建筑自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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--內(nèi)頁(yè)可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--建筑自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(總33頁(yè))建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)一、設(shè)計(jì)依據(jù) 3建筑概況 3設(shè)計(jì)資料 3設(shè)計(jì)依據(jù) 3二、設(shè)計(jì)范圍 3三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 4、樓宇設(shè)備信息匯總 4新風(fēng)機(jī)空調(diào)機(jī)組控制設(shè)計(jì) 44、送風(fēng)溫度/濕度的監(jiān)測(cè)。（AI） 5風(fēng)柜空調(diào)機(jī)組控制設(shè)計(jì) 7制冷機(jī)組控制設(shè)計(jì) 9冷卻水系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) 10冷凍水系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) 11BAS控制系統(tǒng)DDC信息點(diǎn)統(tǒng)計(jì) 13設(shè)備選擇 13一層控制器的選擇 14二至六層控制器的選擇 14頂層控制器的選擇 14系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)圖 15四、設(shè)計(jì)總結(jié) 16五、設(shè)計(jì)參考資料 17六、附錄一 18一、設(shè)計(jì)依據(jù)建筑概況本課程設(shè)計(jì)采用真題假做的方式完成實(shí)際建筑的建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)（BA）設(shè)計(jì)，本課程設(shè)計(jì)提供的建筑為某辦公樓，建筑共6層，面積約12000m2，建筑采用中央空調(diào)滿足室內(nèi)舒適性要求，辦公室采用新風(fēng)＋風(fēng)機(jī)盤管形式、兩個(gè)會(huì)議室采用風(fēng)柜送風(fēng)滿足室內(nèi)舒適性。中央空調(diào)冷源有2臺(tái)180Rt螺桿式冷機(jī)組，3臺(tái)37kW冷凍水泵（2兩用一備），3臺(tái)30kW冷卻水泵（2兩用一備），2個(gè)冷卻塔和2臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)；機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵位于建筑首層設(shè)備房，冷卻塔建筑頂層。中央空調(diào)系統(tǒng)末端有6臺(tái)新風(fēng)機(jī)（每層1臺(tái)），每層有風(fēng)機(jī)盤管26臺(tái)；兩個(gè)會(huì)議室的有2臺(tái)風(fēng)柜。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容即是設(shè)計(jì)和配置該建筑中央空調(diào)的BA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)該建筑空調(diào)系統(tǒng)的智能控制。設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)相關(guān)資料。設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，以《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314-2000）和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）為依據(jù)，結(jié)合江森自控公司的Metasys中央監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)要求根據(jù)課程設(shè)計(jì)書(shū)給出的工程概況及《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314-2000）和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）等相關(guān)資料為依據(jù)，完成該建筑空調(diào)系統(tǒng)BAS方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該建筑物空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，從而達(dá)到啟?？刂?、狀態(tài)檢測(cè)與現(xiàn)實(shí)、運(yùn)行調(diào)節(jié)、集中管理的功能，以達(dá)到安全運(yùn)行、節(jié)能和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的目的。主要通過(guò)現(xiàn)實(shí)工程中的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備自動(dòng)化功能要求、安全運(yùn)行、優(yōu)化節(jié)能和高效管理等。該建筑采用美國(guó)江森自控公司的Metasys中央監(jiān)控系統(tǒng)，配合該公司的網(wǎng)絡(luò)控制器（NCU）和直接數(shù)字控制器（DDC）等硬件，實(shí)現(xiàn)建筑空調(diào)系統(tǒng)的智能控制。