樓宇自控系統(tǒng)基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、 樓宇自控系統(tǒng)培訓(xùn)知識(shí)樓 宇 自 控 系 統(tǒng)系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹一、一、BASBAS系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述二、二、BASBAS子系統(tǒng)子系統(tǒng)三、三、BASBAS系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成四、通信協(xié)議四、通信協(xié)議五、五、BASBAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)六、施耐德產(chǎn)品介紹六、施耐德產(chǎn)品介紹系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電、照明、樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水等眾多分散設(shè)備的運(yùn)行、安電梯、空調(diào)、供熱、給排水等眾多分散設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實(shí)行集中監(jiān)視、管理全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實(shí)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)

2、，稱為和分散控制的建筑物管理與控制系統(tǒng)，稱為BASBAS（Building Automation SystemBuilding Automation System）。）。一、BAS系統(tǒng)概述BASBAS系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和參數(shù)內(nèi)容系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和參數(shù)內(nèi)容1、空調(diào)機(jī)組：新風(fēng)空調(diào)機(jī)組、新/回風(fēng)空調(diào)機(jī)組、變風(fēng)量空調(diào)機(jī)2、冷/熱源系統(tǒng)：冷凍機(jī)組、風(fēng)冷機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、熱交換器、熱水一次水泵、熱泵機(jī)組3、電力系統(tǒng)：照明控制、高/低壓信號(hào)測量、備用發(fā)電機(jī)組4、電梯5、給排水系統(tǒng)等一、BAS系統(tǒng)概述BASBAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實(shí)際效果系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實(shí)際效果室內(nèi)恒溫、恒濕、良好的空氣質(zhì)量、合理的燈

3、光照度控制實(shí)現(xiàn)最佳的能源控制方案，節(jié)約能源消耗并實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行，提高運(yùn)行效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。便于大樓內(nèi)的所有設(shè)備運(yùn)行于最佳工況，同時(shí)便于設(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(yùn)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(shí)發(fā)出設(shè)備故障及各類報(bào)警信號(hào)，便于將損失降到最低點(diǎn)，便于操作人員最短時(shí)間處理故障一、BAS系統(tǒng)概述n暖通空調(diào)系統(tǒng)n給排水系統(tǒng)n變配電系統(tǒng)n照明系統(tǒng)n電梯系統(tǒng)樓控系統(tǒng)的管理對象樓控系統(tǒng)的管理對象二、BAS子系統(tǒng)BASBAS子系統(tǒng)子系統(tǒng) a a、暖通空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控、暖通空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)

4、監(jiān)控 暖通空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑創(chuàng)造舒適高效工作與生活環(huán)境不可缺 少的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)備耗電量占全樓總耗電量的50%-60%，其 監(jiān)控點(diǎn)數(shù)占全樓監(jiān)控點(diǎn)數(shù)的50%以上，BAS系統(tǒng)為建筑物內(nèi)的暖 通空調(diào)設(shè)備（如：冷卻塔、冷水機(jī)組、空氣處理機(jī)、新風(fēng)機(jī)組 等）提供一個(gè)最優(yōu)化的控制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降低能耗。b b、給排水系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控給排水系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控 給排水系統(tǒng)是任何建筑都必不可少的重要組成部分。BAS系統(tǒng)主 要是對給排水系統(tǒng)的狀態(tài)、參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控與控制，保證系統(tǒng)運(yùn) 行參數(shù)滿足建筑供排水要求以及供排水的安全。c c、變配電系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控、變配電系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控 變配電系統(tǒng)是建筑物最主要的能源供給系統(tǒng), BAS系統(tǒng)用于建

5、筑 物內(nèi)用電設(shè)備的正常運(yùn)行,保障供電可靠性.負(fù)責(zé)電力供應(yīng)管理 和設(shè)備節(jié)電運(yùn)行。二、BAS子系統(tǒng)BASBAS子系統(tǒng)子系統(tǒng)d d、照明系統(tǒng)、照明系統(tǒng) 照明系統(tǒng)占建筑物耗電量20%-30% ，BAS系統(tǒng)一方面為了保證建 筑物各區(qū)域的照度和視覺環(huán)境對燈光進(jìn)行控制，另一方面對照 明設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制。e e、電梯控制系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng) BAS系統(tǒng)對于建筑物內(nèi)的多臺(tái)電梯實(shí)行集中的控制和管理，同時(shí) 配合消防系統(tǒng)，執(zhí)行聯(lián)動(dòng)程序。二、BAS子系統(tǒng)三、BAS系統(tǒng)的組成三、BAS系統(tǒng)的組成1、中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：主要包括中央處理系統(tǒng)（計(jì)算 機(jī)和接口裝置等）、外圍設(shè)備（監(jiān)控終端和打印機(jī)等）和 不間斷電源三部分。2、

