海河姆渡河姆渡楼宇自控设计交流

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1、 第第1 1章章 楼宇自控系统楼宇自控系统 1.11.1 系统概述系统概述 楼宇设备自动控制系统是将建筑物内的电力、照明、空调、电梯、给排水、送排风等设备，进行集中监视、控制和管理，而构成的一个综合系统。它的目的是保证建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活环境和高效的工作环境，并保证系统运行的经济性和管理的智能化。 1.21.2 用户需求的确切分析用户需求的确切分析 XXX 楼宇自控系统主要管理区域内升降设备监视，电力设备监控，照明设备监控，冷源系统监控，空调机组监控，新风系统监控，风机盘管系统监控，送/排风系统监控，给排水监控。采用目前国际上流行的网络结构，合乎最新的市场走向，具有结构简单、

2、选型简单和施工简单的优点。系统采用全 modbus 的通讯方式，控制器与控制器之间采用手拉手进行连接，现场设备通过分布在各个区域的 DDC 控制器来控制，控制器通过 modbus 与上位机绘图软件进行通讯。 楼宇设备自动化系统包括以下子系统，它们包括的范围如下表所示： 楼宇自控系统采用的是集散型计算机控制系统， 也称分布式控制系统。 它的特征是 “集中管理，分散控制” ，即以分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置（DDC） ，完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中和常规仪表序号 子系统 范围 1 升降设备系统 电梯监视 2 电力设备系统 变配电监测 3 照

3、明设备系统 照明控制 4 冷源系统 冷源监视和控制 5 空调机组系统 空调机的启、停控制 6 新风系统 新风机的启、停控制 7 风机盘管系统 本地独立控制 8 送/排风系统 送排风控制 9 给排水系统 污水处理 控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的具有很强的数字通信、LCD 显示、打印输出和丰富管理软件功能的中央管理计算机，完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等功能，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难，无法统一管理的缺点。楼宇自控系统采用的是集散型计算机控制系统， 也称分布式控制系统。 它的特征是 “集中管理， 分散控制” ，即以分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置（DDC） ，

4、完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的具有很强的数字通信、LCD 显示、打印输出和丰富管理软件功能的中央管理计算机，完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等功能，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难，无法统一管理的缺点。 1.31.3 系统组成及配置系统组成及配置 楼宇自控系统（或称楼宇管理系统）是由中央管理站、各种 DDC 控制器及各类传感器、执行机构组成，并能够完成多种控制及管理功能的网络系统。它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。 楼宇自控（BA）系统的选择要遵循“高性价

5、比”原则，要充分考虑其技术的先进性、系统的开放性、可靠性及可扩展性（或灵活性） 。 在选用产品时，首先应从该 XXX 项目的要求出发，要充分分析和考虑市场可供商品的特性及其产品的市场定位，选择适合于自己特性的产品。业主在选择楼宇自控系统产品时首先要对产品进行性能/价格比较，其次一定要与自控集成商和使用单位一起对 XXX 的自控系统方案进行优化，根据自己的投资预算和实际需求，合理选择最具有节能功能、方便管理的自控方案，使自控系统达到先进、完善、易用的水平。 1.3.11.3.1 系统结构系统结构 系统采用了多层网络结构（区域、系统、设备、点），是彻头彻尾的集散系统；DDC之间采用同层对等通讯方式

6、（Peer To Peer）；全部 DDC 采用 32 位 CPU，这些特点使得系统集散系统无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平。 管理级（可选） 通过国际互连网建立虚拟数据通道，这样可以在世界各地查询、操作多个楼控系统。只需要普通的网页浏览器软件即可。 监控和系统级 采用以太网进行数据交换，实现区域性高速数据联网。在这一级中配置系统级控制器（DSC），对点数相对集中的机组进行监测和控制；同时，中央监控站通过交换机以以太网（通讯速率 10M）方式与系统级控制器连接，进而与整个 BA 系统进行通讯。 应用级 通过 Peer To Peer Network（同层总线共享无主从方式），可以连接多台

