樓宇自控設(shè)計講稿課件

樓宇自控系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的空調(diào)、變配電、照明、電梯、供熱、給排水、等眾多分散設(shè)備的運行、安全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實行集中監(jiān)視、管理和分散控制的建筑物管理與控制系統(tǒng)，稱為BAS（BuildingAutomationSystem）。1樓宇自控系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的空調(diào)、變配電樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實際效果室內(nèi)恒溫控制便于大樓內(nèi)的所有設(shè)備的保養(yǎng)和維修便于大樓管理人員對設(shè)備進(jìn)行操作并監(jiān)視設(shè)備運行情況，提高整體管理水平良好的管理將延長大樓設(shè)備的使用壽命，使設(shè)備更換的周期延長，節(jié)省大樓的設(shè)備開支及時發(fā)出設(shè)備故障及各類報警信號，便于將損失降到最低點，便于操作人員處理故障節(jié)省運行費用，節(jié)省能量2樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實際效果2樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)的組成調(diào)節(jié)對象

檢測元件各種傳感器執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)分站DDC

傳輸通道

中央處理機人機接口外圍設(shè)備中央控制室現(xiàn)場部分3樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)的組成調(diào)節(jié)對象檢測元件各種傳感器樓宇自控系統(tǒng)中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：包括中央處理機（一臺微型計算機、存儲器和接口裝置）、外圍設(shè)備（顯示終端、鍵盤、打印機）和不間斷電源三部分。4樓宇自控系統(tǒng)中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：包括中央處理機（一臺微型樓宇自控系統(tǒng)傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：傳感器是指裝設(shè)在各監(jiān)視現(xiàn)場和各種敏感元件、變送器、觸點和限位開關(guān)、用來檢測現(xiàn)場設(shè)備的各種參數(shù)（如溫度、濕度、壓差、液位等），并發(fā)出信號送到調(diào)節(jié)控制器（分站、數(shù)據(jù)中心等），如鉑電阻溫度檢測器、復(fù)合濕度檢測器、風(fēng)道靜壓變送器、差壓變送器；執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)是指裝設(shè)在各監(jiān)控現(xiàn)場接受分站調(diào)節(jié)控制器的輸出指令信號，并調(diào)節(jié)控制現(xiàn)場運行設(shè)備的機構(gòu)，如電動閥、電磁閥、調(diào)節(jié)閥等，包括執(zhí)行機構(gòu)（如電動閥上的電機）和調(diào)節(jié)機構(gòu)（電動閥的閥門）5樓宇自控系統(tǒng)傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)是指裝設(shè)在各監(jiān)樓宇自控系統(tǒng)分站控制器：是以微處理機為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控制器（DDC），它接收傳感器輸出的信號，進(jìn)行數(shù)字運算，邏輯分析判斷處理后自動輸出控制信號，動作執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)。分站控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，采用直接數(shù)字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、DO四種輸入/輸出接口。方便靈活地與現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)直接相連接，對各種物理量進(jìn)行測量，以及實現(xiàn)對被控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。6樓宇自控系統(tǒng)分站控制器：是以微處理機為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控樓宇自控系統(tǒng)時鐘微處理器程序存儲器傳感器和變送器多路輸入控制器D/A轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器通訊接口多路輸出控制器變送器和執(zhí)行器工作存儲器圖2DDC系統(tǒng)的組成7樓宇自控系統(tǒng)時鐘微處理器程序存儲器傳感器和多路輸入D/AA樓宇自控系統(tǒng)AI-模擬量輸入接口，可用作儀表的檢測輸入，如溫度、壓力等，一般為1-10V或4-20mA的直流信號。

AO-模擬量輸出接口，用于操作控制閥、執(zhí)行器等，如電動閥、三通閥、風(fēng)門執(zhí)行器等，不需要外部電源，輸出為0-10V的直流信號。

DI-數(shù)字量輸入接口，即觸點、液位開關(guān)、限位開關(guān)的閉合與斷開，一般用作檢測設(shè)備狀態(tài)、報警接點、脈沖計數(shù)等。

