浙大中控楼宇自控系统设计手册

3、过滤器堵塞报警 空气过滤器两端压差过大时报警，提示清扫。
4、机组定时启停控制 根据事先排定的工作及节假日作息时间表，定时启停机组，自动
统计机组工作时间，提示定时维修。
5、联锁保护控制
联锁：风机停止后，新回风排风门、电动调节阀、电磁阀自动关
闭；
保护：风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并联锁停机；
进行机组台数控制，并控制相应的水泵； c、根据控制器内部存储的机组累计运行时间，对机组进行时间均衡调
节，系统为优先权设计：需要启动时，开启累计运行时间最短的机组； 需要关闭时，关闭累计运行时间最长的机组； d、 按照正确顺序一次连锁启停设备； 启动：冷却水泵→冷冻水泵→冷却塔风机→冷水机组 停机：冷水机组→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机 e、根据空调水供、回水总管压差，PID 调节旁通阀开度，保持集分水器 供水压力稳定； f、 监测系统内各监测点的温度、压力、流量等参数，自动显示，定时打 印及故障报警。
控制方案设计可参照相应工程建设标准设计。 现场设备选型应按照建筑各个专业的要求选择合适参数的设备。目前设备 产品种类较多，不同品牌性能价格存在差异，可根据用户的需求进行选型。 控制设备选型及控制系统网络的设计往往根据现场设备 I/O 点的特点以 及现场设备的分布情况选择。基于以太网的新一代楼宇控制系统 PCS-300，其 采用 CAN 总线的强大 I/O 分布能力，以及 I/O 点数灵活的扩展功能，使其适 应了各种复杂楼宇自动化方案设计的需要。 楼宇自动化控制系统设计的一般步骤如下：
AI
DDC DI AO
现场管线 DO
电源 管线编号 -24V×1
接入DDC箱号
×2 -8V×1 -24V×2
×2 ×2
注：97X700－2规定调节阀有1个AI输入点，现在修改为取消该AI输入点。
PCS300 模块配置表
模
PS320
PAC313-1 DI308-1 DO308-1 AI308-2 AO304-1
1
送风机压差检测
1
送风机启停控制
1
送风温度检测
1
送风湿度检测
1
空调区域温度检测
1
空调区域湿度检测
1
OptiSYS 控制模块配置
模块名称
型号 数量
数字量输入
DI316-1 1
数字量输出
DO308-2 1
模拟量输入
AI304-1 1
模拟量输入 AI308-2 1
模拟量输出 AO308-1 1
控制、监测对象 空调机组
模块名称
型号
电源模块
PS320
CPU 模块
PAC313-1
数字量输入模块 DI308-1
数字量输出模块 DO308-2
模拟量输入模块 AI304-1
模拟量输出模块 AO304-1
数量 2* 1 1 1 1 1
送风湿度检测
1
合计
6243
说明：1 块 PS320 模块用于给湿度传感器提供 DC24V 电源；在模块配置中还预留有 2 个 DI
楼宇自控系统是一项综合运用计算技术、自动控制技术和通信技术以及现 场设备制造工艺等来完成特定控制任务的系统，因此必须严格按照工程设计 观念进行。整个过程通常是由系统设计人员及相关专业人员通力协作完成。 楼宇自动化系统多种多样，其设计工作一般应遵循的原则是：可靠性高、实 时性强、操作性好、通用性好、性价比高。楼宇自动化设计一般包括：控制 方案设计、现场设备选型、控制设备选型以及控制系统网络设计等内容。
新风风阀调节
数量
监控点数
1 DI DO AI AO
1
新风温度检测
1
新风湿度检测
1
回风温度检测
1
回风湿度检测
1
回风机运行状态
1
回风机故障报警
1
回风机手自动状态
1
回风机压差检测
1
回风机启停控制
1
过滤器压差检测
1
加热器水阀调节
1
防冻保护
1
表冷器水阀调节
1
加湿阀开闭
1
送风机运行状态
1
送风机故障报警
1
送风机手自动状态
具体应用作出取舍。
（2）、四管制恒风变水量控温控湿全空气调节机组监控点表及模块配置：
控制、监测对象 数量
监控点数
OptiSYS 控制模块配置
空调机组
1 DI DO AI AO
模块名称
型号 数量
排风风阀调节
1
电源模块
PS320
2*
回风风阀调节
1
CPU 模块
PAC313-1 1
控制、监测对象 空调机组