7、控制器组成一个区域性应用。在系统级控制器下面下挂应用级控制器，分别监测和控制系统中的空调、 新风机组、 送排风机、 水泵水箱、 照明等， 他们之间以 485 无主从 （Peer To Peer）方式进行通讯，速率为 76.8K。变配电系统采用智能型电量检测设备，它也属应用级。 网络拓扑图 1.3.21.3.2 操作软件操作软件 操作员工作站软件（OWS），针对使用者而言，它的图形化人机界面非常简单，但同 时 也 为 高 级 用 户 准 备 了 强 有 力 的 实 时 系 统 工 具 。 软 件 在 Windows 平 台（Windows2000/Win7/Win8）上运行，并结合了许多 Win

8、dows 易于使用的特性，例如：右键下拉菜单和按 F1 键打开帮助菜单等。使用软件的时候，可以在系统中任何地方通过按键盘上的 F1 功能键打开与该处相关的帮助。 软件内置被控对象的导航和操作工具，被称作导航器（NAVIGATOR）。它可对控制器进行程序的实时编制和编辑， 并且通过托拽和链接技术同 Delta 的图形编辑器一起使用。 1.3.31.3.3 DDCDDC控制器控制器 Delta 的控制器种类较多，这样可以使用户有充分的选择余地，做到物尽其用，现场控制器的综合特点如下： DDCDDC 种类丰富种类丰富 管理级、系统级、应用级、扩展级。 点数设置合理点数设置合理 适合各种被控对象，甚至

9、只监不控。 具备本地具备本地/ /远程远程 I/O I/O 扩展功能扩展功能 增加 DDC 虚拟 I/O，远程可达 1200m。 具有通用具有通用 I/O I/O 接口接口 便于设计和现场调整，增强系统灵活性，即使修改了现场信号类型，也不至于重新订货。 具备服务端口且使用通用便携设备具备服务端口且使用通用便携设备 便于编程调试和系统维护维修。 CPUCPU 的处理能力强的处理能力强 全部为 32 位 CPU，领先于同类产品。 1.41.4 系统功能描述系统功能描述 1. 规避风险 物业可对 XXX 楼宇自控系统下的楼宇自控系统等众多分散设备的运行、 安全状况以及能源使用状况、节能管理实行集中监

10、视、管理和控制。所有机电设备的使用状态进行监控，能够有效规避由设备故障或其他风险造成经济上的损失。 2. 运行优化控制，降低能耗 对 XXX 内楼宇自控管辖下的机电设备或机电系统按需运行， 根据控制策略确定运行模式，运行数量，运行负荷，启停时间。 3. 降低劳动强度 楼宇自控管辖下的各个机电设备或机电系统实现由电脑根据程序实现集中管理（监测、远程控制） 。可大大降低维护员工的劳动强度和减少设备管理人员，有效降低劳动力成本。 4. 设备运行参数管理 楼宇自控实现电子化管理，设备运行记录，报警记录，操作日志，历史曲线可形成电子分类报表，可任意查询和打印。 5. 设备电子台帐明细记录 应包含设备属性

11、，维修保养情况，设计寿命，启用时间，更换情况等报表。 1.51.5 系统设计系统设计 1.5.1 1.5.1 冷水冷水机组机组系统系统 监测内容 冷水、热水机组启停次数，累计运行时间，发出定时检修提示； 冷水机组回水流量； 冷水机组工作状态，故障报警，手动自动状态； 冷冻水供，回水温度； 冷冻水供回水压力检测； 监测冷却水泵运行状态,故障报警及手自动状态; 监测冷冻水泵运行状态,故障报警及手自动状态; 监测冷却塔风机运行状态、故障报警及手/自动状态； 控制内容 冷水机组、热水机组启停； 通过冷冻水的总供回水温度和回水流量，计算出空调系统的冷负荷， 根据总供或者回水温度值决定冷冻机的启停组合及台

