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1、1,浙江中控电子技术有限公司 2006年9月6日,楼宇自动化系统工程师培训,屈超 13661350314,楼宇自动化系统（BAS）,楼宇自动化系统基础知识之一- BA系统概述 楼宇自动化系统基础知识之二- IO通道控制 楼宇自动化系统基础知识之三-传感器 楼宇自动化系统基础知识之四-阀门 楼宇自动化系统基础知识之五-现场设备,楼宇自动化系统（BAS）一,一、BA系统概述 楼宇自动化系统(Building Automation System，简称BAS )是智能大楼的一个重要的组成部分。BAS是基于现代分布控制理论而设计的集散系统，通过网络系统将分布在各监控现场的系统控制器连接起来，共同完成集中
2、操作、管理和分散控制的综合自动化系统。 目标就是对大楼的机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控，以确保建筑物内舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求，并对特定事物做出适当反应。以求以最低的大楼运作成本和最高的经济效益。,楼宇自动化系统（BAS）一,楼宇自动化系统（BAS）一,楼宇自动化系统包括: 暖通空调系统的监控(HVAC) 给排水系统监控 供配电与照明系统监控 冷水机组与热交换机组的监控 新风机组监控 送排风机监控 电梯系统的监测 火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制,楼宇自动化系统（BAS）一,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
3、道,中央 处理机,人机接 口外围 设备,中央控制室,现场部分,楼宇自动化系统（BAS）一,暖通空调监控 良好的工作环境，要求室内温度适宜，湿度恰当，空气洁净。暖通空调系统就是为了营造良好的工作环境，并对大厦大量暖通空调设备进行全面管理而实施的监控。暖通空调系统的监控内容如下： 空调系统的监控 (1)新风机组的监控 (2)空调机组的监控 (3)变风量系统的监控 暖通系统的监控 主要包括热水锅炉房，换热站及供热网等的监控。,楼宇自动化系统（BAS）一,楼宇自动化系统（BAS）一,楼宇自动化系统（BAS）一,楼宇自动化系统（BAS）一,冷热源及其水系统的监控 (1)冷却水系统的监控 (2)冷冻水系统
4、的监控 给排水系统监控 给水系统设备主要有：地下储水池、楼层水箱和 天面水箱、生活给水泵、气压装置、消防给水泵。 排水系统设备主要有：排水水泵、污水集水井、废水集水井。 热水系统设备主要有：自动燃油/燃气热水器、热水箱、热水循环水泵（回水泵）,楼宇自动化系统（BAS）一,楼宇自动化系统（BAS）一,供配电系统监控 高/低压进线、出线与中间联络断路器状态检测和故障报警；电压、电流、功率、功率因数的自动测量、自动显示及报警。 变压器二次侧电压、电流、功率、温升的自动测量、显示及高温报警。 直流操作柜中交流电源主进线开关状态监视，直流输出电压、电流等参数的测量、显示及报警。 备用电源系统，包括发电机
5、启动及供电断路器工作状态监视与故障报警，电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、油箱油位、进口油压、冷却出水水温和水箱水位等参数的自动测量、显示及报警。,楼宇自动化系统（BAS）一,供配电系统监控,楼宇自动化系统（BAS）一,照明与动力监控 根据季节的变化，按时间程序对不同区域的照明设备分别进行开/停控制。 正常照明供电出现故障时，该区域的事故照明立即投入运行。 发生火灾时，按事件控制程序关闭有关的照明设备，打开应急灯。 有保安报警时，将相应区域的照明灯打开。,楼宇自动化系统（BAS）一,电梯监控系统 对各部电梯的运行状态检测。 (1)故障检测与报警，包括厅门、厢门故障检测与报警；轿厢