DO-數(shù)字量輸出接口，用于控制風(fēng)機，水泵等運行，亦可作為輸出信號與動作增減量型執(zhí)行機構(gòu)。8樓宇自控系統(tǒng)AI-模擬量輸入接口，可用作儀表的檢測輸入，如溫樓宇自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線路：是聯(lián)系系統(tǒng)各部分的紐帶，從各個監(jiān)控點到分站控制器的線路是逐點連接（放射式），數(shù)據(jù)中心與各分站通過總線型或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，各分站直接用一回路雙芯導(dǎo)線連接到總線上就可以實現(xiàn)分站與分站之間，分站與中央站之間的通信。9樓宇自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線路：是聯(lián)系系統(tǒng)各部分的紐帶，從各個監(jiān)控樓宇自控系統(tǒng)打印機電腦通信接口分站分站分站…總線總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10樓宇自控系統(tǒng)打印機電腦通信接口分站分站分站…總線總線樓宇自控系統(tǒng)通信控制協(xié)議樓宇自控系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，是通過某種控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的，這就要求控制設(shè)備以及建筑設(shè)備都要遵循一定的通信協(xié)議。目前，國際上采用較多的是BACnet和LonMark。11樓宇自控系統(tǒng)通信控制協(xié)議11DDC的調(diào)節(jié)特性DDC的調(diào)節(jié)特性(A)位置式調(diào)節(jié)位置式調(diào)節(jié)動作特性：當(dāng)被調(diào)參數(shù)離給定值一定數(shù)值時，調(diào)節(jié)輸出控制信號達(dá)到最大值（最小值），從而使調(diào)節(jié)機構(gòu)全開或全閉。位置式調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)被動范圍越小越好，而且存在滯后，故調(diào)節(jié)濾波不高，一般適用于舒適性空調(diào)和液面調(diào)節(jié)。DDC的調(diào)節(jié)特性DDC的調(diào)節(jié)特性12雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖DDC的調(diào)節(jié)特性DDC的調(diào)節(jié)特性13(B)比例式調(diào)節(jié)（P）比例調(diào)節(jié)器的自動作特性適用范圍系統(tǒng)干擾小，滯后也較小，而時間常數(shù)不太小的對象調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般情況下比例常大致范圍。溫度調(diào)節(jié)為20%~60%，壓力調(diào)節(jié)30~70%，流量調(diào)節(jié)40~80%較合適。DDC的調(diào)節(jié)特性(B)比例式調(diào)節(jié)（P）DDC的調(diào)節(jié)特性14(C)積分式調(diào)節(jié)（I）積分式調(diào)節(jié)器的動作特性是：當(dāng)被調(diào)參數(shù)與其給定值發(fā)生偏差，調(diào)節(jié)機構(gòu)便動作，一直到被調(diào)參數(shù)瑕其給定值的偏差消失為止，因而在調(diào)節(jié)過程結(jié)束時，被調(diào)參數(shù)能回到給定值，理論上其表態(tài)主誤差（殘余偏差）為零，DDC的調(diào)節(jié)特性(C)積分式調(diào)節(jié)（I）DDC的調(diào)節(jié)特性15(D)微分式調(diào)節(jié)（D）微分式調(diào)節(jié)特性：根據(jù)被調(diào)量的變化速度來驅(qū)動調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)，而不是被調(diào)量或其偏差對時間的導(dǎo)數(shù)成正比，則積為微調(diào)節(jié)。

微分調(diào)節(jié)不能單獨工作，只能在各種調(diào)節(jié)過程起輔助作用，減少起調(diào)量和縮短過度過程的時間。DDC的調(diào)節(jié)特性(D)微分式調(diào)節(jié)（D）DDC的調(diào)節(jié)特性16(E)比例積分調(diào)節(jié)比例積分調(diào)節(jié)器的動作特性是：當(dāng)被調(diào)參數(shù)與其給定值發(fā)生偏差時，調(diào)節(jié)器的輸出信號不僅與輸入偏差保持硬性的比例關(guān)系，同時還與偏差存在時間長短成比例，比例積分調(diào)節(jié)器綜合了比例、積分兩種調(diào)節(jié)器的優(yōu)點。這種調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程開始時以比例調(diào)節(jié)器的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，接著又具積分調(diào)節(jié)器的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。比例積分調(diào)節(jié)的特點利用了比例調(diào)節(jié)來快速低消干擾影響。DDC的調(diào)節(jié)特性(E)比例積分調(diào)節(jié)DDC的調(diào)節(jié)特性17(F)PID調(diào)節(jié)＊比例、積分、微分調(diào)節(jié)器的動作特性是：當(dāng)被調(diào)參數(shù)與其給定值發(fā)生偏差時，調(diào)節(jié)器的輸出信號不僅與輸入偏差及偏差存在時間長短有關(guān)，而且還與偏差變化的速度（快、慢）有關(guān)。＊

PID調(diào)節(jié)對調(diào)節(jié)過程的影響比例、積分、微分（PID）調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中可以發(fā)揮三種不同調(diào)節(jié)規(guī)律的特性，彼此取長補短，因而使其調(diào)節(jié)質(zhì)量更為理想。DDC的調(diào)節(jié)特性(F)PID調(diào)節(jié)DDC的調(diào)節(jié)特性18綜上所述可得出：比例（P）調(diào)節(jié)輸出響應(yīng)快，只要選擇好比例帶會有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。微分（D）作用可減少超量和縮短過渡過程時間，可以允許使用較窄的比例帶。積分（I）作用能夠消除靜差，但使超調(diào)量和過渡過程的時間增長。因此，只要將比例（P）、積分（I）和微分（D）三種作用相互結(jié)合起來，根據(jù)對象的特性，正確選用調(diào)節(jié)規(guī)律，恰當(dāng)?shù)剡x擇調(diào)節(jié)器參數(shù)，就會獲得較好的調(diào)節(jié)效果。