12、数,以便达至最佳的节能状态； 根据冷却塔运行台数及运行方式控制相关碟阀开关； 冷冻、冷却、热水水泵的启停； 根据供回水压差，调节旁通阀开度，使供回水压差稳定； 控制 启停控制 按程序编制的时间和顺序控制直燃机、冷冻水泵、冷却水泵、和管路上的电动蝶阀、冷却塔风机的启、停和电气联锁： 启动： 机组启动时，首先开冷却塔蝶阀、启动冷却塔风机，再开冷却水蝶阀、启动冷却水泵，开冷冻水蝶阀、启动冷冻水泵，根据冷却水流信号和冷冻水流信号启动冷水机组。 停机： 当停机命令发出时，首先停冷水机组，接着关冷却塔风机，再关冷却水泵和冷冻水泵。 压差控制 根据分水器和集水器的压差，调节分水器和集水器间的旁通调节阀的开度

13、，使分、集水器的压力差保持在设定值附近。 冷水机组群控 Delta 控制系统可以对系统编程，通过完成特定的操作顺序，如：设备自动操作、设备保护、数据转发和报警，来实现冷水机组的高效运行。为机组提供适当的控制，其中包括： 自适应启/停 根据冷冻水温度和过去的冷负荷惯性/反应时间，来自动调节冷水机-泵-冷却塔的启/停时间，来逐个控制冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔和冷水机组。 冷水机排序/选择 DDC 自动预测冷负荷需求/趋势，并根据过去的能效、负荷需求、冷水机-泵-冷却塔的功率和待命冷水机的情况来自动选择设备的最优组合。用户可以交替的选择最优/同等的冷水机组运行时间。冷冻水和冷却水阀将根据冷水机的选定

14、情况来开/关。任何冷水机得到开机命令却未能启动的，应按指定要求发出报警。控制器得到报警后，启动下一台最合适的机组。 低负荷控制 不允许单台冷水机在低于可选工况点（如 30%的负荷）下运行，除非只有单台冷水机用于承担负荷。当冷负荷低于 25%时，将选择冷水机启停控制，以便充分发挥其能效；或根据冷负荷惯性/反应时间和档案数据来选择连续运行。 断电后自动启动 当发生断电时，所有设备将停机一段时间，这段时间的长短可以选定。然后，设备将依次启停，以最大幅度的减少功率的峰值需求。 冷却塔控制 冷却塔风机将按照冷水机组的运行来自动启停。为了实现能效最优，冷却塔风机的启/停可根据冷却水供回水温度、室外温湿度参

15、数来自动选择。 根据冷温水供水总管温度、 回水总管温度和回水总管的流量， 计算出大楼的平均负荷，确定机组及水泵的启停组合及运行台数自动减载、加载，实现优化运行，以适应冷机负荷的变化、达到最佳节能的目的。 冷热负荷 Q 的计算: Q=C*M*(T1-T2) 其中 T1:回水温度, T2:出水温度, M:回水流量 加载流程 （1） 运行机组的负载大于某个设定值(比如该机组负荷的 80%)。 （2） 当系统所测的冷冻水供水温度高于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值。 以上要求（1）（2）均能满足，才进入以下机组加载程序。 （3） 新冷水机组启动的延迟时间已经结束（延迟时

16、间可以设定） 。 （4） 新冷水机组禁止运行的命令未激活。 （5） 新冷水机组没有处于出错或断电重启阶段。 以上要求（3）（4)均能满足，新冷水机组立即启动。 卸载流程 （1） 目前运行的机组台数多于一台。 （2） 运行机组的平均负载小于某个设定值(比如机组负荷的 30%)。 （3） 当系统温度传感器所测的冷冻水供水温度小于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值。 以上要求（1）（3）均能满足，才进入以下机组卸载程序。 （4） 机组停机的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定） 。 以上要求（4）能满足，设定机组马上停机。 系统将自动记录单台冷水机组的累积运行时间，根据机组的累积运行状况来采取超前或滞后控制，尽量使冷水机组达到平均使用，来达到冷水机组的群控，便于用户进行统一的维护和保养。 1.5.2 1.5.2 空调机组空调机组 监测内容： 送、回风温