توپولوژی سیستم BMS

bms

اغلب شبکه های اتوماسیون ساختمان(BMS) ، دو سطح اصلی اولیه و ثانویه شبکه باس را شامل می گردد و معمولاً به نام های سطح فیلد ( filed level ) و سطح اتوماسیون ( automation level ) نامگذاری شده است .

سطح فیلد تجهیزات ورودی ها و خروجی ها (input,output ) کنترلرهای (PLC)  را شامل می گردد .سطح اتوماسیون رابط کاربر (HMI ) و تجهیزات کنترل مرکزی را شامل می گردد .

انواع پروتکل ها که در سیستم  BMS  استفاده می گردد مانند  :

SBUS,RS485,RS232,ARCNET,ETHERNET,BACNET,WIRELESS NETWORK,LON.KNX…می باشد. هر یک از کمپانی های سازنده تجهیزات BMS   دارای کنترل های مخصوص بوده و نیز کاربردهای متفاوتی را برای تجهیزات خود قائل هستند .اغلب طراحی های انجام گرفته در قسمت  BMS  به صورت قابل انعطاف بوده و دارای قابلیت کار با پروتکل های باز ( OPEN PROTOCOL ) می باشند .

کلیه نقاط کنترل به دو دسته ورودی ها و خروجی ها ( analog ,digital ) تقسیم می گردند . هر یک از نقاط کنترل در ساختمان کاربرد متفاوتی پیدا می کند .

 ۱-ورودی های آنالوگ :   (analog inputs)

مورد استفاده ورودی آنالوگ در اندازه گیری و قرائت مقادیر متغییر محیطی مانند دما ،رطوبت،فشار هواو یا آب می باشد .این اندازه گیری ها توسط مقاومت های گرمایی ( thermistor ) ،حلقه های جریانی ( ۴-۲۰ma ) ، ورودی های ولتاژی (۰-۱۰ V  ) و یا قطعه پلاتینی  حساس به گرما (  resistance thermo meter ) انجام می گیرد. عدد پائینی نشانگر حداقل اندازه گیری و عدد بالایی نشانگر حداکثر اندازه گیری می باشد .

 

۲-ورودی های دیجیتال ( digital inputs )

این ورودی ها عمدتاٌ  نشان دهنده وضعیت خاموش،یا روشن بودن  تجهیزات و یا وضعیت  کلیدها می باشد . که به عنوان مثال می توان در تشخیص سیگنال  ولتاژ ۲۴ و یا ۲۲۰ ولت و یا وضعیت فلو سوئیچ (F.S ) سنسور  اختلاف   فشار   هوا( DPS  )   و یا   نشانگر  کنتاکت   بدون    ولتاژ ( volta free relay contanct ) می باشد.

 

۳-خروجی های آنالوگ:  ( Analog out puts)

 کاربرد خروجی های آنالوگ در کنترل سرعت و یا تغییر موقعیت تجهیزات می باشد.به عنوان مثال درایورهای فرکانس متغییر( variable frequency drive) با کاربرد در تغییر دور موتور هوارسان (AHU) ترنسدیوسرها مبدل جریانی به سیستم پنوماتیک (current to pneumatics) عملگرهای دمپر و یا شیر های برقی با کاربرد در سیستم تهویه مطبوع به طور مثال با باز شدن شیر آب داغ تا ۲۵ درصد مقدار مورد نیاز تنظیم دمای داخل ساختمان حفظ می گردد.

 

۴-خروجی های دیجیتال (Digital outputs)

 خروجی های دیجیتال(Binary out puts) بطور معمول در باز و بستن رله ها و کلید ها موردد استفاده قرار می گیرد.به عنوان مثال روشن نمودن چراغ های اضافه پارگینگ هنگامی که سنسور روشنایی بیرون میزان نور را ناکافی می داند.و یا تغییر دورهای موتور فن کوئل(fan coile)هنگام تغییر دمای محیط توسط خروجی دیجیتال انجام می گیرد.

کنترلرها (Controllers)

کنترلرها با ساختار کوچک و دارای قابلیت برنامه ریزی با کامپیوتر با ظرفیت های مختلف ورودی و خروجی می باشند.ظرفیت ورودی و خروجی ها و عملکرد هر یک ،کاربرد کنترلرها را در یک پروژه ساختمانی  BMS تعیین نماید.

 

کلیه کنترلرهایی که در یک سیستم اتوماسیون ساختمان استفاده می گردد به سه دسته مختلف تقسیم میشوند :

کنترلرهای لاجیک (Programmable logic controls) و یا  PLC

کنترلرهای تحت شبکه (System network controllers)

کنترلرهای ترمینال یونیت (terminal unit controllers)

البته در برخی موارد جهت اتصال سایر تجهیزات از درگاه های (Gate way) مخصوص به منظور تجمیع سازی(Integrate systems) سیستم ها استفاده می گردد.

اغلب وظایف پروسه کنترل توسط سیستم PLC ها انجام می گردد.اما در مقام مقایسه هزینه واحد یک سیستم کنترل در هنگام استفاده از کنترلرهای تحت شبکه   ۲ تا ۳ برابر در سیستم   BMS   افزایش  می یابد .

کنترلرهای ترمینال یونیت  (RTU) در مقایسه با سایر کنترلرها دارای هزینه های گرانتر بوده و از قدرت و دقت بیشتری بر خوردار می باشد . مورد استفاده  RTU ها در سیستم هایی بر پایه اسکادا (scads) می باشد که به علت دارا بودن قدرت بیشتر دارای کاربرد صنعتی و نیروگاهی می باشد .

از پروتکل های معروف قابل  استفاده در سیستم SCADA می توان به PROFIBUS و  MODBUS اشاره نمود .

PLCها می توانند در اتوماسیون سطح بالای کاربرهایی نهایی مانند اتاق های تمیز  (Clean room) و یا بیمارستان ها مورد استفاده قرار گیرند .

اغلب موارد مانند دفاتر اداری ، تجاری ، فروشگاه های بزرگ و هتلی استفاده از کنترلرها تحت شبکه متداولتر از PLCها می باشد .

اهداف تقریباً یکسانی برای اغلب کنترلرها برنامه ریزی شده است مانند حلقه های باز خورد (Feed back loop) و نیز مدارات دیجیتال (Digital circuits) که دارای پاسخی در چند میلی ثانیه (Millisecond response) می باشد .

در یک ساختمان تحت شبکه BMS   تجهیزات زیادی توسط کنترلرهای تحت شبکه به یکدیگر متصل می گردند . نمونه هایی از تجهیزات که در یک ساختمان هوشمند به سیستم  BMS  متصل می باشد مانند: