điều khiển và giám sát qua mạng, các thiết bị cầm tay PDA...
Thông tin platform của hệ BMS
Để ứng dụng được BMS, Các thiết bị lắp đặt trong tòa nhà phải hỗ trợ kêt nối BMS, tức là hỗ trợ
các chuẩn truyền thông chuẩn như: BACnet, LonWork, Modbus... Hoặc hỗ trợ chuẩn tín hiệu
công nghiệp 4-20mA. BMS có thể điều khiển các thiết bị này qua chuẩn truyền thông.
Thiết kế BMS đi kèm với thiết kế xây dựng và các trang thiết bị của tòa nhà. Khi xây dựng tòa
nhà trang bị BMS, người thiết kế xây dựng và người thiết kế hệ BMS phải phối hợp với nhau để

đưa ra bản thiết kế thống nhất. Trong bản thiết kế tòa nhà có trang bị BMS, yêu cầu một không
gian để lắp đặt các thiết bị điều khiển, thiết bị cảm biến, chấp hành và đi dây cable mạng.
Khi xây dựng tòa nhà hỗ trợ BMS, người thiết kế phải sử dụng các thiết bị hỗ trợ kết nối BMS.
Hoặc kết hợp với nhà cung cấp giải pháp BMS để bổ sung và trang bị thêm các thiết bị hổ trợ. Ví
dụ: Lắp đặt thêm hệ thống Sensor nồng độ CO2 ở các cửa nhận và cửa xả hệ thông gió, sensor
nhiệt độ cho hệ thống chiller làm lạnh, làm nóng nước công nghiệp cung cấp cho hệ điều hòa, hệ
thống nước nóng-lạnh cho tòa nhà...

KHỐI BMS QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG VÀ VÂN HÀNH TÒA NHÀ

5
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

6
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

7
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

8
Giáo trình BMS

Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

9
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

10
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

II-

MỘT SỐ THÔNG SỐ THIẾT BỊ

1.Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ
[
Đặc tính:
- Nguồn cung cấp: 30VDC
- Dải đo nhiệt độ: -30oC ~ +50oC
- Chức năng:
- Đo đếm giá trị nhiệt độ và báo động giá trị giới hạn
2 - Mô đun quang

Đặc tính

- Nguồn cung cấp: 230VAC, 50Hz
Chức năng
- 8 x chuyển mạch/ rèm cửa
- 8 x điều chênh độ sáng
- 2 x chuyển mạch và 4 x điều chaenh độ sáng
3- Cảm biến ánh sáng gắn trần

11
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

Đặc tính :
- Kích thước : 54 x 20 mm
4- Công tắc cảm ứng dùng cho đèn có sử dụng công nghệ của EE003

5 - Cáp hệ thống

Đặc tính
- EIB - Y (ST)Y 2 x 2 x 0. 8 (Điện áp chịu đựng: 4KV)
6- Điều khiển cảm biến

12
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

7- Bộ điều khiển từ xa hồng ngoại, 6 nút nhấn

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : bộ 2 pin LR03AAA (đóng gói theo sản phẩm)
- 6 nút nhấn
- LED truyền tín hiệu
- Khoảng cách sử dụng 10m
- Kích thước: LxHxW : 110 x 52 x 25mm
- Mặt trước: nhựa, bạc
- Mặt sau: nhựa, xám
Chức năng :
- Sử dụng mặt nút nhấn thông minh WYT36XIR để nhận lệnh từ bộ điều điều khiển từ xa.
- Sử dụng ETS để lập trình cho 12 chức năng truyền thông độc lập
- Tắt / Mở đèn, rèm cửa, điều chaenh độ sáng của đèn (dimmer)
- Điều khiển theo khu vực.
- Chức năng trì thời
- Điều khiển bằng cách truyền đi một giá trị số
- Điều khiển quang cảnh
13
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Gọi một giá trị điều khiển bằng số: độ sáng (Lux), giá trị dimmer (%), nhiệt độ (
8- Bộ nguồn cung cấp