本設(shè)計(jì)要求根據(jù)本說(shuō)明書(shū)提供的資料，完成該建筑空調(diào)系統(tǒng)BAS方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和運(yùn)行控制、集中管理的功能。根據(jù)建筑空調(diào)系統(tǒng)具體情況和考慮經(jīng)濟(jì)性因素，風(fēng)機(jī)盤管不納入BA控制，空調(diào)系統(tǒng)的其余設(shè)備均要求實(shí)現(xiàn)BA控制，包括新風(fēng)機(jī)、風(fēng)柜、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、主機(jī)等設(shè)備，所有設(shè)備均為常規(guī)舒適性空調(diào)設(shè)備。初定該設(shè)計(jì)新風(fēng)機(jī)采用只將新風(fēng)處理到要求參數(shù)的形式，風(fēng)柜采用全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容、樓宇設(shè)備信息匯總本建筑共有六層，現(xiàn)將該建筑中各樓層中的設(shè)備列表如下：層數(shù)設(shè)備類型功率臺(tái)式1層180Rt螺桿式冷機(jī)組2冷凍水泵（兩用一備）37kw3冷卻水泵（兩用一備）30kw3新風(fēng)機(jī)1風(fēng)柜22層新風(fēng)機(jī)13層新風(fēng)機(jī)14層新風(fēng)機(jī)15層新風(fēng)機(jī)16層新風(fēng)機(jī)1頂層冷卻塔2冷卻塔風(fēng)機(jī)2新風(fēng)機(jī)空調(diào)機(jī)組控制設(shè)計(jì)考慮到建筑物位于廣州地區(qū)，夏季供冷，冬季不供熱，因此，新風(fēng)機(jī)組僅在夏季運(yùn)行。新風(fēng)機(jī)組主要由新風(fēng)閥、過(guò)濾器、表冷式換熱器、加濕器、送風(fēng)機(jī)等構(gòu)成。室外新風(fēng)進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾后，由表面式換熱器進(jìn)行熱濕處理，當(dāng)空氣濕度低于設(shè)定值時(shí)，可通過(guò)加濕器加濕，處理后的空氣通過(guò)送風(fēng)機(jī)配送到各空調(diào)房間內(nèi)。此外，該系統(tǒng)不需要進(jìn)行防凍保護(hù)。新風(fēng)機(jī)組根據(jù)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314-2000）中對(duì)空氣處理系統(tǒng)的監(jiān)控功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)圖如下：系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)如下：1、新風(fēng)閥、冷水閥、加濕閥控制。(AO)現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)3路AO信號(hào)控制新風(fēng)閥、冷水閥、加濕閥的開(kāi)與關(guān)，調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)新風(fēng)量、冷水量以及蒸汽量的控制。根據(jù)室內(nèi)CO2濃度的監(jiān)測(cè)得出空氣品質(zhì)調(diào)整，計(jì)算并自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度，提供滿足空氣質(zhì)量要求的最小新風(fēng)量，以實(shí)現(xiàn)降低能耗。2、室內(nèi)CO2濃度的監(jiān)測(cè)。（AI）3、過(guò)濾網(wǎng)狀態(tài)顯示與報(bào)警。（DI）在濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開(kāi)關(guān)，監(jiān)視過(guò)濾網(wǎng)的暢通情況。當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果過(guò)濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過(guò)濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，微壓差開(kāi)關(guān)就會(huì)閉合。這個(gè)閉合開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)一路DI輸入現(xiàn)場(chǎng)控制器，控制器發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行清洗。4、送風(fēng)溫度/濕度的監(jiān)測(cè)。（AI）在新風(fēng)機(jī)組出口處設(shè)溫濕度變送器，接至現(xiàn)場(chǎng)控制器的2路AI輸入通道上，分別對(duì)空氣的干濕球相對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)比設(shè)定的溫度、濕度參數(shù)的差值，對(duì)冷水閥、加濕閥開(kāi)度進(jìn)行PI數(shù)字式調(diào)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)AO通道控制電動(dòng)冷水閥、電動(dòng)加濕閥的閥門開(kāi)度，從而控制換熱濕量，使送風(fēng)溫溫度滿足設(shè)定的范圍內(nèi)。5、新風(fēng)機(jī)監(jiān)控，包括新風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)狀態(tài)和啟/停狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。