楼宇自动控制学习资料
75页1、楼宇自控系统一、智能建筑概述二、楼宇自控的发展史三、楼宇自控系统四、楼宇自控子系统五、系统组成六、通信协议七、系统设计八、空调DDC设计1 1楼宇自控系统一、智能建筑概述 1. 定义 2. 发展 3. 结构2 2楼宇自控系统 二、楼宇自控的发展史 楼宇自控的发展史是一个从监控到管理的发展过程。 a、数十年前 b、80年代 c、90年代 3 3楼宇自控系统 三、楼宇自控系统 1、 对于一座现代化大楼,在没有安装BAS的时候,使用这些设备往往存在以下问题:w 控制问题w 管理问题w 维护问题w 能耗问题4 4楼宇自控系统 2、楼宇自控系统就是将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水、消防、保安等众多分散设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能管理实行集中监视、管理和分散控制的建筑物管理与控制系统,称为BAS(Building Automation System)。5 5楼宇自控系统3、BAS系统的监控范围和参数内容F空调机组:新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机u冷/热源系统:冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、热交换器、热水一次水泵、热泵机组6 6楼宇自控系统
2、w 给排水系统:各类水泵、各类水箱w 电力系统:照明控制、高/低压信号测量、备用发电机组w 电梯w 保安门锁、巡更等7 7楼宇自控系统4、BAS系统所能够产生的实际效果w 室内恒温控制w 便于大楼内的所有设备的保养和维修w 便于大楼管理人员对设备进行操作并监视设备运行情况,提高整体管理水平8 8楼宇自控系统w 良好的管理将延长大楼设备的使用寿命,使设备更换的周期延长,节省大楼的设备开支w 及时发出设备故障及各类报警信号,便于将损失降到最低点,便于操作人员处理故障w 节省运行费用,节省能量 9 9楼宇自控系统四、BAS子系统 a、供热、通风及空调系统为建筑物内提供了一个舒适的环境,是BAS中的一个重要子系统。系统为建筑物内的机电设备(如:冷却塔、冷水机组、空气处理机、气控设备等)提供一个最优化的控制。 1010楼宇自控系统 其基本控制功能包括:设备控制、循环控制、最佳起/停控制、数学功能、逻辑功能、趋势运行记录、报警管理等。1111b、给排水系统主要是对于饮用水的提供,以及对于污水的排放。 楼宇自控系统1212楼宇自控系统 c、变配电系统是通过BAS的管理中心提供对于建筑物内的高低配电房
3、及所有变配电设备的监视报警和管理及程序控制,提供对于重要电气设备的控制程序、时间程序和相应的联动程序。1313楼宇自控系统 d、电梯控制系统是通过BAS系统对于建筑物内的多台电梯,实行集中的控制和管理程序,同时配合BAS系统的部分子系统,执行联动程序。1414楼宇自控系统五、BAS系统的组成调节对象 检测元件 各种传感器执行调节机构分站DDC 传输通道 中央 处理机人机接 口外围 设备中央控制室现场部分1515楼宇自控系统w 中央控制室(数据中心):包括中央处理机(一台微型计算机、存储器、磁带机和接口装置)、外围设备(显示终端、键盘、打印机)和不间断电源三部分。1616楼宇自控系统w 传感器及执行调节机构:传感器是指装设在各监视现场和各种敏感元件、变送器、触点和限位开关、用来检测现场设备的各种参数(如温度、湿度、压差、液位等),并发出信号送到调节控制器(分站、数据中心等),如铂电阻温度检测器、复合湿度检测器、风道静压变送器、差压变送器;1717楼宇自控系统 执行调节机构是指装设在各监控现场接受分站调节控制器的输出指令信号,并调节控制现场运行设备的机构,如电动阀、电磁阀、调节阀等,包括执
4、行机构(如电动阀上的电机)和调节机构(电动阀的阀门)1818楼宇自控系统w 分站控制器:是以微处理机为基础的可编程直接数字控制器(DDC),它接收传感器输出的信号,进行数字运算,逻辑分析判断处理后自动输出控制信号,动作执行调节机构。1919楼宇自控系统 分站控制器是整个控制系统的核心,采用直接数字控制器(DDC)它具有AI、AO、DI、DO四种输入/输出接口。方便灵活地与现场的传感器、执行调节机构直接相连接,对各种物理量进行测量,以及实现对被控系统的调节与控制。2020楼宇自控系统其中: AI-模拟量输入接口,可用作仪表的检测输入,如温度、压力等,一般为1-10V或4-20mA的直流信号。 AO-模拟量输出接口,用于操作控制阀、执行器等,如电动阀、三通阀、风门执行器等,不需要外部电源,输出为0-10V的直流信号。 2121楼宇自控系统 DI-数字量输入接口,即触点、液位开关、限位开关的闭合与断开,一般用作检测设备状态、报警接点、脉冲计数等。 DO-数字量输出接口,用于控制风机,水泵等运行,亦可作为输出信号与动作增减量型执行机构。2222楼宇自控系统w 数据传输线路:是联系系统各部分的纽
5、带,从各个监控点到分站控制器的线路是逐点连接(放射式),数据中心与各分站通过总线型或环形网络结构进行组网,各分站直接用一回路双芯导线连接到总线上就可以实现分站与分站之间,分站与中央站之间的通信。2323楼宇自控系统打印机电脑通信接口分站分站分站总 线总线型网络结构2424楼宇自控系统 环形网络结构打印机电脑分站分站分站总 线通信接口分站分站分站2525楼宇自控系统 星形网络结构电 脑分站分站分站分站分站分站分站打印机2626楼宇自控系统六、通信控制协议 楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式,是通过某种控制网络实现的,这就要求控制设备以及建筑设备都要遵循一定的通信协议。 目前,国际上采用较多的是BACnet和LonMark。2727楼宇自控系统1、BACnet是指美国国家标准协会的ANSI/ASHARE135-1995标准。 BACnet是由一个建筑管理、系统用户、系统集成商组成的联合体提出的,正式的、非专有的开放协议通信标准。 2828楼宇自控系统 BACnet详细地描述了系统是如何工作的。它定义了系统各部分共享数据的所有规则,如何实现数据共享,可以什么通信介质,哪个功
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