Đặc tính
- Nguồn cung cấp: 230VAC, 50Hz
- Điện áp ngõ ra: (SELV) 30VDC
9- Giao diện điện thoại

Được trang bị chế độ hoạt động bằng tay, điều khiển bằng giọng nói, mã hóa quyền sử dụng, và
chức năng báo động, để kết nối với hệ thống tebis, phải sử dụng một thiết bị ngõ vào độc lập (Ví
dụ
như TX314)
Giao diện điện thoại TH0020A thông qua mạng lưới điện thoại để điều khiển một số chức năng
của
tòa nhà, bằng cách quay các số được lập trình trước (điện thoại cố định hay điện thoại di động),
khi
đó 3 đầu nối ngõ ra sẽ được kích hoạt với các chức năng lập trình trước. Đầu nối báo động ngõ ra
có thể truyền đi các đoạn ký tự đã được lập trình trước tới 3 số điện thoại cố định. Ngoài ra nhiệt
độ
được đo ở ngõ vào cũng có thể được truyền đi.
Đặc tính
- Đầu nối ngõ ra có 3 rơ le 5A/ 250VAC
- Đầu nối ngõ vào: một ngõ vào báo động 0 -30VAC/ DC, 1 ngõ vào báo động 0 – 230VAC, 1
đầu
14
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

nối NTC 10 kilohm dùng để đo nhiệt độ.
- Cảm biến: như loại EK086
- Giao diện điện thoại tương tự.
10- Mô đun Logic

Đặc tính
- Nguồn cung cấp : 230VAC, 50Hz

Chức năng
- 8 thuật toán AND logic / 8 thuật toán OR logic
- 4 cổng chuyển mạch
- Chức năng kích cổng
11- Bộ điều khiển từ xa tập trung bằng hồng ngoại

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : bộ 2 pin LR03AAA (đóng gói theo sản phẩm)
- 49 nút nhấn
- LED truyền tín hiệu
- Khoảng cách sử dụng 10m
- Kích thước : LxHxW : 235 x 46 x 20mm
- Mặt trước : nhựa, bạc
- Mặt sau : nhựa, xám
Chức năng :
15
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Sử dụng mặt nút nhấn thông minh WYT36XIR để nhận lệnh từ bộ điều khiển từ xa và điều
khiển từ xa 4 thiết bị điện (Ví dụ : TV, VCR, DVD and Hifi)
- Sử dụng ETS để lập trình cho 24 chức năng truyền thông độc lập
- Tắt / Mở đèn, rèm cửa, điều chaenh độ sáng của đèn (dimmer)
- Điều khiển theo khu vực.
- Điều khiển bằng cách truyền đi một giá trị số
- Điều khiển quang cảnh
- Gọi một giá trị điều khiển bằng số : độ sáng (Lux), giá trị dimmer (%), nhiệt độ (
0

C), v..v…
12- Thiết bị đầu ra 6 cổng cho việc làm ấm sàn nhà (giống sản phẩm TB059)

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : ổ cắm nguồn 230VAC
- Điện áp hệ thống 30VDC
- Thuộc tính : 6 kênh cho van điều khiển 24V (tối đa 13 cái/ kênh)
- 6 kênh ngõ ra
- Kích thước : dài x rộng x cao : 302 x 755 x 70 mm
Chức năng:
- Điều chaenh giá trị theo %
- Chức năng ghi đè
- Chức năng mùa he
13- Phần mềm mô phỏng điều khiển

16
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Phiên bản demo chae sử dụng được 30 phút.
14- Bộ chuyển mạch, điều chỉnh ánh sáng đèn, 2 kênh

