楼宇自控系统原理及介绍.

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1、楼控培训 主办：深圳市碳战军团投资技 术有限公司 研发中心 M44MAD外观示意图 研发中心 M44MAD参数 I/O :44点输入输出： 16 点数字量输入 16 点继电器输出 6点模拟输出(010V、420mA、020mA) 6点模拟量输入(010V、420mA、020mA) 通讯接口： 1个以太网接口（MODBUS/TCP主、从协议） 1个RS232 通讯接口(自由（可自定义）通讯协议或 MODBUS/RTU主、从协议) 3个 RS485 通讯(自由（可自定义）通讯协议或MODBUS/RTU主 、从协议) 1个 CAN2.0通讯接口（自有通讯协议） 支持扩展接口，支持7扩展模块 支持实时

2、时钟 支持掉电保持存储器和非易失存储器 内带通信管理单元和协议转换器 研发中心 M44MAD系统架构 V80扩展（数字量） E16D16点输入 E16DR8点输入，8点输出继电器输出 E16T16点晶体管输出 研发中心 V80扩展（模拟量） E8AD18点模拟量电流输入 E8AD28点模拟量电压输入 E4DA14点模拟量电流输出 E4DA24点模拟量电压输出 E6MA14点模拟量电流输入2点模拟量输出 E6MA24点模拟量电压输入2点模拟量输出 E5THM5点热电偶输入PWM输出 E4RTD4点热电阻输入晶体管输出 研发中心 研发中心 中央空调原理 研发中心 新风处理机组 中央空调系统主要由制

3、冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机 盘管系统和冷却塔组成。各部分的作用及工作原理如下： 制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交 换，将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风 机吹送达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态 ，冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之 间进行热交换，将热量散发到大气中去 中央空调系统部分组成： 冷冻水循环系统 该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出 的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交 换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发

4、器（回水）。室内风机用于将 空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。 冷却水循环部分 该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循 环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主 机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水 压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机 冷凝器（回水）。 研发中心 中央空调原理 主机 主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成， 其工作循环过程如下： 首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液 体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中

5、的 冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝 器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的 突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化 ，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气 化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。 研发中心 新风处理机组 研发中心 冷冻站界面 楼宇自控系统培训 一、智能建筑概述 二、楼宇自控的发展史 三、楼宇自控系统 四、楼宇自控子系统 五、系统组成 六、通信协议 七、系统设计 八、空调DDC设计 楼宇自控系统 二、楼宇自控的发展史 楼宇自控的发展史是一个从监控到管理的发展过程

6、。 a、数十年前 b、80年代 c、90年代 楼宇自控系统 三、楼宇自控系统 1、 对于一座现代化大楼，在没有安装BAS的时候，使 用这些设备往往存在以下问题： 控制问题 管理问题 维护问题 能耗问题 楼宇自控系统 2、楼宇自控系统就是将建筑物或建筑群内的变配电、 照明、电梯、空调、供热、给排水、消防、保安等众 多分散设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能 管理实行集中监视、管理和分散控制的建筑物管理与 控制系统，称为BAS（Building Automation System） 。 楼宇自控系统 3、BAS系统的监控范围和参数内容 F空调机组：新风空调机组、新/回风空调机组、变风量 空调机

7、 u冷/热源系统：冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却 塔、热交换器、热水一次水泵、热泵机组 楼宇自控系统 给排水系统：各类水泵、各类水箱 电力系统：照明控制、高/低压信号测量、 备用发电机组 电梯 保安门锁、巡更等 楼宇自控系统 4、BAS系统所能够产生的实际效果 室内恒温控制 便于大楼内的所有设备的保养和维修 便于大楼管理人员对设备进行操作并监视设备 运行情况，提高整体管理水平 楼宇自控系统 良好的管理将延长大楼设备的使用寿命，使设 备更换的周期延长，节省大楼的设备开支 及时发出设备故障及各类报警信号，便于将损 失降到最低点，便于操作人员处理故障 节省运行费用，节省能量 楼宇自控系统 四、B

8、AS子系统 a、供热、通风及空调系统为建筑物内提 供了一个舒适的环境，是BAS中的一个 重要子系统。系统为建筑物内的机电设 备（如：冷却塔、冷水机组、空气处理 机、气控设备等）提供一个最优化的控 制。 楼宇自控系统 其基本控制功能包括：设备控制、循 环控制、最佳起/停控制、数学功能、逻 辑功能、趋势运行记录、报警管理等。 b、给排水系统主要是对于饮用水的提供， 以及对于污水的排放。 楼宇自控系统 楼宇自控系统 c、变配电系统是通过BAS的管理中心提供对于 建筑物内的高低配电房及所有变配电设备的监视 报警和管理及程序控制，提供对于重要电气设备 的控制程序、时间程序和相应的联动程序。 楼宇自控系统

9、 d、电梯控制系统是通过BAS系统对于建 筑物 内的多台电梯，实行集中的控制和管理程 序，同 时配合BAS系统的部分子系统，执行联动 程序。 楼宇自控系统 五、BAS系统的组成 调 节 对 象 检测元件 各种传感器 执行调节机构 分 站 DDC 传输 通道 中央 处理机 人机接 口外围 设备 中央控制室 现场部分 楼宇自控系统 中央控制室（数据中心）：包括中央处理机 （一台微型计算机、存储器、磁带机和接口 装置）、外围设备（显示终端、键盘、打印 机）和不间断电源三部分。 楼宇自控系统 传感器及执行调节机构：传感器是指装设在 各监视现场和各种敏感元件、变送器、触点 和限位开关、用来检测现场设备的