DDC的調(diào)節(jié)特性綜上所述可得出：比例（P）調(diào)節(jié)輸出響應(yīng)快，只要選擇好比例帶會19空調(diào)機組控制系統(tǒng)自然風(fēng)熱水冷水冷風(fēng)風(fēng)/水熱交換工作原理：空調(diào)是使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度等參數(shù)按不同需求保持在一定范圍內(nèi)的技術(shù)。PID調(diào)節(jié)空調(diào)機組控制系統(tǒng)自然風(fēng)熱水冷水冷風(fēng)風(fēng)/水熱交換工作原理：20樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計步驟：確定BAS規(guī)模，根據(jù)冷凍、空調(diào)、變配電、熱力、給排水等相關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計條件（資料）及投資情況，功能內(nèi)容，確定需要監(jiān)控的設(shè)備種類、數(shù)量、分布情況及標(biāo)準(zhǔn)；21樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計步驟：21樓宇自控系統(tǒng)確定各子系統(tǒng)組成方案、功能及技術(shù)要求；確定各子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)方式；確定BAS中各子系統(tǒng)與大廈其它部分間的接口根據(jù)各專業(yè)的控制要求和控制內(nèi)容確定并畫出設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)原理圖22樓宇自控系統(tǒng)22樓宇自控系統(tǒng)統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點（AI、AO、DI、DO）的數(shù)量，分布情況并列表根據(jù)監(jiān)控點數(shù)和分布情況確定分站的監(jiān)控區(qū)域、分站設(shè)置的位置，統(tǒng)計整個大樓所需分站的數(shù)量、類型及分布情況選擇現(xiàn)場設(shè)備的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)確定樓宇監(jiān)控的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及中心站設(shè)備的選擇23樓宇自控系統(tǒng)統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點（AI、AO、DI、DO）的BAS設(shè)計方法流程圖

設(shè)計任務(wù)開始

了解業(yè)主需求和未來物業(yè)管理方式了解機電專業(yè)控制需求確定控制范圍和內(nèi)容與機電專業(yè)探討控制方案

研究建筑功能確定控制范圍和內(nèi)容與機電專業(yè)探討控制方案24BAS設(shè)計方法流程圖設(shè)計任務(wù)開BAS設(shè)計方法流程圖確定BAS控制水平和方式根據(jù)系統(tǒng)集成要求確定BAS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