(3DI+1DO)DDC控制模塊通過(guò)控制新風(fēng)機(jī)控制箱的啟停觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)機(jī)的啟?？刂?；檢測(cè)風(fēng)機(jī)配電線路主接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)；檢測(cè)風(fēng)機(jī)配電線路熱繼電器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)電氣故障監(jiān)測(cè)，風(fēng)機(jī)故障報(bào)警時(shí)，自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行；從手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)把DI信號(hào)輸送給現(xiàn)場(chǎng)控制器，以檢測(cè)風(fēng)機(jī)的手/自動(dòng)狀態(tài)；檢測(cè)風(fēng)機(jī)前后壓差（壓差信號(hào)）實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)。5）消防聯(lián)動(dòng)控制。(DI)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)將聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)送至相應(yīng)區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)電控箱，自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)系統(tǒng)的防火閥、新風(fēng)機(jī)，自動(dòng)切斷新風(fēng)機(jī)組的電源。新風(fēng)機(jī)組運(yùn)行控制檢測(cè)原理方框圖如下：該調(diào)節(jié)原理屬于典型的單回路負(fù)反饋控制原理調(diào)節(jié)。由溫度傳感器檢測(cè)送風(fēng)溫度，經(jīng)變送器將信號(hào)傳送給控制器，并與設(shè)定值比較，作為控制依據(jù)，經(jīng)過(guò)PID計(jì)算之后，將調(diào)解信號(hào)傳送給執(zhí)行器，調(diào)節(jié)冷水閥門大小，從而控制表冷器換熱量，將送風(fēng)溫度控制在要求范圍內(nèi)。同時(shí)溫度傳感器監(jiān)測(cè)新風(fēng)溫度作為擾動(dòng)信號(hào)，采用前饋補(bǔ)償?shù)姆绞较嘛L(fēng)溫度變化對(duì)輸出的影響。風(fēng)柜空調(diào)機(jī)組控制設(shè)計(jì)該建筑的一樓會(huì)議室設(shè)有兩臺(tái)風(fēng)柜，為該服務(wù)區(qū)域提供舒適性空調(diào)送風(fēng)。設(shè)計(jì)該舒適性空調(diào)采用全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要通過(guò)檢測(cè)回風(fēng)溫度、濕度，作為調(diào)節(jié)冷水閥、加濕閥的依據(jù)，從而達(dá)到室內(nèi)空氣溫度濕度滿足要求。同樣，由于該建筑處于廣州地區(qū)，故不考慮防凍保護(hù)。由于系統(tǒng)較小，以回風(fēng)溫度代替室內(nèi)空氣的平均溫度，作為調(diào)節(jié)依據(jù)之一。其監(jiān)控原理圖如圖：系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)如下：1、調(diào)節(jié)閥閥控制。(5AO)新風(fēng)、排風(fēng)進(jìn)行單獨(dú)的連續(xù)調(diào)節(jié)，安裝單獨(dú)電動(dòng)執(zhí)行期和PI調(diào)節(jié)器。風(fēng)閥調(diào)節(jié)采用焓值控制，通過(guò)檢測(cè)新風(fēng)溫、濕度和回風(fēng)溫、濕度，計(jì)算出新風(fēng)、回風(fēng)焓值，并且聯(lián)合檢測(cè)到的室內(nèi)CO2濃度，在滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的情況下，由風(fēng)閥控制器根據(jù)焓值按比例輸出電壓信號(hào)，控制新風(fēng)閥和回風(fēng)閥的電動(dòng)執(zhí)行器，調(diào)節(jié)其閥門開(kāi)度，達(dá)到節(jié)能效果。同理，現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)2路AO信號(hào)控制冷水閥、加濕閥的開(kāi)與關(guān)，調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)冷水量以及蒸汽量的控制。根據(jù)室內(nèi)CO2濃度的監(jiān)測(cè)得出空氣品質(zhì)調(diào)整，計(jì)算并自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度。2、室內(nèi)CO2濃度的監(jiān)測(cè)。（AI）3、過(guò)濾網(wǎng)狀態(tài)顯示與報(bào)警。(DI)在濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開(kāi)關(guān)，監(jiān)視過(guò)濾網(wǎng)的暢通情況。當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果過(guò)濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過(guò)濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，微壓差開(kāi)關(guān)就會(huì)閉合。