远程访问 Web浏览
Internet
ModBus TCP/IP
工程师站 OpenPCS
ModBus TCP/IP
运行管理站 AdvOPC HMI软件
以太网TCP/IP
ModBus TCP/IP
PANEL
ModBus
PS
CPU
PS
DI1 DO1 AI1 AO1
PAC313-2
可编程控制器
CANopen
数量 6 1 2 2 2
热交换系统原理图
回水
供水
FT 01
热网供水/汽 TE-02
TE-02
PT 01
热交换器R－1
TE-02 M
TE-03
集水器
分水器
TE-05
TE-06
循环泵
TE-02 热交换器R－2
M
循环泵
TE-04
配电箱
2×1.0 4×1.0 4×1.0 2×1.0 2×(4×1.0) 2×1.0 2×1.0 4×1.0 4×1.0 2×1.0 2×1.0
3、 设备连锁控制 调节阀与循环泵连锁，当循环泵开启时调节阀自动启动 PID 调节，当循环 泵停止时调节阀自动关闭。
4、 维修指示 现场监控器记录设备的运行参数和累计运行时间，平衡设备使用率，提醒 管理人员定期检修。
5、 报警及数据记录 监控中心显示各个监控点回检状态； 监控中心及时显示报警信息，包括时间； 故障报警包括： 循环泵故障报警 补水箱高、低液位报警
模
PS320
块
数
1
量
PAC313-1 DI316-1
1
3
DO316-1 2
AI308-2 1
AO308-1 1
三、热交换器监控说明
1、 现场控制柜监控 通过现场控制柜，控制器对循环泵进行启停控制，读取开关状态、故障报 警、主备泵的切换等； 读取一、二次管路上传感器采集的水温、水压力等参数； 控制器按时间自动启停循环泵；
2、 自动水温调节 控制器根据测量二次管路上的水温与设定值的偏差，以 PID（比例积分微 分）方式调节一次水进口调节阀的开度，使二次水温度保持在设定范围内； 当二次管路水温高于设定值时，减小一次进水口调节阀开度，以减少热交 换，从而降低水温。当二次管路水温低于设定值时，增大调节阀开度，增 加热交换，从而提高二次水水温； 自动调节使调节阀开度达到一个稳定值，减少水阀频繁开关所带来的电能 损耗与阀门执行器的损耗； 根据温差的大小控制循环泵开启的数量。
2、送风湿度自动控制 自动控制加湿阀开闭，保证送风湿度为设定值。
3、过滤器堵塞报警 空气过滤器两端压差过大时报警，提示清扫。
4、机组定时启停控制 根据事先排定的工作及节假日作息时间表，定时启停机组，自动 统计机组工作时间，提示定时维修。
5、联锁保护控制
联锁：风机停止后，新送风排风门、电动调节阀、电磁阀自动关 闭；
以一个三冷水机组三冷却塔的系统为例：
需要监测的参数
监控对象
前端传感器与执行器 控制器接口类别 数量
膨胀水箱液位
液位报警器
DI
1
膨胀水箱阀门开关
电磁阀门执行器及反馈
信号
DO
1
DI
1
集水器压力
压力计
AI
1
水阀开关
电动阀门执行器
AO
1
4 个管道温度
温度传感器
AI
4
3 个冷冻泵、3 个冷却 接触器触点及反馈信号
AI
1
管道水流量
流量计
AI
1
冷水机组系统原理图
膨胀水箱
LV-101
风扇
FV-103 冷却塔
风扇
FV-203 冷却塔
风扇
FV-303 冷却塔
FV-10４
FV-20４
FV-30４
集水器
TE-102
PdV-101
分水器 TE-101
冷却泵
配电箱
水流开关 电动蝶阀
2
2
3
3
配电箱
冷水机组
水流开关
2
电动蝶阀 2
块
数
1
1
1
1
1
1
量
四、空调机
（1）、BAS 监控主要功能：
BAS 监控主要功能
监控内容
控制方法
冬季自动调节水阀开度，保证回风温度为设定值；
1、回风温度自动控制 夏季自动调节水阀开度，保证回风温度为设定值；
过渡季节根据新风的温湿度焓值，自动调节混风比。
2、回风湿度自动控制 自动控制加湿阀开闭，保证回风湿度为设定值。
泵
DO
6
DI
6
6 个冷水机组电动蝶阀 接触器触点、反馈信号
开关
及报警信号
DO
6
DI
12
6 个水流开关
开关反馈信号
DI
6
3 个冷水机组
接触器触点及反馈信号
DO
3
DI
3
6 个冷却塔电动蝶阀开 接触器触点、反馈信号
关
及报警信号
DO
6
DI
12
冷却塔风扇
接触器触点及反馈信号
DO
3
DI
3
集水器、分水器压差 压差传感器
冷却泵
冷水机组