節(jié)能與經(jīng)濟分析和土建專業(yè)結(jié)合確定：控制室位置、面積、豎井的數(shù)量和位置及面積、布線方式、標(biāo)高25BAS設(shè)計方法流程圖確定BAS控制水平和方式根據(jù)系統(tǒng)集成要求畫出各子系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖畫出各層管線敷設(shè)平面圖開列BAS設(shè)備、材料表寫出設(shè)計施工要點說明BAS設(shè)計方法流程圖畫出大樓BAS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖26畫出各子系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖畫出各層管線敷設(shè)平面圖開列BAS設(shè)備、各專業(yè)圖紙會簽施工圖交底及施工配合BAS設(shè)計方法流程圖設(shè)計任務(wù)完成27各專業(yè)圖紙會簽施工圖交底及施工配合BAS設(shè)計方法流程圖設(shè)計任樓宇自控系統(tǒng)3、現(xiàn)場控制器DDC的設(shè)置原則及布線方式DDC的設(shè)置，應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式，安裝調(diào)試維護方便和經(jīng)濟性，一般按機電系統(tǒng)的平面布置進(jìn)行劃分，如布置在：冷凍站、熱交換站、空調(diào)機房、新風(fēng)機房等控制參數(shù)較為集中之處，也可根據(jù)要求布置在弱電豎井中，箱體一般掛墻明裝；每臺DDC的輸入輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有10%-15%的余量；28樓宇自控系統(tǒng)3、現(xiàn)場控制器DDC的設(shè)置原則及布線方式樓宇自控系統(tǒng)圖例介紹樓宇自控系統(tǒng)圖例介紹29樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)30樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)設(shè)備組成新風(fēng)閥、過濾器、表冷器/加熱盤管、蒸汽加濕器、送風(fēng)機控制系統(tǒng)組成新風(fēng)溫度傳感器、新風(fēng)濕度傳感器、送風(fēng)溫度傳感器、送風(fēng)濕度傳感器、防凍開關(guān)、壓差開關(guān)、風(fēng)閥執(zhí)行器、電動調(diào)節(jié)閥、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)設(shè)備組成31樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析電動風(fēng)閥與送風(fēng)機連鎖過濾器阻塞，壓差開關(guān)輸出報警信號水路設(shè)置防凍開關(guān)調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)濕度——蒸汽加濕，水加濕送風(fēng)機的起停，根據(jù)風(fēng)壓開關(guān)判斷新風(fēng)閥——通斷式、調(diào)節(jié)式計算機組工作時間，定期維修樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析32樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)33樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析連鎖控制：開送風(fēng)〉〉開回風(fēng)〉〉關(guān)回風(fēng)〉〉關(guān)送風(fēng)風(fēng)機關(guān)閉〉〉風(fēng)閥全部關(guān)閉閥門開度：所有風(fēng)閥全部為調(diào)節(jié)閥；新、排風(fēng)閥同步，并與回風(fēng)閥成反比過濾器阻塞報警防凍開關(guān)溫度控制：根據(jù)回風(fēng)溫度的偏差，按PID調(diào)節(jié)水路電動閥的開度濕度調(diào)節(jié)：根據(jù)送風(fēng)濕度的偏差，按PID調(diào)節(jié)汽路電動閥的開度，或直調(diào)水閥的開、關(guān)樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析34樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析送回風(fēng)機的監(jiān)測與控制：判斷故障與否，控制風(fēng)機的起停最小新風(fēng)量控制：節(jié)能希望新風(fēng)小，衛(wèi)生希望新風(fēng)大；根據(jù)二氧化碳濃度確定新風(fēng)閥最小開度，傳感器安裝在回風(fēng)管道上自動統(tǒng)計機組工作時間，定期維修樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析35樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)系統(tǒng)組成3臺冷水機組、4臺冷凍水循環(huán)泵、4臺冷卻水循環(huán)泵、2臺補水泵、3臺冷卻塔、補水箱、集水器控制系統(tǒng)現(xiàn)場元件傳感器：冷凍水供水溫度、冷凍水回水溫度、冷凍水供水壓力、冷凍水回水壓力、冷凍水供水流量、水流開關(guān)、補水箱液位計、冷卻水供水溫度、冷卻水回水溫度執(zhí)行器：冷凍水電動蝶閥、冷卻水電動蝶閥、冷卻塔冷卻水進(jìn)口電動蝶閥、壓差旁通閥樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)系統(tǒng)組成36樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)37樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析冷水機組的監(jiān)測：先進(jìn)的采用直接與樓控軟件通信接口，還可以提供各種干接點采集數(shù)據(jù)冷凍水的監(jiān)測：根據(jù)供回水溫度計算溫差，以計算能耗，一般7－12℃冷卻水的監(jiān)測：根據(jù)供回水溫度控制冷卻塔的風(fēng)機起停，回水溫度影響冷水機組的制冷效果，一般32－37℃供回水壓差自動調(diào)節(jié)：根據(jù)供回水壓差，調(diào)節(jié)旁通閥的開度。冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機補水泵：根據(jù)冷凍水供水壓力，確定補水泵起停樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析38樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析補水箱液位連鎖控制：啟動順序——冷卻塔風(fēng)機－冷卻塔蝶閥－冷卻水蝶閥－冷卻水泵－冷凍水蝶閥－冷凍水泵－冷水機組停止順序——與上相反冷水機組臺數(shù)：根據(jù)冷量回流，判斷啟動機組的數(shù)量樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析39樓宇自控系統(tǒng)方案－換熱站控制系統(tǒng)組成二次水循環(huán)水泵、二次水補水泵、補水箱、換熱器控制系統(tǒng)現(xiàn)場元件傳感器：一次水供水溫度、一次水回水溫度、二次水供水溫度、二次水回水溫度、一次水供水壓力、一次水回水壓力、二次水供水壓力、二次水回水壓力、一次水流量、液位、水流開關(guān)執(zhí)行器：一次水調(diào)節(jié)閥、樓宇自控系統(tǒng)方案－換熱站控制系統(tǒng)組成40樓宇自控系統(tǒng)方案－換熱站控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－換熱站控制系統(tǒng)41樓宇自控系統(tǒng)方案－換熱站控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析根據(jù)二次水溫度，控制閥門開度根據(jù)水壓設(shè)置報警警戒值，聯(lián)動補水泵監(jiān)測補水箱液位，過低、過高均報警統(tǒng)計一、二次水供、回水溫度、溫差做為核算的依據(jù)二次水循環(huán)泵二次水補水泵水流開關(guān)的設(shè)置目的是監(jiān)測泵是否啟動一次水調(diào)節(jié)閥，宜采用蝶閥樓宇自控系統(tǒng)方案－換熱站控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析42樓宇自控系統(tǒng)方案－生活給水系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－生活給水系統(tǒng)43樓宇自控系統(tǒng)方案－生活排水系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－生活排水系統(tǒng)44樓宇自控系統(tǒng)方案－照明系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－照明系統(tǒng)45樓宇自控系統(tǒng)方案－高、低壓配電監(jiān)測概述三個等級：監(jiān)測，監(jiān)測和控制，監(jiān)測、控制和保護原則上只監(jiān)不控主要內(nèi)容高壓電源監(jiān)測：電壓、電流、功率因數(shù)、頻率線路狀態(tài)監(jiān)測：高壓進(jìn)出線，母聯(lián)斷路器的狀態(tài)負(fù)荷監(jiān)測：各級負(fù)荷的電壓、電流、功率變壓器監(jiān)測：溫度、冷卻風(fēng)機運行狀態(tài)、冷卻油溫、液位直流屏監(jiān)測：電壓、電流樓宇自控系統(tǒng)方案－高、低壓配電監(jiān)測概述46樓宇自控系統(tǒng)方案－低壓配電監(jiān)測組成2臺變壓器、3臺低壓配電柜、單母線分段系統(tǒng)控制系統(tǒng)現(xiàn)場元件三相電壓變送器、三項電流變送器、功率因數(shù)變送器、有功功率變送器、頻率變送器、有功電度變送器監(jiān)測功能高壓：三相電壓、三相電流、有功功率、功率因數(shù)低壓：三相電壓、三相電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度空氣開關(guān)的狀態(tài)和故障情況變壓器溫度樓宇自控系統(tǒng)方案－低壓配電監(jiān)測組成監(jiān)測功能47四、BAS監(jiān)控點的編制四、BAS監(jiān)控點的編制48BAS監(jiān)控點的編制BAS監(jiān)控點的編制49BAS監(jiān)控點的編制BAS監(jiān)控點的編制50BA系統(tǒng)圖BA系統(tǒng)圖51