這個(gè)閉合開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)一路DI輸入現(xiàn)場(chǎng)控制器，控制器發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行清洗。4、送風(fēng)溫度/濕度的監(jiān)測(cè)。(4AI)在新風(fēng)機(jī)組出口處設(shè)溫濕度變送器，接至現(xiàn)場(chǎng)控制器的2路AI輸入通道上，分別對(duì)空氣的干濕球相對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)比設(shè)定的溫度、濕度參數(shù)的差值，對(duì)冷水閥、加濕閥開(kāi)度進(jìn)行PI數(shù)字式調(diào)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)AO通道控制電動(dòng)冷水閥、電動(dòng)加濕閥的閥門開(kāi)度，從而控制換熱濕量，使送風(fēng)溫溫度滿足設(shè)定的范圍內(nèi)。5、新風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)監(jiān)控，包括運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)狀態(tài)和啟/停狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。(6DI+2DO)DDC控制模塊通過(guò)控制新風(fēng)機(jī)控制箱的啟停觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)機(jī)的啟?？刂?；檢測(cè)風(fēng)機(jī)配電線路主接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)；檢測(cè)風(fēng)機(jī)配電線路熱繼電器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)電氣故障監(jiān)測(cè)，風(fēng)機(jī)故障報(bào)警時(shí)，自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行；從手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)把DI信號(hào)輸送給現(xiàn)場(chǎng)控制器，以檢測(cè)風(fēng)機(jī)的手/自動(dòng)狀態(tài)；檢測(cè)風(fēng)機(jī)前后壓差（壓差信號(hào)）實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)。風(fēng)柜全空氣空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)原理方框圖如下：由于該全空氣系統(tǒng)較小，采用回風(fēng)空氣溫度代替室內(nèi)空氣平均溫度，由溫度傳感器檢測(cè)回風(fēng)溫度，經(jīng)變送器將信號(hào)傳送給控制器，并與設(shè)定值比較，作為控制依據(jù)，經(jīng)過(guò)PID計(jì)算之后，將調(diào)解信號(hào)傳送給執(zhí)行器，調(diào)節(jié)冷水閥門大小，從而控制表冷器換熱量，將送風(fēng)溫度控制在要求范圍內(nèi)。溫度傳感器監(jiān)測(cè)新風(fēng)溫度作為擾動(dòng)信號(hào)，采用前饋補(bǔ)償?shù)姆绞较嘛L(fēng)溫度變化對(duì)輸出的影響。制冷機(jī)組控制設(shè)計(jì)該空調(diào)系統(tǒng)的制冷機(jī)組，通過(guò)將冷、熱源系統(tǒng)的供回水溫度和壓差控制在合理的范圍內(nèi)來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行的要求。該冷機(jī)組只需要考慮啟停控制（包括連鎖控制），安全功能有冷機(jī)組本身控制器完成。其監(jiān)控原理圖如圖：系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)主要有：流量開(kāi)關(guān)（2DI）閥門控制（2DO）冷水機(jī)組配電箱（2DI+2DO）控制動(dòng)作：1、控制機(jī)組啟?？刂婆c狀態(tài)及故障信息。DDC控制模塊通過(guò)控制機(jī)組控制箱的啟停觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的啟?？刂?；檢測(cè)機(jī)組配電線路主接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)；進(jìn)入蒸發(fā)器的閥門以及2、進(jìn)入冷凝器的閥門控制。現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)1路DO信號(hào)控制進(jìn)入蒸發(fā)器的冷凍水閥門開(kāi)關(guān)以及1路DO信號(hào)控制進(jìn)入冷凝器的冷卻水閥門開(kāi)關(guān)。3、出口狀態(tài)信息檢測(cè)出口流量，當(dāng)?shù)陀谝髸r(shí)報(bào)警并切斷電源。當(dāng)進(jìn)口流量低于一定數(shù)值時(shí)，觸發(fā)繼電器輔助觸點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳給現(xiàn)場(chǎng)控制器，開(kāi)關(guān)流量的動(dòng)作。冷卻水系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)該建筑設(shè)有兩個(gè)冷卻塔，兩臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)，三臺(tái)冷卻水泵(兩用一備)構(gòu)成冷卻水系統(tǒng)主體，通過(guò)檢測(cè)水位，流量，進(jìn)回水溫度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，通過(guò)減少通過(guò)冷凝器流量，會(huì)使冷凝溫度上升，效率降低，但是可以采用降低水泵轉(zhuǎn)速方式降低電耗，獲得較好的COP值，即存在合適的冷卻水流量，可獲得較好的節(jié)能效果。