6、上下限超限故障报警以及钢绳轮超速故障报警等。 (2)各部电梯的开/停控制，电梯群控，当任一层用户按叫电梯时，最接近用户的同方向电梯，将率先到达用户层，以节省用户的等待时间；自动检测电梯运行的繁忙程度以及控制电梯组的开启/停止的台数，以便节省能源。 (3)当发生火警能够时，由电梯升降控制器控制所有的电梯，包括直升客梯和货梯降至首层，并切断电梯的供电电源。,楼宇自动化系统（BAS）二,二、IO通道 在楼宇自动化系统（BAS）中，对各种传感器、阀门、泵等设备信号状态的采集是通过各种I/O接口模件来完成的，从广义上讲，现场控制器DDC（Direct Digital Control）的I/O接口应包括它
7、与高速数据网络接口以及它与现场总线网的接口。高速数据网络连接着系统内各个操作员站与现场控制器，是楼控系统的中枢，而现场总线则把现场控制器与各种智能化调节器、变送器等在线仪表以及可编程序控制器连接在一起。现场控制器中过程量I/O通道有模拟量I/O通道（AI、AO）、开关量（或称为数字量）I/O通道（DI、DO）及脉冲输入量（PI）几种。,楼宇自动化系统（BAS）二,空调DDC系统的组成：,时 钟,微处理器,程序存储器,传感器和 变送器,多路输入 控制器,D/A 转换器,A/D 转换器,通讯接口,多路输出 控制器,变送器和 执行器,工作存储器,楼宇自动化系统（BAS）二,模拟量输入通道（AI） 生
8、产过程中各种连续性的物理量（如温度、压力、压差、应力、位移、速度、加速度以及电流、电压等）和化学量（如PH值、浓度等）。 模拟量输出通道（AO） 模拟量输出通道一般是输出420mA，15/10V的连续的直流电流信号，用来控制直行程或角行程电动执行机构的行程，或通过调速装置控制各种电机的转速，亦可通过电-气转换器或电-液转换器来控制各种气动或液动执行机构。,楼宇自动化系统（BAS）二,模拟量处理流程：,楼宇自动化系统（BAS）二,开关量输入通道（DI） 用来输入各种限位（限值）开关、继电器或电磁阀门连动触点的开、关状态；输入信号可能是交流电压信号、直流电压信号或干接点。 开关量输出通道（DO）
9、用于控制电磁阀门、继电器、指示灯、声报警器等只具有开、关两种状态的设备，它是由端子板、DO板及机柜内电缆组成。 脉冲量输入通道（PI） 一些现场仪表中输出的脉冲信号，而脉冲量输入通道就是为这类测量信号而设置的。它由端子板、PI板及机柜内电缆组成。,楼宇自动化系统（BAS）三,三、传感器 自动检测技术是以微电子技术为基本手段的检测技术。归纳起来可以分为两大类：一类是对电压、电流、阻抗等电量参数的检测；另一类则是运用一定的转换手段，把非电量转换为电量，然后进行检测。将非电量转换为电量的器件，通常称为传感器。 在BA系统中，往往需要对温度、湿度、压力、流量、压差与物位等参量进行检测和控制，使之处于最
10、佳的工作状态，以便用最少的材料及能源消耗，获得较好的经济效益。,楼宇自动化系统（BAS）三,温度检测 在BA系统中对温度的检测主要用于： 室内气温、室外气温，范围在-4045； 风道气温，范围在-30130； 水管内水温，范围在0100。 通常采用接触式检测方式，传感器一般采用铂电阻、铜电阻、热敏电阻、热电偶等敏感元件，测量精度优于1%。温度检测器结构上有墙挂式、风道式、水管式等。,楼宇自动化系统（BAS）三,湿度检测 在BA系统中对湿度的检测主要用于室内室外的空气湿度、风道的空气湿度的检测。常用的湿度传感器有：烧结型半导体陶瓷湿敏元件、电容式相对湿度敏感元件等。 (1)烧结型半导体陶瓷湿敏元
11、件实际是一个半导体的湿敏电阻，它的输入/输出特性是非线形的，测量电路或系统要进行非线形校正。 (2)电容式相对湿度敏感元件是利用极板电容器容量的变化正比于极板间介质的介电常数，如果介质是空气，则其介电常数和空气相对湿度成正比。电容式相对湿度传感器的测量精度可达2%，测量范围在10%90%，环境温度一般不超过50，其输出可以是标准的电压（05V，010V）或电流（420mA）。,楼宇自动化系统（BAS）三,压力检测 选用压力检测仪，主要依据： (1)自动控制系统对压力检测的要求，如测量精度、被测范围，以及对附加装置要求等； (2)被测介质的性质，如介质温度高低、粘度大小、有无腐蚀和易燃易爆情况等