Ngõ ra :
- 2 rơ le ngõ ra, 16A, 230VAC
- 2 ngõ ra cho ballast loại 0 -10V
- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
- Khoảng cài đặt giá trị cảm biến độ sáng 200 – 1200Lux
15- Điều khiển tín hiệu radio từ xa 24 kênh

16- Bộ điều chỉnh chiếu sáng 3 kênh (1 - 10 V)

17
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

Ngõ ra :
- Đầu nối ngõ ra điều khiển 1 – 10V với 3 rơ le 16A
- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
Chức năng:
- Điều chaenh độ sáng đèn
- Tắt / Mở
- Điều khiển bằng tay
- Hiển thị trạng thái của mỗi ngõ ra tương ứng
- Chức năng quang cảnh (8 trên mỗi mạch điện)
17- Mô đun ngõ vào 4 kênh

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
- Đầu nối đẳng thế
Đầu nối ngõ vào :
- 4 đầu nối ngõ vảo 230VAC
- Kết nối với nút nhấn
Chức năng:
- Tắt / Mở, điều chaenh độ sáng đèn, Lên / Xuống (với chức năng báo động)
- Chức năng ghi đè
- Chức năng trì thời

- Điều khiển gia nhiệt
- Gọi chế độ quang cảnh
18
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

18- Màn hình điều khiển nhiệt độ LCD loại 4 nút nhấn

Đặc tính:
- Nguồn cung cấp: 30VDC
- Kích thước: 80 x 80 mm
Điều khiển nhiệt độ:
- Gia nhiệt / Làm lạnh
- Lên / Xuống
- Gia nhiệt 2 bước: cơ bản và bổ sung
- Chế độ làm việc: tiện nghi, Dự phòng, Ban đêm, Ngăn ngừa Quá nhiệt / Đóng băng
- Điều khiển theo PID
Chức năng chiếu sáng:
- Tắt / Mở
- Lên / Xuống
- Điều chaenh độ sáng
- Bộ đếm thời gian
- Gọi chế độ điều khiển theo quang cảnh
20 - Cảm biến phát hiện vật có hướng sáng

Đặc điểm:
- Nguồn cung cấp: điện áp hệ thống 30VDC
- Kích thước: 110 x 44 mm

- Màu: trắng
Chức năng:
- Tắt / Mở đèn
19
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Lên / Xuống (Ví dụ: màn cửa, rèm cửa)
- Timer
- Điều khiển gia nhiệt
- Chế độ ghi đè
- Điều chaenh độ sáng đèn
- Chức năng điều khiển chủ / tớ
Chế độ cài đặt:
- Chế độ 1 "close": Điều khiển phát hiện sự hiện diện
(không có kênh điều khiển chiếu sáng)
- Chế độ 2: Điều khiển duy trì độ sáng cố định thông
qua giá trị Lux cài đặt trên thiết bị (50 – 700lux, điều chaenh được)
- Chế độ 3: điều khiển trì thời 1 – 3 phút.
21- Thiết bị đầu vào 2 ngả(gắn phẳng)

Dùng kết nối với :
- Nút nhấn thông thường
- Tiếp điểm cửa sổ
- Tiếp điểm báo động bất kỳ
- Tiếp điểm của bộ điều khiển nhiệt độ
Đầu nối ngõ vào:
- Dùng để kết nối với tiếp điểm không điện áp (tối đa 5m)

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
- Kích thước : cao x rộng x sâu : 35 x 38 x 12 mm
Chức năng:
- Điều độ sáng đèn
- Tắt / Mở
20
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Chức năng ghi đè
- Chức năng trì thời
- Gọi chế độ quang cảnh
22-Thiết bị đầu vào 6 ngả 230V

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
- Đầu nối đẳng thế
Đầu nối ngõ vào :
- 6 đầu nối ngõ vảo 230VAC
- Kết nối với nút nhấn/ công tắc, với đèn LED hiển thị (dòng rò 10mA trên mỗi đầu nối ngõ vào)
Chức năng:
- Tắt / Mở, điều chaenh độ sáng đèn, Lên / Xuống (với chức năng báo động)
- Chức năng ghi đè
- Chức năng trì thời
- Điều khiển gia nhiệt
- Gọi chế độ quang cảnh
23- Chấp hành điều khiển van