6、傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：傳感器是指裝設(shè)在各監(jiān)視現(xiàn)場的 各種敏感元件、變送器、觸點(diǎn)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），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 壓變送器等。三、BAS系統(tǒng)的組成3、執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是指裝設(shè)在各監(jiān)控現(xiàn)場接受現(xiàn)場控制器（DDC）的輸 出指令信號(hào)，并調(diào)節(jié)控制現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備的機(jī)構(gòu)，如電動(dòng)閥、電磁 閥、調(diào)節(jié)閥等，包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電動(dòng)閥上的電機(jī)）和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) （電動(dòng)閥的閥門）。4、現(xiàn)場控制器：是以微處理機(jī)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(hào)，進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，邏輯分析判斷處理后自 動(dòng)輸出控制信號(hào)，動(dòng)作執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

7、三、BAS系統(tǒng)的組成5、現(xiàn)場控制器是整個(gè)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(jī)構(gòu)直接相連接，對各種物理量進(jìn)行測量，以 及實(shí)現(xiàn)對被控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。6、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0-10V(0-5V)或4-20mA的直流信號(hào)。7、AO-模擬量輸出接口，用于操作控制閥、執(zhí)行器等，如電動(dòng)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(hào)。三、BAS系統(tǒng)的組成8、DI-數(shù)字量輸入接口，即觸點(diǎn)、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)、

8、報(bào)警接點(diǎn)、脈沖計(jì)數(shù)等。9、DO-數(shù)字量輸出接口，用于控制風(fēng)機(jī)，水泵等運(yùn)行，亦可作為輸 出信號(hào)與動(dòng)作增減量型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。10、數(shù)據(jù)傳輸線路：是聯(lián)系系統(tǒng)各部分的紐帶，從各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)到分 站控制器的線路是逐點(diǎn)連接（放射式），數(shù)據(jù)中心與各分站通 過大樓網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，各分站直接利用大樓的局域網(wǎng)連接、 到服務(wù)器上就可以實(shí)現(xiàn)分站與分站之間，分站與中央站之間的通信。三、BAS系統(tǒng)的組成總線型結(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)三、BAS系統(tǒng)的組成環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)三、BAS系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)交換機(jī)DDCDDCDDCDDCDDCDDCDDC計(jì)算機(jī)四、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

9、制網(wǎng)絡(luò)實(shí)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BACnetBACnet和LonTalkLonTalk。四、通信控制協(xié)議1 1、BACnetBACnet是樓宇自控領(lǐng)域唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)（是樓宇自控領(lǐng)域唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO16484-5ISO16484-5）。）。獨(dú)立于任何制造商，不需要專門芯片，并得到眾多制造商支持。 有完善和良好的數(shù)據(jù)表式和交換方法。按標(biāo)準(zhǔn)制造的產(chǎn)品有嚴(yán)格的性能等級(jí)和完整的說明產(chǎn)品有良好的互操作性，有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展和集成。四、通信控制協(xié)議2 2、LonTalkLonTalk協(xié)議：協(xié)議：LonWorksLonWorks技術(shù)所使用的通信協(xié)議

10、。技術(shù)所使用的通信協(xié)議。 LonTalk協(xié)議遵循由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定義的開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型所定義的全部七層服務(wù)。 它支持多種通訊介質(zhì)，包括雙絞線、電力線、光纖、同軸電纜等。采用Neuron芯片，提供開發(fā)工具平臺(tái)LonBuilder與Nodebuilder面性對象的設(shè)計(jì)方法，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活如星形、環(huán)行及總線型四、通信控制協(xié)議3 3、 BACnet BACnet 與與LonTalkLonTalk BACnet和Lontalk協(xié)議均為開放式協(xié)議兩者互相滲透、交叉。 Lanwork協(xié)議是實(shí)施控制域?yàn)榻ㄖO(shè)備控制系統(tǒng)中傳感器與執(zhí)行器之間的網(wǎng)絡(luò)化，控制現(xiàn)場傳感器與執(zhí)行器之間實(shí)現(xiàn)互操作的網(wǎng)

11、絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。 BACnet協(xié)議是信息管理域方面實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)互聯(lián)而制定的標(biāo)準(zhǔn)。BACnet有比LanTalk更為強(qiáng)大的大數(shù)據(jù)量通訊和運(yùn)行高級(jí)復(fù)雜算法的能力，有更強(qiáng)大的過程處理組織處理的能力。五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有很大的靈活性，應(yīng)根據(jù)建筑物的整體功能需求和物業(yè)管理方式控制水平，根據(jù)建筑物內(nèi)不同區(qū)域的要求和被控系統(tǒng)的各個(gè)特點(diǎn)，選擇技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠、經(jīng)濟(jì)合理的控制系統(tǒng)方案和設(shè)備，避免投資的盲目性。五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、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(jì)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)；2、確定