BA平面圖BA平面圖52BAS監(jiān)控點走線表及代碼BAS監(jiān)控點走線表及代碼53樓宇自控系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的空調(diào)、變配電、照明、電梯、供熱、給排水、等眾多分散設(shè)備的運行、安全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實行集中監(jiān)視、管理和分散控制的建筑物管理與控制系統(tǒng)，稱為BAS（BuildingAutomationSystem）。54樓宇自控系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的空調(diào)、變配電樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實際效果室內(nèi)恒溫控制便于大樓內(nèi)的所有設(shè)備的保養(yǎng)和維修便于大樓管理人員對設(shè)備進(jìn)行操作并監(jiān)視設(shè)備運行情況，提高整體管理水平良好的管理將延長大樓設(shè)備的使用壽命，使設(shè)備更換的周期延長，節(jié)省大樓的設(shè)備開支及時發(fā)出設(shè)備故障及各類報警信號，便于將損失降到最低點，便于操作人員處理故障節(jié)省運行費用，節(jié)省能量55樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實際效果2樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)的組成調(diào)節(jié)對象

檢測元件各種傳感器執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)分站DDC

傳輸通道

中央處理機人機接口外圍設(shè)備中央控制室現(xiàn)場部分56樓宇自控系統(tǒng)BAS系統(tǒng)的組成調(diào)節(jié)對象檢測元件各種傳感器樓宇自控系統(tǒng)中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：包括中央處理機（一臺微型計算機、存儲器和接口裝置）、外圍設(shè)備（顯示終端、鍵盤、打印機）和不間斷電源三部分。57樓宇自控系統(tǒng)中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：包括中央處理機（一臺微型樓宇自控系統(tǒng)傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：傳感器是指裝設(shè)在各監(jiān)視現(xiàn)場和各種敏感元件、變送器、觸點和限位開關(guān)、用來檢測現(xiàn)場設(shè)備的各種參數(shù)（如溫度、濕度、壓差、液位等），并發(fā)出信號送到調(diào)節(jié)控制器（分站、數(shù)據(jù)中心等），如鉑電阻溫度檢測器、復(fù)合濕度檢測器、風(fēng)道靜壓變送器、差壓變送器；執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)是指裝設(shè)在各監(jiān)控現(xiàn)場接受分站調(diào)節(jié)控制器的輸出指令信號，并調(diào)節(jié)控制現(xiàn)場運行設(shè)備的機構(gòu)，如電動閥、電磁閥、調(diào)節(jié)閥等，包括執(zhí)行機構(gòu)（如電動閥上的電機）和調(diào)節(jié)機構(gòu)（電動閥的閥門）58樓宇自控系統(tǒng)傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)是指裝設(shè)在各監(jiān)樓宇自控系統(tǒng)分站控制器：是以微處理機為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控制器（DDC），它接收傳感器輸出的信號，進(jìn)行數(shù)字運算，邏輯分析判斷處理后自動輸出控制信號，動作執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)。分站控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，采用直接數(shù)字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、DO四種輸入/輸出接口。方便靈活地與現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)直接相連接，對各種物理量進(jìn)行測量，以及實現(xiàn)對被控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。59樓宇自控系統(tǒng)分站控制器：是以微處理機為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控樓宇自控系統(tǒng)時鐘微處理器程序存儲器傳感器和變送器多路輸入控制器D/A轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器通訊接口多路輸出控制器變送器和執(zhí)行器工作存儲器圖2DDC系統(tǒng)的組成60樓宇自控系統(tǒng)時鐘微處理器程序存儲器傳感器和多路輸入D/AA樓宇自控系統(tǒng)AI-模擬量輸入接口，可用作儀表的檢測輸入，如溫度、壓力等，一般為1-10V或4-20mA的直流信號。