12、； (3)现场环境条件，如高温、腐蚀、潮湿、振动等。 (4)对弹性式压力表，为了保证弹性元件在弹性变形的安全范围内可靠的工作，在选择压力表量程时必须留有余地。一般，在被测压力较稳定的情况下，最大压力值应不超过满量程的3/4，在被测压力波动较大的情况下，最大压力值应不超过满量程的2/3。为保证测量精 度，被测压力最小值应不低于全量程的1/3。,楼宇自动化系统（BAS）三,流量检测 检测流量的方法有：节流式、容积式、速度式、电磁式等。在使用流量检测仪表时，既要考虑控制系统容许损失的压力，最大、最小额定流量，使用场所的环境特点及被测流体的性质和状态，也要考虑仪表的精度及显示方式等。 气体检测 BA系
13、统中所使用检测技术多为气敏半导体式、红外线吸收式等的检测方式。 BA系统中常用的气体检测传感器有CO浓度传感器、CO2浓度传感器、空气质量传感器等。,楼宇自动化系统（BAS）四,四、阀门 阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行。 在BA系统中常见的阀门的有以下几种分类： 1、根据阀门的不同用途可分： (1)开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。 (2)止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。 (3)调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。,楼宇自动化系统（
14、BAS）四,(4)分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋 塞、分配阀、滑阀等。 (5)安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的 介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。 (6)他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等 2、根据不同的驱动方式可分： (1)手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置 (2)电动：借助电机或其他电气装置来驱动 (3)液动：借助（水、油）来驱动 (4)气动；借助压缩空气来驱动,楼宇自动化系统（BAS）四,阀门口径的选择 阀门选型需要考虑的因素： 管道直径 流量或冷量（目的：计算流量系数Kv(Cv)值） 媒
15、质比重，媒质温度 设计时盘管和管道的压降 在阀门全开时，通过阀门的压降 要求阀门所能承受的最大压力 阀门关断压力,楼宇自动化系统工程师培训,系统集成拓扑图,BAS,CCTV,Internet,以太网TCP/IP,服务器 SQL、IIS AdvOPC AdvBMS,运行管理站 Web浏览器,远程访问 Web浏览器,PAC-2XX 系列控制器,ModBus TCP/IP,传感器 执行器,PAC-3XX 系列控制器,ModBus TCP/IP,FAS,一卡通 门禁 防盗等,SMS,视频服务器,系统集成 AdvOPC,OptiSYS,AdvBMS,BAS解决方案OptiSYS,楼宇自动化、智能交通、给
16、排水、环境保护等公用工程自动化的特点 空间紧凑 安装方便、维护简单 设计 模块化 紧凑外形 背部总线 DIN导轨安装 可脱卸端子 现场电缆直接接入 免配线设计,BASPCS-300,PCS-300以太网控制器,以太网控制器 适用于点数较多的中型楼宇自动化系统； 三种可选：PAC313-1、PAC314-1、PAC315-1 32位RISC处理器，大容量SRAM及FLASH存储器； 兼具10/100M以太网和CAN现场总线，简化建筑智能化布线； 符合IEC61131-3标准的5种编程语言和图形化编程软件，通过以太网编程、调试； EPA 、Modbus RTU/UDP/TCP开放通讯协议； 可编程串口、可编程TCP/IP通讯，方便集成其他设备或系统；,PCS-300DDC控制器,以太网DDC控制器 具有一定数量本机IO，适用于IO点数确定，控制功能要求明确的中小型楼宇自动
