樓宇自動化控制系統(tǒng)簡介

年4月19日樓宇自動化控制系統(tǒng)簡介文檔僅供參考樓宇自動化控制系統(tǒng)簡介一、

概述

智能建筑(Inteiligent

Buildings)是建筑技術與計算機信息技術相結合的產(chǎn)物，是信息社會與經(jīng)濟國際化的需要。智能建筑主要有樓宇自動化控制系統(tǒng)(

BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。本章主要是對樓宇自動化控制系統(tǒng)(

BAS)作有關的論述。智能建筑往往是從樓宇自動化控制系統(tǒng)開始。智能建筑內(nèi)部有大量的電氣設備，如：環(huán)境舒適所需要的空調(diào)設備、照明設備及繪排水系統(tǒng)的設備等，這些設備多而散：多，即數(shù)量多被控制、監(jiān)視、測量的對象多，多達上百到上萬點；散，即這些設備分散在各層和角落。如果采用分散管理，就地控制，監(jiān)視和測量難以想象。為了合理利用設備，節(jié)省能源，節(jié)省人力，確保設備的安全運行，自然地提出了如何加強設備的管理問題。

在90年代的今天，隨著計算機技術和信息技術突飛猛進的發(fā)展。對大樓內(nèi)的各種設備的狀態(tài)監(jiān)視和測量不再是隨線式，而是采用掃描測量。系統(tǒng)控制的方式由過去的中央集中監(jiān)控，轉而由高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代的集—散型控制系統(tǒng)，中央機以提供報表和應變處理為主，現(xiàn)場控制器以相關參數(shù)自動控制相關設備，來達到控制目的。對建筑設備用計算機管理系統(tǒng)來代替操作人員，或作其補充措施，是一種自然發(fā)展。自動控制技術經(jīng)過簡單的機械控制器控制、常規(guī)儀表控制，進入一個嶄新的階段——計算機控制。

二、樓宇自動化控制系統(tǒng)的構成

近年來國內(nèi)高層建筑不斷興建，它的特點是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個個龐然大物，高高的聳立在地面上，這是它的外觀，而隨之帶來的內(nèi)部的建筑設備也是大量的。為了提高設備利用率，合理地使用能源，加強對建筑設備狀態(tài)的監(jiān)視等，自然地就提出了樓宇自動化控制系統(tǒng)。

樓宇自動化控制系統(tǒng)能夠自動控制建筑物內(nèi)的機電設備。經(jīng)過軟件，系統(tǒng)地管理相互關聯(lián)的設備，發(fā)揮設備整體的優(yōu)勢和潛力，提高設備利用率，優(yōu)化設備的運行狀態(tài)和時間(但并不影響設備的工效)，從而可延長設備的服役壽命，降低能源消耗，

減低維護人員的勞動強度和工時數(shù)量。最終，降低了設備的運行成本。

（1）

管理的目的

自動控制、監(jiān)視、測量是建筑設備管理的三大要素，其目的是正確掌握建筑設備的運轉狀態(tài)、事故狀態(tài)、能耗、負荷的變動等。特別在使用電子計算機之后既可大力節(jié)省人力，又可節(jié)省能源。一般認為可節(jié)約能源25％。

根據(jù)日本電氣學會技術報告說：使用電子計算機的管理系統(tǒng)的效果與不使用的效果相比，維修保養(yǎng)人員可減少約30％。這里講的節(jié)能是在必要能源的最高利用率上所采用的節(jié)能方法。此運轉控制所采用的方法主要有：機械的有效運轉；變更室內(nèi)溫濕度的條件；控制照度；把設備運轉時間控制在最小限度；減少室外空氣的取人量等。在一幢大樓內(nèi)電氣的消耗率占整個能源消耗的70％~90％，因此節(jié)能首先應從電氣方面著手，降低電能的消耗。