AO-模擬量輸出接口，用于操作控制閥、執(zhí)行器等，如電動閥、三通閥、風(fēng)門執(zhí)行器等，不需要外部電源，輸出為0-10V的直流信號。

DI-數(shù)字量輸入接口，即觸點、液位開關(guān)、限位開關(guān)的閉合與斷開，一般用作檢測設(shè)備狀態(tài)、報警接點、脈沖計數(shù)等。

DO-數(shù)字量輸出接口，用于控制風(fēng)機，水泵等運行，亦可作為輸出信號與動作增減量型執(zhí)行機構(gòu)。61樓宇自控系統(tǒng)AI-模擬量輸入接口，可用作儀表的檢測輸入，如溫樓宇自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線路：是聯(lián)系系統(tǒng)各部分的紐帶，從各個監(jiān)控點到分站控制器的線路是逐點連接（放射式），數(shù)據(jù)中心與各分站通過總線型或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，各分站直接用一回路雙芯導(dǎo)線連接到總線上就可以實現(xiàn)分站與分站之間，分站與中央站之間的通信。62樓宇自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線路：是聯(lián)系系統(tǒng)各部分的紐帶，從各個監(jiān)控樓宇自控系統(tǒng)打印機電腦通信接口分站分站分站…總線總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)63樓宇自控系統(tǒng)打印機電腦通信接口分站分站分站…總線總線樓宇自控系統(tǒng)通信控制協(xié)議樓宇自控系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，是通過某種控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的，這就要求控制設(shè)備以及建筑設(shè)備都要遵循一定的通信協(xié)議。目前，國際上采用較多的是BACnet和LonMark。64樓宇自控系統(tǒng)通信控制協(xié)議11DDC的調(diào)節(jié)特性DDC的調(diào)節(jié)特性(A)位置式調(diào)節(jié)位置式調(diào)節(jié)動作特性：當(dāng)被調(diào)參數(shù)離給定值一定數(shù)值時，調(diào)節(jié)輸出控制信號達(dá)到最大值（最小值），從而使調(diào)節(jié)機構(gòu)全開或全閉。位置式調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)被動范圍越小越好，而且存在滯后，故調(diào)節(jié)濾波不高，一般適用于舒適性空調(diào)和液面調(diào)節(jié)。DDC的調(diào)節(jié)特性DDC的調(diào)節(jié)特性65雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖DDC的調(diào)節(jié)特性DDC的調(diào)節(jié)特性66(B)比例式調(diào)節(jié)（P）比例調(diào)節(jié)器的自動作特性適用范圍系統(tǒng)干擾小，滯后也較小，而時間常數(shù)不太小的對象調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般情況下比例常大致范圍。溫度調(diào)節(jié)為20%~60%，壓力調(diào)節(jié)30~70%，流量調(diào)節(jié)40~80%較合適。DDC的調(diào)節(jié)特性(B)比例式調(diào)節(jié)（P）DDC的調(diào)節(jié)特性67(C)積分式調(diào)節(jié)（I）積分式調(diào)節(jié)器的動作特性是：當(dāng)被調(diào)參數(shù)與其給定值發(fā)生偏差，調(diào)節(jié)機構(gòu)便動作，一直到被調(diào)參數(shù)瑕其給定值的偏差消失為止，因而在調(diào)節(jié)過程結(jié)束時，被調(diào)參數(shù)能回到給定值，理論上其表態(tài)主誤差（殘余偏差）為零，DDC的調(diào)節(jié)特性(C)積分式調(diào)節(jié)（I）DDC的調(diào)節(jié)特性68(D)微分式調(diào)節(jié)（D）微分式調(diào)節(jié)特性：根據(jù)被調(diào)量的變化速度來驅(qū)動調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)，而不是被調(diào)量或其偏差對時間的導(dǎo)數(shù)成正比，則積為微調(diào)節(jié)。

