樓宇自控系統(tǒng)基礎培訓資料

樓宇自控系統(tǒng)培訓知識樓宇自控系統(tǒng)系統(tǒng)介紹一、BAS系統(tǒng)概述二、BAS子系統(tǒng)三、BAS系統(tǒng)組成四、通信協(xié)議五、BAS系統(tǒng)設計六、施耐德產(chǎn)品介紹系統(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、電梯、空調(diào)、供熱、給排水等眾多分散設備的運行、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）。一、BAS系統(tǒng)概述BAS系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和參數(shù)內(nèi)容1、空調(diào)機組：新風空調(diào)機組、新/回風空調(diào)機組、變風量空調(diào)機2、冷/熱源系統(tǒng)：冷凍機組、風冷機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、熱交換器、熱水一次水泵、熱泵機組3、電力系統(tǒng)：照明控制、高/低壓信號測量、備用發(fā)電機組4、電梯5、給排水系統(tǒng)等一、BAS系統(tǒng)概述BAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實際效果室內(nèi)恒溫、恒濕、良好的空氣質(zhì)量、合理的燈光照度控制實現(xiàn)最佳的能源控制方案，節(jié)約能源消耗并實現(xiàn)能源管理自動化。實現(xiàn)設備自動化運行，提高運行效率，降低勞動強度。便于大樓內(nèi)的所有設備運行于最佳工況，同時便于設備的保養(yǎng)和維修便于大樓管理人員對設備進行操作并監(jiān)視設備運行情況，提高整體管理水平良好的管理將延長大樓設備的使用壽命，使設備更換的周期延長，節(jié)省大樓的設備開支及時發(fā)出設備故障及各類報警信號，便于將損失降到最低點，便于操作人員最短時間處理故障一、BAS系統(tǒng)概述暖通空調(diào)系統(tǒng)給排水系統(tǒng)變配電系統(tǒng)照明系統(tǒng)電梯系統(tǒng)樓控系統(tǒng)的管理對象二、BAS子系統(tǒng)BAS子系統(tǒng)

a、暖通空調(diào)系統(tǒng)自動監(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)，其設備耗電量占全樓總耗電量的50%-60%，其監(jiān)控點數(shù)占全樓監(jiān)控點數(shù)的50%以上，BAS系統(tǒng)為建筑物內(nèi)的暖通空調(diào)設備（如：冷卻塔、冷水機組、空氣處理機、新風機組等）提供一個最優(yōu)化的控制，實現(xiàn)經(jīng)濟運行降低能耗。b、給排水系統(tǒng)自動監(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)進行監(jiān)控與控制，保證系統(tǒng)運

行參數(shù)滿足建筑供排水要求以及供排水的安全。c、變配電系統(tǒng)自動監(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)用于建筑

物內(nèi)用電設備的正常運行,保障供電可靠性.負責電力供應管理

和設備節(jié)電運行。二、BAS子系統(tǒng)BAS子系統(tǒng)d、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)境對燈光進行控制，另一方面對照

明設備進行節(jié)能控制。e、電梯控制系統(tǒng)

