楼宇自控系统教材(好)

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楼宇自控系统
根据各专业的控制要求和控制内容确定并画 出设备监控系统原理图 统计监控系统的监控点(AI,AO,DI,DO )的数量,分布情况并列表 根据监控点数和分布情况确定分站的监控区 域,分站设置的位置,统计整个大楼所需分 站的数量,类型及分布情况
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选择现场设备的传感器和执行机构 确定楼宇监控的系统网络及中心站设备的选择 实施布线
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BAS中央控制室其它要求: a,控制室内宜采用抗静电活动地板 b,当控制室内长度大于7m时,宜设两个外 开门的出口,门宽不小于1m c,控制室内土建及装修等要求参见有关计 算机房设计标准
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5,BAS系统的电源要求 a,应由变配电所引出专用回路向中央控制室供电, 供电回路应采用保安电源供电 ; b,中央操作站供电应设不间断电源(UPS)装置, 其容量应包括系统内用电设备的总和并考虑预计的 扩展容量,UPS供电时间不低于20分钟;
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1,楼宇自动化系统设计依据 JGJ/T16-92"民用建筑电气设计规范" GBJ116-88"火灾自动报警系统设计规范" GB4718-84"火灾报警设备专业名词术语" GBJ19-87"采暖通风与空调调节设计规范" GBJ115-87"工业电视系统工程设计规范" GBJ93-86"工业自动化仪表工程施工及验收规范"
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五,BAS系统的组成
检测元件 各种传感器 中央 处理机
调 节 对 象
分 站 DDC
传输 通道
人机接 口外围 设备
执行调节机构
中央控制室
现场部分
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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.
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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;
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3,BAS系统的监控范围和参数内容 空调机组:新风空调机组,新/回风空调机组, 变风量空调机 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
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给排水系统:各类水泵,各类水箱 电力系统:照明控制,高/低压信号测量, 备用发电机组 电梯 保安门锁,巡更等
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BAS设计方法流程图 设计方法流程图
画出大楼BAS系统网络图 配合电气专业完成配电设备 二次回路的设计 仪表量程计算,选择 调节阀计算 确定BAS现场设备的规格尺寸 及安装方式
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BAS设计方法流程图
画出各子系统控制系统图 画出各层管线敷设平面图 开列BAS设备,材料表 写出设计施工要点说明
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b,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.
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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.
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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.
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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.
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Байду номын сангаас
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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 能可用,信息如何解释等.总之,它为各种系 统之间进行信息交流建立了一个基本规则.
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2,设计步骤: 确定BAS规模,根据冷冻,空调,变配电,热 力,给排水等相关专业提供的设计条件(资料) 及投资情况,功能内容,确定需要监控的设备种 类,数量,分布情况及标准;
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确定各子系统组成方案,功能及技术要求; 确定各子系统之间的关联方式; 确定BAS中各子系统与大厦其它部分间的接口
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打印机
电脑
通信 接口
总 分站
线 分站 … 分站
总线型网络结构
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总 分站
打印机
线 分站 分站
电脑
通信 接口 分站 分站 分站
环形网络结构
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分站 打印机 分站 分站 分站 分站 分站 分站
电 脑
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星形网络结构
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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.
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2,LonTalk协议LonWorks技术所使用的通信协 议.LonTalk协议遵循由国际标准化组织(ISO )定义的开放系统互连(OSI)参考模型所定 义的全部七层服务.它适用于任何一种传输媒 介.
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3,LonMark与BACnet BACnet是个综合性的规范,它准许纵多的实施 方案,并提供一套强有力的服务功能.但是, 这个协议在小型终端控制设备里实施,不能取 得最大的成本/性能比. LonMark是个强大的专门为设备而优化的协议; 从传感器,调节器到区域控制器,样样都行. 它带有一个紧凑型的协议架,很容易和廉价设 备相适应.但其通信速率较低,只能适用于工 作层.
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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.
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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.
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每台DDC的输入输出接口数量与种类应与所控制 的设备要求相适应,并留有10%-15%的余量;
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4,BAS中央控制室要求 BAS中控室的位置,应尽量靠近控制负荷中 心,注意远离变配电室等电磁干扰源,并注 意防潮,防震.BAS中控室可与消防中心, 保安监控中心等合并组成楼宇控制中心,此 时位置应满足消防中心的要求
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BAS设计方法流程图 设计方法流程图
设计任务开始 研究建筑功能 了解业主需求和未来物业管理方式 了解机电专业控制需求 确定控制范围和内容 确定控制范围和内容 与机电专业探讨控制方案 与机电专业探讨控制方案
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BAS设计方法流程图 设计方法流程图
确定BAS控制水平和方式 根据系统集成要求确定BAS网络结构 节能与经济分析 和土建专业结合确定:控制室位置 ,面积,竖井的数量和位置及面积 ,布线方式,标高
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因而,在工作层采用LonMark来连接控制 器,感应器和调节器等设备;LAN层面的控制 采用了BACnet连接各个系统;两个协议互为 补充,建立一个完整的建筑结构,得到最佳的 性能和成本.
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七,BAS系统的设计 BAS系统的设计具有很大的灵活性,应根据 建筑物的整体功能需求和物业管理方式控制水平 ,根据建筑物内不同区域的要求和被控系统的各 个特点,选择技术先进,成熟,可靠,经济合理 的控制系统方案和设备,避免投资的盲目性.
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BAS中央控制室室内设备布置时应满足以下要求: a,控制台前应留大于3m的操作距离,控制台离墙 布置时台后应留有大于1m的检修距离,并注意避 免阳光直射 b,当控制台横向排列总长度大于7m时应在两端各 留有足够的安装和观察面积 c,当BAS系统单独设置不间断电源,并采用集中 供电方式时,应考虑放置电源设备的面积和位置 d,应适当考虑工作人员值班,维修及休息所需的 面积
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c,DDC的电源宜采用中央控制室集中供电方式, 以放射式供给各DDC,如采用就地供电方式,可 由就近的保安电源供给;
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6,BAS系统的接地要求 一般采用建筑物总体接地方式,要求总体接地 电阻不大于1,如BAS系统单独设置接地极,应 采用一点接地方式,要求接地电阻不大于4,并 与建筑物防雷接地系统接地极间距离不小于20m
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BAS系统设计中采用的仪表量程选择,调节 阀计算方法等,见有关自控设计手册;现场 仪表安装方法参见有关自动化仪表标准安装 图册及设备生产厂家的安装使用说明书.
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,包括执行机构(如电动阀上的电机)和调 节机构(电动阀的阀门)
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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.
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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: 控制问题 管理问题 维护问题 能耗问题
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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).
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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
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楼宇自控系统
一,智能建筑概述 1. 2. 3. 定义 发展 结构
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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
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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.
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数据传输线路:是联系系统各部分的纽带, 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.
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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.
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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.
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BAS设计方法流程图
各专业图纸会签
设计任务完成 施工图交底及施工配合
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3,现场控制器DDC的设置原则及布线方式 DDC的设置,应主要考虑系统管理方式,安装调 试维护方便和经济性,一般按机电系统的平面布 置进行划分,如布置在:冷冻站,热交换站,空 调机房,新风机房等控制参数较为集中之处,也 可根据要求布置在弱电竖井中,箱体一般挂墙明 装;
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4,BAS系统所能够产生的实际效果 室内恒温控制 便于大楼内的所有设备的保养和维修 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
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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 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 节省运行费用,节省能量