微分調(diào)節(jié)不能單獨工作，只能在各種調(diào)節(jié)過程起輔助作用，減少起調(diào)量和縮短過度過程的時間。DDC的調(diào)節(jié)特性(D)微分式調(diào)節(jié)（D）DDC的調(diào)節(jié)特性69(E)比例積分調(diào)節(jié)比例積分調(diào)節(jié)器的動作特性是：當(dāng)被調(diào)參數(shù)與其給定值發(fā)生偏差時，調(diào)節(jié)器的輸出信號不僅與輸入偏差保持硬性的比例關(guān)系，同時還與偏差存在時間長短成比例，比例積分調(diào)節(jié)器綜合了比例、積分兩種調(diào)節(jié)器的優(yōu)點。這種調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程開始時以比例調(diào)節(jié)器的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，接著又具積分調(diào)節(jié)器的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。比例積分調(diào)節(jié)的特點利用了比例調(diào)節(jié)來快速低消干擾影響。DDC的調(diào)節(jié)特性(E)比例積分調(diào)節(jié)DDC的調(diào)節(jié)特性70(F)PID調(diào)節(jié)＊比例、積分、微分調(diào)節(jié)器的動作特性是：當(dāng)被調(diào)參數(shù)與其給定值發(fā)生偏差時，調(diào)節(jié)器的輸出信號不僅與輸入偏差及偏差存在時間長短有關(guān)，而且還與偏差變化的速度（快、慢）有關(guān)。＊

PID調(diào)節(jié)對調(diào)節(jié)過程的影響比例、積分、微分（PID）調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中可以發(fā)揮三種不同調(diào)節(jié)規(guī)律的特性，彼此取長補短，因而使其調(diào)節(jié)質(zhì)量更為理想。DDC的調(diào)節(jié)特性(F)PID調(diào)節(jié)DDC的調(diào)節(jié)特性71綜上所述可得出：比例（P）調(diào)節(jié)輸出響應(yīng)快，只要選擇好比例帶會有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。微分（D）作用可減少超量和縮短過渡過程時間，可以允許使用較窄的比例帶。積分（I）作用能夠消除靜差，但使超調(diào)量和過渡過程的時間增長。因此，只要將比例（P）、積分（I）和微分（D）三種作用相互結(jié)合起來，根據(jù)對象的特性，正確選用調(diào)節(jié)規(guī)律，恰當(dāng)?shù)剡x擇調(diào)節(jié)器參數(shù)，就會獲得較好的調(diào)節(jié)效果。

DDC的調(diào)節(jié)特性綜上所述可得出：比例（P）調(diào)節(jié)輸出響應(yīng)快，只要選擇好比例帶會72空調(diào)機組控制系統(tǒng)自然風(fēng)熱水冷水冷風(fēng)風(fēng)/水熱交換工作原理：空調(diào)是使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度等參數(shù)按不同需求保持在一定范圍內(nèi)的技術(shù)。PID調(diào)節(jié)空調(diào)機組控制系統(tǒng)自然風(fēng)熱水冷水冷風(fēng)風(fēng)/水熱交換工作原理：73樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計步驟：確定BAS規(guī)模，根據(jù)冷凍、空調(diào)、變配電、熱力、給排水等相關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計條件（資料）及投資情況，功能內(nèi)容，確定需要監(jiān)控的設(shè)備種類、數(shù)量、分布情況及標(biāo)準(zhǔn)；74樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計步驟：21樓宇自控系統(tǒng)確定各子系統(tǒng)組成方案、功能及技術(shù)要求；確定各子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)方式；確定BAS中各子系統(tǒng)與大廈其它部分間的接口根據(jù)各專業(yè)的控制要求和控制內(nèi)容確定并畫出設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)原理圖75樓宇自控系統(tǒng)22樓宇自控系統(tǒng)統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點（AI、AO、DI、DO）的數(shù)量，分布情況并列表根據(jù)監(jiān)控點數(shù)和分布情況確定分站的監(jiān)控區(qū)域、分站設(shè)置的位置，統(tǒng)計整個大樓所需分站的數(shù)量、類型及分布情況選擇現(xiàn)場設(shè)備的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)確定樓宇監(jiān)控的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及中心站設(shè)備的選擇76樓宇自控系統(tǒng)統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點（AI、AO、DI、DO）的BAS設(shè)計方法流程圖

設(shè)計任務(wù)開始

了解業(yè)主需求和未來物業(yè)管理方式了解機電專業(yè)控制需求確定控制范圍和內(nèi)容與機電專業(yè)探討控制方案

研究建筑功能確定控制范圍和內(nèi)容與機電專業(yè)探討控制方案77BAS設(shè)計方法流程圖設(shè)計任務(wù)開BAS設(shè)計方法流程圖確定BAS控制水平和方式根據(jù)系統(tǒng)集成要求確定BAS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