監(jiān)控原理圖如圖：系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)主要有：進(jìn)水、回水溫度（2AI）進(jìn)水管壓力（AI）各水閥控制與狀態(tài)（3DO+3DI）流量開(kāi)關(guān)（DI）旁通閥控制與狀態(tài)（AO+DI）冷卻水泵配電箱（9DI+3DO）冷卻最低水位（2DI）冷卻塔風(fēng)機(jī)配電箱（4AI+6DI+2DO）變頻器（6DI）控制動(dòng)作：1、進(jìn)回水溫度監(jiān)測(cè)。在冷卻水進(jìn)出口處設(shè)溫度變送器，接至現(xiàn)場(chǎng)控制器的2路AI輸入通道上，分別對(duì)冷卻水溫度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)比設(shè)定的溫度參數(shù)的差值，對(duì)電動(dòng)閥開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。2、在冷卻水進(jìn)口處設(shè)壓力監(jiān)測(cè)，接至現(xiàn)場(chǎng)控制器的1路AI輸入通道上，對(duì)比設(shè)定的溫度參數(shù)的函數(shù)，對(duì)旁通電動(dòng)閥的開(kāi)度控制進(jìn)行PI數(shù)字式調(diào)節(jié)。冷卻塔：監(jiān)測(cè)冷卻塔水位，在低液位時(shí)報(bào)警。3、冷卻水壓力、流量開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)。通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)，若冷卻水流量低于安全工作界限，則報(bào)警。4、冷卻水泵啟停控制與狀態(tài)及故障信息。DDC控制模塊通過(guò)控制冷卻水泵控制箱的啟停觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的啟?？刂疲粰z測(cè)配電線路主接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)；檢測(cè)水泵配電線路熱繼電器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)水泵電氣故障監(jiān)測(cè)，水泵故障報(bào)警時(shí)，自動(dòng)停止機(jī)組運(yùn)行；從手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)把DI信號(hào)輸送給現(xiàn)場(chǎng)控制器，以檢測(cè)水泵的手/自動(dòng)狀態(tài)，檢測(cè)水泵運(yùn)行故障5、冷卻塔風(fēng)機(jī)配電箱，DDC控制模塊通過(guò)控制風(fēng)機(jī)控制箱的啟停觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的啟?？刂?；檢測(cè)配電線路主接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)；檢測(cè)風(fēng)機(jī)配電線路熱繼電器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)電氣故障監(jiān)測(cè)，風(fēng)機(jī)故障報(bào)警時(shí)，自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行；從手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)把DI信號(hào)輸送給現(xiàn)場(chǎng)控制器，以檢測(cè)風(fēng)機(jī)的手/自動(dòng)狀態(tài)，檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障，同時(shí)檢測(cè)風(fēng)機(jī)工作電流以及工作頻率，各以一路AI輸出，根據(jù)電流調(diào)節(jié)變頻器。6、變頻器根據(jù)檢測(cè)到的電流，對(duì)其變頻狀態(tài)，工頻狀態(tài)，故障報(bào)警進(jìn)行監(jiān)控，各自以一路DI信號(hào)輸出DDC。冷凍水系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)該建筑設(shè)有三臺(tái)冷凍水泵(兩用一備)，以及膨脹水箱、集水器、分水器構(gòu)成冷凍水系統(tǒng)，通過(guò)冷凍水循環(huán)，將冷機(jī)組的冷量送到空調(diào)系統(tǒng)，為保證冷凍機(jī)正常工作，需要保證蒸發(fā)器通過(guò)足夠的水量，監(jiān)控系統(tǒng)具備有低水流報(bào)警與控制，根據(jù)用戶末端熱濕負(fù)荷要求，調(diào)節(jié)冷凍水供水溫度和流量適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷變化，向空調(diào)系統(tǒng)提供足夠的冷量，保證用戶要求，實(shí)現(xiàn)安全節(jié)能運(yùn)行。監(jiān)控原理圖如圖：系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)主要有：補(bǔ)水閥狀態(tài)（DI）補(bǔ)水閥啟?？刂疲―O）膨脹水箱高低水位（2DI）冷凍水流量（AI）供回水溫度（2AI）供回水壓差（AI）流量開(kāi)關(guān)（DI）供水閥狀態(tài)及控制（DI+AO）集水器、分水器旁通閥狀態(tài)及控制（DI+AO）冷凍水泵配電箱（9DI+3DO）控制動(dòng)作：1、冷凍水泵啟停控制與狀態(tài)及故障信息。