（2）

管理對象

建筑設備的管理對象主要是電氣設備；空調(diào)設備；衛(wèi)生設備。

l)電氣設備：管理電氣設備主要監(jiān)視機械的動作狀態(tài)、測量點及保護裝置。管理的主要對象是對各配電系統(tǒng)的斷路器、變壓器、接觸器、保險絲，電容器等的狀態(tài)監(jiān)視。測量主要是對電力系統(tǒng)的電流、電壓、有功功率、無功功率和功率因數(shù)的測量。

2)空調(diào)設備：管理空調(diào)設備要監(jiān)視冷凍機、空調(diào)器、水泵等的狀態(tài)；溫濕度的測量，以及對空調(diào)系統(tǒng)所需的冷熱源的溫度、流量的調(diào)節(jié)。

3)衛(wèi)生設備

三、樓宇自動化控制系統(tǒng)的控制功能

大樓的建筑設備自動控制是以空調(diào)控制為中心的。空調(diào)系統(tǒng)的自動控制是屬于一般熱力學過程的自動調(diào)節(jié)?？照{(diào)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)有下列幾個好處：

a)

對生產(chǎn)性建筑能夠提高溫濕度的控制精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；對居住和商業(yè)性建筑主要是提高人的舒適感。

b)

能夠根據(jù)被調(diào)量變動的情況，給系統(tǒng)增減能量(熱或冷)，因此能夠降低能耗，節(jié)省能源。

c)

能夠減輕勞動強度。

I空調(diào)機組的自動調(diào)節(jié)

控制系統(tǒng)采用

DDC控制，裝設在回風管內(nèi)的溫度傳感器所檢測的溫度送往DDC控制器與設定點溫度相比較，用比例積分加微分控制，輸出相應的電壓信號，控制裝在回水管上的電動調(diào)節(jié)閥的動作，使回風溫度保持在所需要的范圍。

裝設在送風管內(nèi)的濕度傳感器所檢測的濕度送往

DDC控制器與設定點濕度比較，用比例積分控制，輸出相應的電壓信號，控制電動蒸汽閥的動作，使送風濕度保持在所需要的范圍。

裝設在回風管及新風管的溫度及濕度傳感器所檢測的溫／濕度送往DDC控制器進行回風及新風焓值計算，按回風及新風焓值的比例，輸出相應的電壓信號，控制回風風門及新風風門的比例開度，使系統(tǒng)節(jié)能。

1)

系統(tǒng)中所有檢測數(shù)據(jù)，均能夠在顯示屏上顯示出來，如：

—新風、回風、送風之溫濕度

—過濾器淤塞報警

—風機開停狀態(tài)

2）經(jīng)過

DDC控制器內(nèi)預先編寫的邏輯程序，系統(tǒng)可執(zhí)行下列連鎖功能?！b設在新風入口處的風門與風機連鎖。當風機停止后，新風風門全關?！妱诱{(diào)節(jié)閥與風機啟動連鎖。當風機停止后，電動調(diào)節(jié)閥亦同時關閉?！L機啟停狀態(tài)是用差壓開關檢測的。當風機啟動后，風機兩側的差壓超過其設定值時，

差壓開關內(nèi)的常開觸點閉合，信號送往

DDC控制器，系統(tǒng)的控制程序立即投入運行。

3)

經(jīng)過手提檢測器可現(xiàn)場提取及修改

DDC數(shù)字控制器內(nèi)的任何數(shù)據(jù)，如

—傳感器檢測范圍

—控制程序參數(shù)，包括輸入端到輸出端等。

4)

經(jīng)過

DDC上串行接口與網(wǎng)絡控制器連接，成為中央監(jiān)控系統(tǒng)的最基本監(jiān)控單元。

II冷站控制

由裝于冷凍機房內(nèi)的網(wǎng)絡控制器及數(shù)字式控制器，

DDC分站按內(nèi)部預先編寫的軟件程序來控制冷水機組臺數(shù)的啟停及各設備的連鎖啟停。

—測量冷凍水供、回水溫度及回水流量，從而計算空調(diào)實際的冷負荷。

—根據(jù)實際的冷負荷來決定冷水機組開啟臺數(shù)，使達到最佳節(jié)能狀態(tài)。

—冷卻水溫度控制冷卻塔風扇啟停。

—各設備的程序聯(lián)動開／停：

(a)啟動：冷卻塔風機i冷卻水泵、冷凍水泵、冷水機組。

(b)停止：冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵—)冷卻塔風機。

(c)當其中一臺冷凍水泵／冷卻水泵出現(xiàn)故障時，備用水泵會自動投人工作。

—測量冷凍水系統(tǒng)供回水總管的壓差控制其旁通閥的開度，使維持壓差。

(1)