節(jié)能與經(jīng)濟分析和土建專業(yè)結(jié)合確定：控制室位置、面積、豎井的數(shù)量和位置及面積、布線方式、標(biāo)高78BAS設(shè)計方法流程圖確定BAS控制水平和方式根據(jù)系統(tǒng)集成要求畫出各子系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖畫出各層管線敷設(shè)平面圖開列BAS設(shè)備、材料表寫出設(shè)計施工要點說明BAS設(shè)計方法流程圖畫出大樓BAS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖79畫出各子系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖畫出各層管線敷設(shè)平面圖開列BAS設(shè)備、各專業(yè)圖紙會簽施工圖交底及施工配合BAS設(shè)計方法流程圖設(shè)計任務(wù)完成80各專業(yè)圖紙會簽施工圖交底及施工配合BAS設(shè)計方法流程圖設(shè)計任樓宇自控系統(tǒng)3、現(xiàn)場控制器DDC的設(shè)置原則及布線方式DDC的設(shè)置，應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式，安裝調(diào)試維護方便和經(jīng)濟性，一般按機電系統(tǒng)的平面布置進(jìn)行劃分，如布置在：冷凍站、熱交換站、空調(diào)機房、新風(fēng)機房等控制參數(shù)較為集中之處，也可根據(jù)要求布置在弱電豎井中，箱體一般掛墻明裝；每臺DDC的輸入輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有10%-15%的余量；81樓宇自控系統(tǒng)3、現(xiàn)場控制器DDC的設(shè)置原則及布線方式樓宇自控系統(tǒng)圖例介紹樓宇自控系統(tǒng)圖例介紹82樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)83樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)設(shè)備組成新風(fēng)閥、過濾器、表冷器/加熱盤管、蒸汽加濕器、送風(fēng)機控制系統(tǒng)組成新風(fēng)溫度傳感器、新風(fēng)濕度傳感器、送風(fēng)溫度傳感器、送風(fēng)濕度傳感器、防凍開關(guān)、壓差開關(guān)、風(fēng)閥執(zhí)行器、電動調(diào)節(jié)閥、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)設(shè)備組成84樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析電動風(fēng)閥與送風(fēng)機連鎖過濾器阻塞，壓差開關(guān)輸出報警信號水路設(shè)置防凍開關(guān)調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)濕度——蒸汽加濕，水加濕送風(fēng)機的起停，根據(jù)風(fēng)壓開關(guān)判斷新風(fēng)閥——通斷式、調(diào)節(jié)式計算機組工作時間，定期維修樓宇自控系統(tǒng)方案－新風(fēng)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析85樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)86樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析連鎖控制：開送風(fēng)〉〉開回風(fēng)〉〉關(guān)回風(fēng)〉〉關(guān)送風(fēng)風(fēng)機關(guān)閉〉〉風(fēng)閥全部關(guān)閉閥門開度：所有風(fēng)閥全部為調(diào)節(jié)閥；新、排風(fēng)閥同步，并與回風(fēng)閥成反比過濾器阻塞報警防凍開關(guān)溫度控制：根據(jù)回風(fēng)溫度的偏差，按PID調(diào)節(jié)水路電動閥的開度濕度調(diào)節(jié)：根據(jù)送風(fēng)濕度的偏差，按PID調(diào)節(jié)汽路電動閥的開度，或直調(diào)水閥的開、關(guān)樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析87樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析送回風(fēng)機的監(jiān)測與控制：判斷故障與否，控制風(fēng)機的起停最小新風(fēng)量控制：節(jié)能希望新風(fēng)小，衛(wèi)生希望新風(fēng)大；根據(jù)二氧化碳濃度確定新風(fēng)閥最小開度，傳感器安裝在回風(fēng)管道上自動統(tǒng)計機組工作時間，定期維修樓宇自控系統(tǒng)方案－空調(diào)機組控制系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能分析88樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)系統(tǒng)組成3臺冷水機組、4臺冷凍水循環(huán)泵、4臺冷卻水循環(huán)泵、2臺補水泵、3臺冷卻塔、補水箱、集水器控制系統(tǒng)現(xiàn)場元件傳感器：冷凍水供水溫度、冷凍水回水溫度、冷凍水供水壓力、冷凍水回水壓力、冷凍水供水流量、水流開關(guān)、補水箱液位計、冷卻水供水溫度、冷卻水回水溫度執(zhí)行器：冷凍水電動蝶閥、冷卻水電動蝶閥、冷卻塔冷卻水進(jìn)口電動蝶閥、壓差旁通閥樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)系統(tǒng)組成89樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)90樓宇自控系統(tǒng)方案－冷凍站控制系統(tǒng)監(jiān)測與