DDC控制模塊通過(guò)控制冷凍水泵控制箱的啟停觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的啟停控制；檢測(cè)配電線路主接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)；檢測(cè)水泵配電線路熱繼電器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)水泵電氣故障監(jiān)測(cè)，水泵故障報(bào)警時(shí)，自動(dòng)停止機(jī)組運(yùn)行；從手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)把DI信號(hào)輸送給現(xiàn)場(chǎng)控制器，以檢測(cè)水泵的手/自動(dòng)狀態(tài)，檢測(cè)水泵運(yùn)行故障。2、檢測(cè)供、回水壓差，在冷水總供水管和總回水管安裝壓差傳感器，通過(guò)電動(dòng)兩通閥調(diào)節(jié)壓差，使壓差保持在設(shè)定值，保證冷凍水泵的水流量3、膨脹水箱：監(jiān)測(cè)水箱的高低液位，當(dāng)水位高于或者低于最高最低低液位時(shí)報(bào)警，DDC控制補(bǔ)水閥啟動(dòng)。4、供回水溫度監(jiān)測(cè)。在冷卻水進(jìn)出口處設(shè)溫度變送器，接至現(xiàn)場(chǎng)控制器的2路AI輸入通道上，分別對(duì)冷卻水溫度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)比設(shè)定的溫度參數(shù)的差值，對(duì)電動(dòng)閥開(kāi)度進(jìn)行PI數(shù)字式調(diào)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)AO通道控制。5、檢測(cè)供水器、集水器壓差，接入DDC一路AI通道，DDC根據(jù)接收到的壓差信號(hào)進(jìn)行PI數(shù)字式調(diào)節(jié)，控制旁通閥開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。BAS控制系統(tǒng)DDC信息點(diǎn)統(tǒng)計(jì)經(jīng)過(guò)上述對(duì)各空調(diào)系統(tǒng)的分析，統(tǒng)計(jì)出本設(shè)計(jì)建筑的BAS控制系統(tǒng)所有設(shè)備的DDC信息點(diǎn)，其結(jié)果見(jiàn)附錄一。設(shè)備選擇根據(jù)DDC信息點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表，以及江森自控公司DDC模塊的配置要求和本建筑的特點(diǎn)，為了控制和維修的方便，以各層為單位，為本圖書(shū)館附樓進(jìn)行DDC的選擇，包括DDC主模塊和子模塊I/O參數(shù)配置。本設(shè)計(jì)中，Metasys中央監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)DDC控制箱采用江森公司的FEC系列控制模塊，DDC控制箱的主模塊采用MS-FEU2610-0BACnet通用數(shù)字控制器，在需要擴(kuò)展I/O接口時(shí)，可采用MS-IOM系列擴(kuò)展模塊FEC系列控制模塊的參考型號(hào)和基本參數(shù)如下表所示。按設(shè)計(jì)要求，每一個(gè)DDC箱都必須安裝主模塊MS-FEU，當(dāng)主模塊的信息接點(diǎn)滿足不了設(shè)備的信息點(diǎn)，可選用主模塊擴(kuò)展子模塊MS-IOM系列的方式來(lái)滿足設(shè)備信息點(diǎn)的需求，一般還要預(yù)留約15%DI、DO信息接點(diǎn)。一層控制器的選擇一層需要控制的設(shè)備有兩臺(tái)冷水機(jī)組，三臺(tái)冷凍水泵，三臺(tái)冷卻水泵，一臺(tái)新風(fēng)機(jī)以及兩個(gè)會(huì)議室風(fēng)柜，其中需要的信息點(diǎn)如下表AIDIAODO新風(fēng)機(jī)組5631風(fēng)柜1018104冷水機(jī)組0404冷卻水系統(tǒng)31416冷凍水系統(tǒng)41223可設(shè)三個(gè)DDC控制箱，其中DDC-1控制箱控制新風(fēng)機(jī),DDC-2控制箱控制兩臺(tái)風(fēng)柜，DDC-3控制箱控制冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)以及冷水機(jī)組處于一層部分。DDC-1選用MS-FEU2620-0BACnet通用數(shù)字控制器作為主模塊，和一個(gè)MS-IOM1710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊可以滿足要求。DDC-2選用MS-FEU2620-0BACnet通用數(shù)字控制器作為主模塊，一個(gè)MS-IOU4710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊和四個(gè)MS-IOM1710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊可以滿足要求。DDC-3選用MS-FEU2620-0BACnet通用數(shù)字控制器作為主模塊，三個(gè)MS-IOM3710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊和五個(gè)MS-IOM1710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊可以滿足要求。二至六層控制器的選擇二至六層各層需要控制的只有一臺(tái)新風(fēng)機(jī)，需要的信息點(diǎn)如下表AIDIAODO新風(fēng)機(jī)組5631可各設(shè)DDC-4、DDC-5、DDC-6、DDC-7、DDC-8控制箱，各選用MS-FEU2620-0BACnet通用數(shù)字控制器作為主模塊，和一個(gè)MS-IOM1710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊可以滿足要求。