22
202
冷水机组
32
302
配电箱
配电箱
配电箱
配电箱
配电箱
2(2 3(4 12 (4 )+(2 ) 18 3(2 12 3(2 18 12 2 2 2(18 12
现场管线
电源 管线编号 接入 箱号
注：97 700－2规定电动蝶阀用2个 点控制，现改为1个 点控制。
PCS300 模块配置表
CPU DI1 DO1 AI1 AO1
PAC32X 可编程控制器
PS
CPU
DI1 DO1 AI1 AO1
PAC32X 可编程控制器
DI1 DO1 AI1 AO1
总线I/O模块
二、冷水机组监控说明 1、 监测监视内容
a、 机组手/自动状态、运行状态和故障状态； b、 机组累计运行时间，发出定时检修提示； c、 冷冻水泵/冷却水泵的手/自动状态、运行状态和故障状态； d、 冷冻水泵/冷却水泵累计运行时间，发出定时检修提示； e、 冷冻水总管（冷冻水/空调热水）供、回水温度压力和回水流量； f、 分集水器压差； g、 冷却塔风机的运行状态、故障报警、手/自动状态； h、 补水箱高、低液位报警。 2、 控制内容 a、 定时控制。按照预先编排的时间程序控制系统启停； b、 根据冷冻水总管供、回水温度和回水流量，计算大楼实际冷或热负荷，
防冻保护：当温度过低时，开启热水阀，关新风门、停风机，报
警。
6、重要场所的环境控 在重要场所设温湿度测点，根据其温湿度，直接调节空调机组的
制
冷热水阀，确保重要场所的温湿度为设定值；
在重要场所设二氧化碳测点，根据其浓度调节新风比。
说明：本图中示出四管制恒风变水量控温控湿全空气调节机组的 BAS 监控系统，可根据
保护：风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并联锁停机；
防冻保护：当温度过低时，开启热水阀，关新风门、停风机，报
警。
说明：本图中示出四管制恒风变水量带加湿新风机组的 BAS 监控系统，可根据具体应用 作出取舍。
（2）、四管制恒风变水量带加湿新风机组的 BAS 监控点数表及模块配置
控制、监测对象 空调机组
（3）、空调机 BAS 监控图示：
空调区域
回风机
回风
送风
过滤
加热器 表冷器
防冻 开关
加湿器 送风机
热
冷
蒸
水
水
汽
现场 管线
电源
五、新风机组
（1）、 BAS 监控主要功能
监控内容
BAS 监控主要功能 控制方法
冬季自动调节水阀开度，保证送风温度为设定值；
1、送风温度自动控制 夏季自动调节水阀开度，保证送风温度为设定值； 过渡季节根据新风的温湿度焓值，自动调节混风比。
点、6 个 DO 点、1 个 AO 点用于监控新风机组附近其它设备。
工程需求分析
各子系统控制方 案设计
设备选型
控制原理图设计
施工图纸设计
楼宇自动化控制系统设计简介：
一、系统网络设计参考 PCS-300 系列分布式可编程控制系统是一套基于工业以太网和 CAN 总线的 分布式现场总线控制系统，系统技术先进、配置灵活、易于扩展。CAN 总线可 远距离扩展 I/O，最长可达 5000 米。基于以太网的分布式结构，其分布距离 及系统节点可不受限制扩展。
CO2 浓度检测
数量
监控点数
1 DI DO AI AO
1
OptiSYS 控制模块配置
模块名称
型号 数量
合计
10 3 9 5
说明：1 块 PS320 模块用于给湿度传感器提供 DC24V 电源；在模块配置中还预留有 6 个 DI 点、5 个 DO 点、3 个 AI 点、3 个 AO 点用于监控空调机组附近其它设备。
6、 监测监视内容 循环泵手、自动状态、运行状态； 换热器一次侧热水供回水温度、供水压力； 换热器二次侧热水供回水温度、供水压力；
需要监测的参数
监控对象 管道温度 管道流量 阀门开度 循环泵开关
前端传感器与执行器 温度传感器 流量计 电动阀门执行器 接触器触点及反馈信号
控制器接口类别 AI AI AO DO DI
新风风阀调节 新风温度检测 新风湿度检测 过滤器压差检Hale Waihona Puke Baidu 加热器水阀调节
防冻保护 表冷器水阀调节
加湿阀开闭 送风机压差检测 送风机运行状态 送风机故障报警 送风机手自动状态 送风机启停控制 送风温度检测
数量 1
监控点数 DI DO AI AO
1 1 1 1
1 1
1 1 1 1 1 1 1
1
OptiSYS 控制模块配置