21
Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

Đặc điểm :
- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
- Thuộc tính : 5 LED dùng để hiển thị vị trí servo
- Giao diện : dây cáp 6 lõi 1 m
- Kích thước : dài x rộng x cao : 302 x 755 x 70 mm
Chức năng:
- Chức năng ghi đè
Nguồn cấp 29V DC 320 mA

24- Thiết bị đầu vào 4 ngả(gắn phẳng)

Dùng kết nối với :
- Nút nhấn thông thường
- Tiếp điểm cửa sổ
- Tiếp điểm báo động bất kỳ
- Tiếp điểm của bộ điều khiển nhiệt độ
Đầu nối ngõ vào:
- Dùng để kết nối với tiếp điểm không điện áp (tối đa 5m)
Đặc điểm :
22
Giáo trình BMS

Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

- Nguồn cung cấp : điện áp hệ thống 30VDC
- Kích thước : cao x rộng x sâu : 35 x 38 x 12 mm
Chức năng:
- Điều độ sáng đèn
- Tắt / Mở
- Chức năng ghi đè
- Chức năng trì thời
- Gọi chế độ quang cảnh
25- ộ điều khiển trong phòng (Màu Trắng)

Đặc tính :
- Nguồn cung cấp: 30VDC
- Kích thước: 80 x 80 mm
Chức năng chiếu sáng:
- Tắt / Mở
- Lên / Xuống
- Điều chaenh độ sáng
- Bộ đếm thời gian
- Gọi chế độ điều khiển theo quang cảnh
- Màn hình hiển thị: với chức năng AND/ OR chế độ hiển thị
26- Mô đun chuyển mạch, dạng âm tường, 1 kênh 4A

Chức năng chiếu sáng:
- Tắt / Mở
- Trì thời, lựa chọn quang cảnh
- Đèn LED hiển thị và nút nhấn dùng để gán địa chae vật lý khi lập trình,
chế độ điều khiển bằng tay và reset thiết bị
23

Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

Nguồn cung cấp: 30VDC
Ngõ ra: 4A, 230VAC
Kích thước: 53.5 x 29mm, thích hợp lắp đặt trong hộp âm tường.
27- Thiết bị đầu ra 4 kênh 4A dùng cho điều khiển chiếu sáng và
nhiệt độ

Ngõ ra :
- 4 tiếp điểm ngõ ra (không có điện áp)
- Nguồn cung cấp: điện áp hệ thống 30VDC
- Chức năng điều khiển chiếu sáng
- Chức năng điều khiển máy sưởi.
Chức năng chiếu sáng:
- Tắt / Mở
- Điều khiển bằng tay
- Hiển thị trạng thái của mỗi ngõ ra tương ứng
- Chức năng thời gian
- Chế độ điều khiển ghi đè
- Chức năng quang cảnh (8 trên mỗi mạch điện)
- Thời gian ON/OFF và bộ đếm ON/OFF
Chức năng điều khiển thiết bị sưởi :
- Thiết bị bảo vệ van
- Thiết bị điều khiển nén
28- Thiết bị đầu ra 6 kênh 16A dùng cho điều khiển chiếu sáng và nhiệt độ

24

Giáo trình BMS


Trung tâm đào tạo và chuyển giao công ngh ệ VNK

29- Thiết bị đầu ra cho đóng cắt đèn và làm nóng (8 kênh 4A) co điều khiển bằng tay

30 - Bộ điều chỉnh độ sáng 600W 1 đầu ra

31 - Thiết bị đầu ra 4 kênh 16A dùng cho điều khiển chiếu sáng và nhiệt độ

25
Giáo trình BMS