頂層控制器的選擇頂層需要控制的有冷卻水系統(tǒng)兩個(gè)冷卻塔和兩臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)相關(guān)部分，冷凍水膨脹水箱相關(guān)部分需要控制的信息點(diǎn)如下表AIDIAODO冷卻水系統(tǒng)41202冷凍水系統(tǒng)0301可設(shè)一個(gè)DDC-9控制箱，選用MS-FEU2620-0BACnet通用數(shù)字控制器作為主模塊和四個(gè)MS-IOM1710-0BACnetI/O擴(kuò)展模塊可以滿足要求。系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)圖四、設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)主要是某建筑的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制設(shè)計(jì)。該建筑物共六層，設(shè)計(jì)任務(wù)只給出了主要設(shè)備，其他給予了我們很大的想象自由發(fā)揮空間。本控制方案是通過(guò)對(duì)機(jī)組的分析，根據(jù)不同機(jī)組的特點(diǎn)進(jìn)行不同的監(jiān)控，以達(dá)到系統(tǒng)智能控制的目的。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)不同機(jī)組的新風(fēng)溫度、回風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，與設(shè)定值進(jìn)行比較，再通過(guò)設(shè)計(jì)的監(jiān)控點(diǎn)以及DDC系統(tǒng)的控制，改變冷水電動(dòng)閥的開(kāi)度從而改變冷水流量來(lái)實(shí)現(xiàn)改變空氣狀態(tài)的目的，同時(shí)根據(jù)室內(nèi)新風(fēng)要求改變新風(fēng)閥、回風(fēng)閥的開(kāi)啟度，從而達(dá)到維持室內(nèi)空氣舒適度的要求。風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)機(jī)，根據(jù)不同風(fēng)量的要求改變頻率，以達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)減少風(fēng)機(jī)噪聲。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于本人才疏學(xué)淺，設(shè)計(jì)依舊存在各種不足：一些監(jiān)控點(diǎn)沒(méi)有考慮周全、各系統(tǒng)的控制動(dòng)作敘述的也不夠詳細(xì)、原理圖也不全等。如果時(shí)間以及個(gè)人條件允許，此次設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮空調(diào)變風(fēng)量調(diào)節(jié)與定風(fēng)量調(diào)節(jié)、冷水機(jī)組聯(lián)動(dòng)控制等設(shè)計(jì)。對(duì)于HVAC系統(tǒng)它是由管道連接各種空調(diào)設(shè)備而組成的一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的系統(tǒng)，它的研究和發(fā)展方向是為人類提供更加舒適的工作和生活環(huán)境。目前世界能源消耗中很大一部分是由于在不同地區(qū)和季節(jié)為建筑提供采暖和空調(diào)造成的，因此對(duì)HVAC技術(shù)的研究對(duì)解決我們面臨的能源危機(jī)、解決全球氣候變暖有十分重大的意義。通過(guò)控制系統(tǒng)的核心DDC控制器實(shí)現(xiàn)控制功能。二者構(gòu)成了建筑自動(dòng)化的核心，通過(guò)更加科學(xué)，合理的自動(dòng)化控制，我們能夠從非原理性方面入手減少能源浪費(fèi)，從而達(dá)到節(jié)能效果。然而據(jù)目前狀況，我國(guó)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)仍然比較乏力，大部分設(shè)備得依靠外國(guó)品牌，導(dǎo)致成本價(jià)格昂貴，致使系統(tǒng)回收期增大，不能普及。所以，從設(shè)備成本方面也是一個(gè)很大的發(fā)展空間。回憶這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，一開(kāi)始總是艱苦的過(guò)程，面對(duì)毫無(wú)思路的課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，不知從何下手，一直迷茫，然而事在人為，通過(guò)不斷地與同學(xué)探討，查找資料，翻看教材書(shū)籍，總算完成了，雖然我知道會(huì)有很多的不足，但是我學(xué)會(huì)了課程設(shè)計(jì)的精神——與同學(xué)分享探討、多渠道查詢資料等等。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)建筑樓宇自動(dòng)化控制的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也對(duì)暖通設(shè)備自動(dòng)化控制的原理有了進(jìn)一步的了解。也使我感受到建筑智能技術(shù)是現(xiàn)代建筑的發(fā)展方向，如何利用智能技術(shù)改變傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)控制則是我們努力的方向。