BAS系統(tǒng)對于建筑物內(nèi)的多臺電梯實行集中的控制和管理，同時配合消防系統(tǒng)，執(zhí)行聯(lián)動程序。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)（計算機和接口裝置等）、外圍設備（監(jiān)控終端和打印機等）和不間斷電源三部分。2、傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：傳感器是指裝設在各監(jiān)視現(xiàn)場的各種敏感元件、變送器、觸點和限位開關、用來檢測現(xiàn)場設備的各種參數(shù)（如溫度、濕度、壓差、液位等），如鉑電阻溫度檢測器、復合濕度檢測器、風道靜壓變送器、差壓變送器等。三、BAS系統(tǒng)的組成3、執(zhí)行調(diào)節(jié)機機構(gòu)是指裝設設在各監(jiān)控現(xiàn)現(xiàn)場接受現(xiàn)場場控制器（DDC）的輸出指令信號，，并調(diào)節(jié)控制制現(xiàn)場運行設設備的機構(gòu)，，如電動閥、、電磁閥、調(diào)節(jié)閥等等，包括執(zhí)行行機構(gòu)（如電電動閥上的電電機）和調(diào)節(jié)節(jié)機構(gòu)（電動閥的的閥門）。。4、現(xiàn)場控制制器：是以以微處理機機為基礎的的可編程直直接數(shù)字控控制器DDC，它接收傳感感器輸出的的信號，進進行數(shù)字運運算，邏輯輯分析判斷斷處理后自自動輸出控制制信號，動動作執(zhí)行調(diào)調(diào)節(jié)機構(gòu)。。三、BAS系統(tǒng)的組成成5、現(xiàn)場控制制器是整個個控制系統(tǒng)統(tǒng)的核心，，采用直接接數(shù)字控制制器DDC它具有AI、AO、DI、DO四種輸入/輸出接口。。方便靈活活地與現(xiàn)場場的傳感器、執(zhí)執(zhí)行調(diào)節(jié)機機構(gòu)直接相相連接，對對各種物理理量進行測測量，以及實現(xiàn)對被被控系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)與控控制。6、AI-模擬量輸入入接口，可可用作儀表表的檢測輸輸入，如溫溫度、壓力力等，一般為為0-10V(0-5V)或4-20mA的直流信號號。7、AO-模擬量輸出出接口，用用于操作控控制閥、執(zhí)執(zhí)行器等，，如電動閥閥、三通閥、風風門執(zhí)行器器等，不需需要外部電電源，輸出出為0-10V的直流信號。三、BAS系統(tǒng)的組成8、DI-數(shù)字量輸入接接口，即觸點點、液位開關關、限位開關關的閉合與斷斷開，一般用作作檢測設備狀狀態(tài)、報警接接點、脈沖計計數(shù)等。9、DO-數(shù)字量輸出接接口，用于控控制風機，水水泵等運行，，亦可作為輸輸出信號與動作作增減量型執(zhí)執(zhí)行機構(gòu)。10、數(shù)據(jù)傳輸線線路：是聯(lián)系系系統(tǒng)各部分分的紐帶，從從各個監(jiān)控點點到分站控制器的線線路是逐點連連接（放射式式），數(shù)據(jù)中中心與各分站站通過大樓網(wǎng)絡結(jié)結(jié)構(gòu)進行組網(wǎng)網(wǎng)，各分站直直接利用大樓樓的局域網(wǎng)連連接、到到服務器上上就可以實現(xiàn)現(xiàn)分站與分站站之間，分站站與中央站之之間的通信。。三、BAS系統(tǒng)的組成總線型結(jié)構(gòu)三、BAS系統(tǒng)的組成環(huán)型結(jié)構(gòu)三、BAS系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)交換機DDCDDCDDCDDCDDCDDCDDC計算機四、通信控制制協(xié)議樓宇自控系統(tǒng)統(tǒng)中基本采用用的是集散控控制方式和分分布控制方式式，是通過某某種控制網(wǎng)絡絡實現(xiàn)的，這這就要求控制制設備以及建建筑設備都要要遵循一定的的通信協(xié)議。。目前，國際上上采用較多的的是BACnet和LonTalk。四、通信控制制協(xié)議1、BACnet是樓宇自控領領域唯一的國國際標準（ISO16484-5）。獨立于任何制制造商，不需需要專門芯片片，并得到眾眾多制造商支支持。有完善和良好好的數(shù)據(jù)表式式和交換方法法。按標準制造的的產(chǎn)品有嚴格格的性能等級級和完整的說說明產(chǎn)品有良好的的互操作性，，有利于系統(tǒng)統(tǒng)的擴展和集集成。四、通信控制制協(xié)議2、LonTalk協(xié)議：LonWorks技術所使用的的通信協(xié)議。。LonTalk協(xié)議遵循由國國際標準化組組織（ISO）定義的開放放系統(tǒng)互連（（OSI）參考模型所所定義的全部部七層服務。。它支持多種通通訊介質(zhì)，包包括雙絞線、、電力線、光光纖、同軸電電纜等。采用Neuron芯片，提供開開發(fā)工具平臺臺—LonBuilder與Nodebuilder面性對對象的的設計計方法法，網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)結(jié)構(gòu)靈靈活如如星形形、環(huán)環(huán)行及及總線線型四、通信信控制協(xié)協(xié)議3、BACnet與LonTalkBACnet和Lontalk協(xié)議均為為開放式式協(xié)議兩兩者互相相滲透、、交叉。。Lanwork協(xié)議是實實施控制制域為建建筑設備備控制系系統(tǒng)中傳傳感器與與執(zhí)行器器之間的的網(wǎng)絡化化，控制制現(xiàn)場傳傳感器與與執(zhí)行器器之間實實現(xiàn)互操操作的網(wǎng)網(wǎng)絡標準準。BACnet協(xié)議是信信息管理理域方面面實現(xiàn)不不同的系系統(tǒng)互聯(lián)聯(lián)而制定定的標準準。