12、各子系統(tǒng)組成方案、功能及技術(shù)要求；3、確定各子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)方式；4、確定BAS中各子系統(tǒng)與大樓其它部分間的接口5、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)原理圖設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6、統(tǒng)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)（AI、AO、DI、DO）的數(shù)量，分布 情況并列表7、根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)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(jì)整個(gè)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(jī)構(gòu)8、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9、實(shí)施布線設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(hù)方便和經(jīng)濟(jì)性，一般按機(jī)電系統(tǒng)的平面

13、布置進(jìn)行劃分，如布置在：冷凍站、熱交換站、空調(diào)機(jī)房、新風(fēng)機(jī)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(tái)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；現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器DDCDDC的設(shè)置原則及布線方式的設(shè)置原則及布線方式五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)BAS中控室的位置，應(yīng)盡量靠近控制負(fù)荷中心，注意遠(yuǎn)離變配電室等電磁干擾源，并注意防潮、防震。BAS中控室可與消防中心，保安監(jiān)控中心等合并組成樓宇控制中心，此時(shí)位置應(yīng)滿足消防中心的要求BAS中央控制室室內(nèi)設(shè)備布置時(shí)應(yīng)滿足以下要求：a、控制臺(tái)前應(yīng)留大于3m的操作距離，控制臺(tái)離墻布置時(shí)臺(tái)后

14、應(yīng)留有大于1m的檢修距離，并注意避免陽光直射 b、當(dāng)控制臺(tái)橫向排列總長度大于7m時(shí)應(yīng)在兩端各留有足夠的 安裝和觀察面積 c、當(dāng)BAS系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置不間斷電源，并采用集中供電方式時(shí)， 應(yīng)考慮放置電源設(shè)備的面積和位置 d、應(yīng)適當(dāng)考慮工作人員值班，維修及休息所需的面積BASBAS中央控制室要求中央控制室要求五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)BAS中央控制室其它要求： a、控制室內(nèi)宜采用抗靜電活動(dòng)地板 b、當(dāng)控制室內(nèi)長度大于7m時(shí)，宜設(shè)兩個(gè)外開門的出口，門 寬不小于1m c、控制室內(nèi)土建及裝修等要求參見有關(guān)計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)BASBAS中央控制室要求中央控制室要求五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì) a、應(yīng)由變配電所引出專用回路向中央

15、控制室供電，供電回 路應(yīng)采用安保電源供電 ； b、中央操作站供電應(yīng)設(shè)不間斷電源（UPS）裝置，其容量 應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)用電設(shè)備的總和并考慮預(yù)計(jì)的擴(kuò)展容量， UPS供電時(shí)間不低于30分鐘； c、DDC的電源宜采用中央控制室集中供電方式，以放射式 供給各DDC，如采用就地供電方式，可由就近的安保電 源供給；BASBAS系統(tǒng)的電源要求系統(tǒng)的電源要求DDC系統(tǒng)是BAS的技術(shù)形式。DDC是英文DIRECT DIGITAL CONTROL的縮寫，譯為“直接數(shù)字控制”。 空調(diào)DDC系統(tǒng)，即利用控制技術(shù)和通訊技術(shù)，將空調(diào)系統(tǒng)中各種信號(hào)（溫度、壓力、流量、狀態(tài)等），通過輸入裝置輸入DDC，經(jīng)相應(yīng)程序運(yùn)算處理，將處理

16、后的信號(hào)輸出，進(jìn)而控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如圖所示：空調(diào)空調(diào)DDCDDC系統(tǒng)的定義及組成系統(tǒng)的定義及組成傳感器A/D轉(zhuǎn)換器微處理器D/A轉(zhuǎn)換器執(zhí)行器變送器五、BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信號(hào)按其輸出輸入主要可分為分為數(shù)字量輸入（DI）、數(shù)字量輸出（DO）、模擬量輸入（AI）和模擬量輸出（AO）四種信號(hào)。模擬量信號(hào)所對應(yīng)的是一定量的電壓或電流值，它與傳感器輸出信號(hào)的特性有關(guān)。 空調(diào)自控系統(tǒng)中常見的模擬量輸入信號(hào)：溫度、濕度、壓力流量、壓差等；模擬量輸出信號(hào)：需控制的電動(dòng)風(fēng)閥及電動(dòng)水閥。數(shù)字量輸入信號(hào)包括：風(fēng)機(jī)、水泵、冷卻塔風(fēng)扇、電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、過濾器淤塞狀態(tài)報(bào)警、壓差開關(guān)、液位開關(guān)、開關(guān)信號(hào)，防凍保護(hù)等。數(shù)字量輸出信號(hào)包括：電磁閥的控制