冷水機組控制

由中央控制系統(tǒng)進行監(jiān)視供／回水溫度。按程序啟／停冷水機組。根據(jù)系統(tǒng)的供／回水溫度經(jīng)過就地控制器(DDC)對溫度重新設定及負荷的限制等。

(2)

冷卻塔風機控制

由中央控制系統(tǒng)進行監(jiān)視冷卻塔的出水溫度及控制水泵的啟停。

(3)

冷卻水泵／冷凍水泵的控制

根據(jù)冷凍站的控制程序啟／停水泵過載報警，對水流量的記錄。

III中央站監(jiān)控功能

以WindowsNT為操作平臺，采用工業(yè)標準的應用軟件、集散控制系統(tǒng)、二級網(wǎng)絡結構，全中文化的圖形化操作界面監(jiān)視整系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提供現(xiàn)場圖片、工藝流程圖（如空調(diào)控制系統(tǒng)圖）、實時曲線圖、監(jiān)控點表、繪制平面布置圖，以形象直觀的動態(tài)圖形方式顯示設備的運行情況。繪制平面圖或流程圖并嵌以動態(tài)數(shù)據(jù)，顯示圖中各監(jiān)控點狀態(tài)，提供修改參數(shù)或發(fā)出指令的操作指示。

可提供多種途徑查看設備狀態(tài)，如經(jīng)過平面圖或流程圖，經(jīng)過下拉式菜單或功能鍵進行常見功能操縱，以單擊鼠標的方式可逐及細化地查看設備狀態(tài)及有關參數(shù)。

控制功能：

能在中央站上經(jīng)過對圖形的操作即可對現(xiàn)場設備進行手動控制，如設備的ON/OFF控制；經(jīng)過選擇操作可進行運行方式的設定，如選擇現(xiàn)場手動方式或自動運行方式；經(jīng)過交換式菜單可方便地修改工藝參數(shù)。

對系統(tǒng)的操作權限有嚴格的管理，以保障系統(tǒng)的操作安全。對操作人員以通行字的方式進行身份的鑒別和管制。操作人員的根據(jù)不同的身份可分為從低到高5—10個安全管理級別。

先進的報警功能：

當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或現(xiàn)場的設備出現(xiàn)故障及監(jiān)控的參數(shù)越限時，均產(chǎn)生報警信號，報警信號始終出現(xiàn)在顯示屏最下端，為聲光報警，操作員必須進行確認報警信號才能解除，但所有報警多將記錄到報警匯總表中，供操作人員查看。報警共分4個優(yōu)先級別。

報警可設置實時報警打印，也可按時或隨時打印。

綜合管理功能：

對有研究與分析價值、應長期進行保存的數(shù)據(jù)，建立歷史文件數(shù)據(jù)庫：采用流行的通用標準關系型數(shù)據(jù)庫軟件包和硬盤作為大容量存儲器建立數(shù)據(jù)庫，并形成曲線圖等顯示或打印功能。

提供匯總報告，作為系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視、管理水平評估、運行參數(shù)進一步優(yōu)化及作為設備管理自動化的依據(jù)，如能量使用匯總報告，記錄每天、每周、每月各種能量消耗及其積算值，為節(jié)約使用能源提供依據(jù);又如設備運行運行時間、起停次數(shù)匯總報告（區(qū)別各設備分別列出），為設備管理和維護提供依據(jù)。

可提供圖表式的時間程序計劃，可按日歷定計劃，制訂樓宇設備運行的時間表。可提供按星期、按區(qū)域及按月歷及節(jié)假日的計劃安排。

四、樓宇自控系統(tǒng)常