BACnet有比LanTalk更為強大大的大數(shù)數(shù)據(jù)量通通訊和運運行高級級復雜算算法的能能力，有有更強大大的過程程處理組組織處理理的能力力。五、BAS系統(tǒng)的設設計BAS系統(tǒng)的設設計具有有很大的的靈活性性，應根根據(jù)建筑筑物的整整體功能能需求和和物業(yè)管管理方式式控制水水平，根根據(jù)建筑筑物內(nèi)不不同區(qū)域域的要求求和被控控系統(tǒng)的的各個特特點，選選擇技術術先進、、成熟、、可靠、、經(jīng)濟合合理的控控制系統(tǒng)統(tǒng)方案和和設備，，避免投投資的盲盲目性。。五、BAS系統(tǒng)的設設計1、確定BAS規(guī)模，根根據(jù)冷凍凍、空調(diào)調(diào)、變配配電、熱熱力、給給排水等等相關專業(yè)業(yè)提供的的設計條條件（資資料）及及投資情情況，功功能內(nèi)容，確定定需要監(jiān)監(jiān)控的設設備種類類、數(shù)量量、分布布情況及及標準；；2、確定各各子系統(tǒng)統(tǒng)組成方方案、功功能及技技術要求求；3、確定各各子系統(tǒng)統(tǒng)之間的的關聯(lián)方方式；4、確定BAS中各子系系統(tǒng)與大大樓其它它部分間間的接口口5、根據(jù)各各專業(yè)的的控制要要求和控控制內(nèi)容容確定并并畫出設設備監(jiān)控控系統(tǒng)原理圖圖設計步驟五、BAS系統(tǒng)的設設計6、統(tǒng)計監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)的監(jiān)控控點（AI、AO、DI、DO）的數(shù)量量，分布布情況并列列表7、根據(jù)監(jiān)監(jiān)控點數(shù)數(shù)和分布布情況確確定分站站的監(jiān)控控區(qū)域、、分站設設置的位置，，統(tǒng)計整整個大樓樓所需分分站的數(shù)數(shù)量、類類型及分分布情況況選擇現(xiàn)場場設備的的傳感器器和執(zhí)行行機構(gòu)8、確定樓宇宇監(jiān)控的系系統(tǒng)網(wǎng)絡及及中心站設設備的選擇擇9、實施布線線設計步驟五、BAS系統(tǒng)的設計計DDC的設置，應應主要考慮慮系統(tǒng)管理理方式，安安裝調(diào)試維維護方便和和經(jīng)濟性，，一般按機機電系統(tǒng)的的平面布置置進行劃分分，如布置置在：冷凍凍站、熱交交換站、空空調(diào)機房、、新風機房房等控制參參數(shù)較為集集中之處，，也可根據(jù)據(jù)要求布置置在弱電豎豎井中，箱箱體一般掛掛墻明裝；；每臺DDC的輸入輸出出接口數(shù)量量與種類應應與所控制制的設備要要求相適應應，并留有有10%-15%的余量；現(xiàn)場控制器DDC的設置原則及布線方式五、BAS系統(tǒng)的設計計BAS中控室的位位置，應盡盡量靠近控控制負荷中中心，注意意遠離變配配電室等電電磁干擾源源，并注意意防潮、防防震。BAS中控室可與與消防中心心，保安監(jiān)監(jiān)控中心等等合并組成成樓宇控制制中心，此此時位置應應滿足消防防中心的要要求BAS中央控制室室室內(nèi)設備備布置時應應滿足以下下要求：a、控制臺前前應留大于于3m的操作距離離，控制臺臺離墻布置置時臺后應留有大于于1m的檢修距離離，并注意意避免陽光光直射b、當控制臺臺橫向排列列總長度大大于7m時應在兩端端各留有足足夠的安裝和觀察察面積c、當BAS系統(tǒng)單獨設設置不間斷斷電源，并并采用集中中供電方式式時，應考慮放置置電源設備備的面積和和位置d、應適當考考慮工作人人員值班，，維修及休休息所需的的面積BAS中央控制室要求五、BAS系統(tǒng)的設計計BAS中央控制室室其它要求求：a、控制室內(nèi)內(nèi)宜采用抗抗靜電活動動地板b、當控制室室內(nèi)長度大大于7m時，宜設兩兩個外開門門的出口，，門寬不小于1mc、控制室內(nèi)內(nèi)土建及裝裝修等要求求參見有關關計算機房房設計標準準BAS中央控制室要求五、BAS系統(tǒng)統(tǒng)的的設設計計a、應應由由變變配配電電所所引引出出專專用用回回路路向向中中央央控控制制室室供供電電，，供供電電回回路應應采采用用安安保保電電源源供供電電；；b、中中央央操操作作站站供供電電應應設設不不間間斷斷電電源源（（UPS）裝裝置置，，其其容容量量應包包括括系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)用用電電設設備備的的總總和和并并考考慮慮預預計計的的擴擴展展容容量量，，UPS供電電時時間間不不低低于于30分鐘鐘；；c、DDC的電電源源宜宜采采用用中中央央控控制制室室集集中中供供電電方方式式，，以以放放射射式式供給給各各DDC，如如采采用用就就地地供供電電方方式式，，可可由由就就近近的的安安保保電電源供供給給；；BAS系統(tǒng)的電源要求DDC系統(tǒng)統(tǒng)是是BAS的技技術術形形式式。。DDC是英文DIRECTDIGITALCONTROL的縮寫，譯為為“直接數(shù)字字控制”。空調(diào)DDC系統(tǒng)，即利用用控制技術和和通訊技術，，將空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)中各種信號號（溫度、壓壓力、流量、、狀態(tài)等），，通過輸入裝裝置輸入DDC，經(jīng)相應程序序運算處理，，將處理后的的信號輸出，，進而控制相相應的執(zhí)行機機構(gòu)。如圖所所示：空調(diào)DDC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)的設計信號按其輸出出輸入主要可可分為分為數(shù)數(shù)字量輸入（（DI）、數(shù)字量輸輸出（DO）、模擬量輸輸入（AI）和模擬量輸輸出（AO