做完了課程設(shè)計(jì)，從頭翻看自己一天一天寫(xiě)下來(lái)的成果，覺(jué)得真的很有收獲，這是對(duì)一學(xué)期學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)，更準(zhǔn)確的說(shuō)，是對(duì)一學(xué)期內(nèi)容綜合應(yīng)用的考察，讓我更好地理解了建筑設(shè)備自動(dòng)化這個(gè)概念，相信這對(duì)我日后的工作將會(huì)有極大的幫助。最后，感謝老師的辛勤教導(dǎo)。五、設(shè)計(jì)參考資料1、專著[1]王可崇，智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.[2]余志強(qiáng)，胡漢章，劉光平.智能建筑環(huán)境設(shè)備自動(dòng)化[M].北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2007.[3]趙哲身.智能建筑控制與節(jié)能[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.[4]戴瑜興.建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.[5]張九根，馬小軍，朱順兵.建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2003.2、標(biāo)準(zhǔn)[1]GB/T50314-2000智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S][2]JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S]3、江森產(chǎn)品相關(guān)資料網(wǎng)站[1][2]附表一設(shè)備描述監(jiān)控功能描述輸入輸出傳感器、執(zhí)行器描述備注編號(hào)數(shù)量名稱位置AIDIAODO一6新風(fēng)機(jī)組（X6)一至六層1、新風(fēng)閥調(diào)節(jié)控制1M9100系類標(biāo)準(zhǔn)型16Nm電動(dòng)執(zhí)行器各層單獨(dú)用一個(gè)DDC，編號(hào)為：一層為DDC-1，二至六層為DDC-4至DDC-82、新風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)1風(fēng)管式TE系列溫度傳感器3、新風(fēng)濕度監(jiān)測(cè)1HT-9000系列電子濕度傳感器4、過(guò)濾網(wǎng)壓差監(jiān)測(cè)1P233A-10-AKC壓差開(kāi)關(guān)5、冷水閥調(diào)節(jié)1VG9000系列法蘭連接閥門6、加濕閥調(diào)節(jié)1VG9000系列法蘭連接閥門7、風(fēng)機(jī)壓差開(kāi)關(guān)1P233A-10-AKC壓差開(kāi)關(guān)8、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)19、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警110、手動(dòng)自動(dòng)狀態(tài)111、新風(fēng)機(jī)啟停112、送風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)1風(fēng)管式TE系列溫度傳感器13、送風(fēng)濕度監(jiān)測(cè)1HT-9000系列電子濕度傳感器14、防火閥狀態(tài)115、空氣CO2監(jiān)測(cè)1江森CO2傳感器CD-P00-00-0小計(jì)5631二2風(fēng)柜（X2）一層1、新風(fēng)閥調(diào)節(jié)控制1M9100系類標(biāo)準(zhǔn)型16Nm電動(dòng)執(zhí)行器2風(fēng)柜共有一個(gè)DDC,編號(hào)：DDC-22、排風(fēng)閥調(diào)節(jié)控制1M9100系類標(biāo)準(zhǔn)型16Nm電動(dòng)執(zhí)行器3、回風(fēng)閥調(diào)節(jié)控制1M9100系類標(biāo)準(zhǔn)型16Nm電動(dòng)執(zhí)行器4、回風(fēng)機(jī)壓差開(kāi)關(guān)1P233A-10-AKC壓差開(kāi)關(guān)5、回風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)16、回風(fēng)機(jī)故障報(bào)警17、回風(fēng)機(jī)手動(dòng)自動(dòng)狀態(tài)18、回風(fēng)機(jī)啟?？刂?9、冷水閥調(diào)節(jié)1VG9000系列法蘭連接閥門10、加濕閥調(diào)節(jié)1VG9000系列法蘭連接閥門11、過(guò)濾網(wǎng)壓差監(jiān)測(cè)1P233A-10-AKC壓差開(kāi)關(guān)12、送風(fēng)機(jī)壓差開(kāi)關(guān)1P233A-10-AKC壓差開(kāi)關(guān)13、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)114、送風(fēng)機(jī)故障報(bào)警115、送風(fēng)機(jī)手自動(dòng)狀態(tài)116、送風(fēng)機(jī)啟停控制117、回風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)1風(fēng)管式TE系列溫度傳感器18、送風(fēng)溫度監(jiān)測(cè)1風(fēng)管式TE系列溫度傳感器19、回風(fēng)濕度監(jiān)測(cè)1HT-9000系列電子濕度傳感器20、送風(fēng)濕度監(jiān)測(cè)1HT-9000系列電子濕度傳感器21、空氣CO2監(jiān)測(cè)1小計(jì)5952三1冷水機(jī)組一層1、冷凍水流量開(kāi)關(guān)1FS80-C液體流量開(kāi)關(guān)與冷凍水、冷卻水系統(tǒng)