10、各种参数 （如温度、湿度、压差、液位等），并发出 信号送到调节控制器（分站、数据中心等） ，如铂电阻温度检测器、复合湿度检测器、 风道静压变送器、差压变送器； 楼宇自控系统 执行调节机构是指装设在各监控现场接 受分站调节控制器的输出指令信号，并 调节控制现场运行设备的机构，如电动 阀、电磁阀、调节阀等，包括执行机构 （如电动阀上的电机）和调节机构（电 动阀的阀门） 楼宇自控系统 分站控制器：是以微处理机为基础的可编程直 接数字控制器（DDC），它接收传感器输出的 信号，进行数字运算，逻辑分析判断处理后自 动输出控制信号，动作执行调节机构。 楼宇自控系统 分站控制器是整个控制系统的核心，采 用直

11、接数字控制器（DDC）它具有AI、AO、 DI、DO四种输入/输出接口。方便灵活地与现 场的传感器、执行调节机构直接相连接，对 各种物理量进行测量，以及实现对被控系统 的调节与控制。 楼宇自控系统 其中： AI-模拟量输入接口，可用作仪表的检测输 入，如温度、压力等，一般为1-10V或4- 20mA的直流信号。 AO-模拟量输出接口，用于操作控制阀、 执行器等，如电动阀、三通阀、风门执行 器等，不需要外部电源，输出为0-10V的直 流信号。 楼宇自控系统 DI-数字量输入接口，即触点、液位开关 、限位开关的闭合与断开，一般用作检 测设备状态、报警接点、脉冲计数等。 DO-数字量输出接口，用于控

12、制风机， 水泵等运行，亦可作为输出信号与动作 增减量型执行机构。 楼宇自控系统 数据传输线路：是联系系统各部分的纽带， 从各个监控点到分站控制器的线路是逐点连 接（放射式），数据中心与各分站通过总线 型或环形网络结构进行组网，各分站直接用 一回路双芯导线连接到总线上就可以实现分 站与分站之间，分站与中央站之间的通信。 楼宇自控系统 打印机电脑 通信 接口 分站分站分站 总 线 总线型网络结构 楼宇自控系统 环形网络结构 打印机电脑 分站分站分站 总 线 通信 接口 分站分站分站 楼宇自控系统 星形网络结构 电 脑 分站 分站 分站 分站 分站 分站 分站 打印机 楼宇自控系统 六、通信控制协议

13、 楼宇自控系统中基本采用的是集散控 制方式和分布控制方式，是通过某种控 制网络实现的，这就要求控制设备以及 建筑设备都要遵循一定的通信协议。 目前，国际上采用较多的是BACnet和 LonMark。 楼宇自控系统 1、BACnet是指美国国家标准协会的 ANSI/ASHARE135-1995标准。 BACnet是由一个建筑管理、系统用户、 系统集成商组成的联合体提出的，正式 的、非专有的开放协议通信标准。 楼宇自控系统 BACnet详细地描述了系统是如何工 作的。它定义了系统各部分共享数据的 所有规则，如何实现数据共享，可以什 么通信介质，哪个功能可用，信息如何 解释等。总之，它为各种系统之间

14、进行 信息交流建立了一个基本规则。 楼宇自控系统 2、LonTalk协议LonWorks技术所使用的通 信协议。LonTalk协议遵循由国际标准化 组织（ISO）定义的开放系统互连（OSI ）参考模型所定义的全部七层服务。它 适用于任何一种传输媒介。 楼宇自控系统 3、LonMark与BACnet BACnet是个综合性的规范，它准许纵多的实施方案，并 提供一套强有力的服务功能。但是，这个协议在小型 终端控制设备里实施，不能取得最大的成本/性能比。 LonMark是个强大的专门为设备而优化的协议；从传感器 、调节器到区域控制器，样样都行。它带有一个紧凑 型的协议架，很容易和廉价设备相适应。但其

15、通信速 率较低，只能适用于工作层。 楼宇自控系统 因而，在工作层采用LonMark来连接 控制器、感应器和调节器等设备；LAN 层面的控制采用了BACnet连接各个系统 ；两个协议互为补充，建立一个完整的 建筑结构，得到最佳的性能和成本。 楼宇自控系统 七、BAS系统的设计 BAS系统的设计具有很大的灵活性，应根据建筑物的 整体功能需求和物业管理方式控制水平，根据建筑物内不 同区域的要求和被控系统的各个特点，选择技术先进、成 熟、可靠、经济合理的控制系统方案和设备，避免投资的 盲目性。 楼宇自控系统 1、楼宇自动化系统设计依据 JGJ/T16-92“民用建筑电气设计规范” GBJ116-88“

16、火灾自动报警系统设计规范” GB4718-84“火灾报警设备专业名词术语” GBJ19-87“采暖通风与空调调节设计规范” GBJ115-87“工业电视系统工程设计规范” GBJ93-86“工业自动化仪表工程施工及验收规范” 楼宇自控系统 2、设计步骤： 确定BAS规模，根据冷冻、空调、变配电、热 力、给排水等相关专业提供的设计条件（资料） 及投资情况，功能内容，确定需要监控的设备种 类、数量、分布情况及标准； 楼宇自控系统 确定各子系统组成方案、功能及技术要求； 确定各子系统之间的关联方式； 确定BAS中各子系统与大厦其它部分间的接口 楼宇自控系统 根据各专业的控制要求和控制内容确定并画 出设备监控系统原理图 统计监控系统的监控点（AI、AO、DI、DO ）的数量，分布情况并列表 根据监控点数和分布情况确定分站的监控区 域、分站设置的位置，统计整个大楼所需分 站的数量、类型及分布情况 楼宇自控系统 选择现场设备的传感