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1BAS基础与HVAC控制应用楼宇自动化技术基础HVAC以及各类建筑机电设备监控原理建筑设备监控系统设计系统设计与配置练习2楼宇自动化技术基础智能建筑与楼宇自动化系统概述楼宇自动化技术发展历史现场总线技术自动化与IT技术融合控制理论基础楼宇自动化系统介绍3智能建筑与楼宇自动化系统概述智能建筑系统(IBS)通信网络系统(CNS)建筑设备自动化系统(BAS)办公自动化系统(OAS)有线电视及电视卫星系统有线广播及音响扩声系统会议电视系统移动通信系统程控电话系统计算机网络及接入网络系统火灾自动报警系统安全防范管理系统建筑设备监控系统空调热源监控系统空调处理机组监控系统空调新风量机组监控系统给水排水设施监控系统高配电设施监控系统照明系统监控系统电梯监控系统视频监控系统入侵报警系统停车管理系统出入口控制系统巡更系统自动、手动报警系统紧急广播系统联动控制系统空调冷源监控系统低配电设施监控系统通风机组监控系统事务办公系统管理办公系统决策办公系统服务管理系统智能卡管理系统4建筑设备自动化基础理论工程技术特有理论计算机自动控制计算机网络建筑设备自控网络通信标准系统集成智能建筑智能小区计算机自控系统组成原理建筑设备测控传感器(系统输入)建筑设备控制执行器(系统输出)建筑设备常用控制规律和算法计算机网络基本概念网络综合布线BACnet,LonWorks,EIB等基础建筑设备自控网络基本概念和特点系统集成基本概念和功能系统集成理论与主流技术以HVAC系统、给排水系统、供配电系统的控制系统和火灾报警系统等为主要内容以安防系统、一卡通系统和停车场监控系统等为主要内容运行和维护物业管理基本概念智能建筑与楼宇自动化系统概述5楼宇自动化技术发展历史从信号处理的角度来看-20世纪50~60年代:机械(包括气动)或电气式信号-电子模拟信号-20世纪70~80年代:模拟信号-数字信号从自动控制系统的体系结构来看-集中控制系统(CentralControlSystem)-基于现场总线(Fieldbus)或控制网络(AutomationandControlNetworks)的集散控制系统(DistributedControlSystem,DCS)。-与IT技术结合，企业系统，工业化带动信息化，信息化促进工业化6楼宇自动化技术发展历史自动控制系统组成数字控制器执行机构受控对象(或过程)测量装置给定值r(t)偏差a(t)受控变量c(t)+-外部扰动d(t)u(t)m(t)b(t)A/D转换器计算机系统D/A转换器控制器执行机构受控对象(或过程)测量装置给定值r(t)偏差a(t)受控变量c(t)+-外部扰动d(t)u(t)m(t)b(t)7现场总线技术什么是现场总线？应用在生产现场、在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的开放型控制网络技术。现场总线是工业数据通信与控制网络技术的代名词楼宇自动化系统中主要应用的现场总线BACnet,LonWorks,Konnex,Ethernet,Modbus,N2，C-bus，S1,Zigbee/IEEE802.15.4,CAN,Interbus8现场总线技术受控对象或过程现场控制器1智能传感器1智能执行器1现场控制器n…中央工作站1…中央工作站n……系统管理计算机(服务器)…控制网络1(如BACnet)控制网络n(如LonWorks)现场控制级监控级管理级通信网络(如TCP/IP)操作终端(客户)…移动终端(客户)9自动化系统与IT技术融合BuildingITTCP/IP,WebService,XML控制器-以太网接口，LON,BACnet开放标准协议与IP融合（BACnet/IP，LON/IP,ModbusTCP/IP）自动化监控管理具有Web/XML功能，OPC标准接口，ODBC等。10控制理论基础控制系统组成开环控制回路与闭环控制回路经典控制理论与现代控制理论数字控制器执行机构受控对象(或过程)测量装置给定值r(t)偏差a(t)受控变量c(t)+-外部扰动d(t)u(t)m(t)b(t)A/D转换器计算机系统D/A转换器11BAS系统组成计算机BAS监控管理中心现场总线-控制网络网络架构设备(网络控制器或路由器）DDC控制器（I/O输入输出系统）现场设备（传感器与阀门）12BAS系统组成DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC控制器DDC控制器其它的子系统冷冻机消防报警网络控制器或路由器网络控制器或路由器网络控制器和PC机在同一个LAN.PC提供图形化用户界面和数据归档.监控管理中心BAS操作站BAS操作站13BAS系统组成专有控制网络-C-Bus-N2(Opto22)-S1-……开放控制网络-BACnet（MS/TP,PTP,LON,Ethernet,Arcnet,IEEE802.15.4）-LonWorks(FT-10,RS485,Ethernet)-Konnex(EIB)-Modbus(RS485,Ethernet)-Zigbee（IEEE802.15.4）-14BAS系统组成DDC控制器与其它子系统被连网至网络控制器或者路由器。网络控制器提供监控和管理功能.路由器提供分割子网功能.DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC控制器DDC控制器其它的子系统冷冻机消防报警网络控制器或路由器网络架构设备15BAS系统组成网络控制器承担BAS功能储存归档数据全局化策略路由器•承担BAS功能•路由控制网络管理与数据•无全局化策略16BAS系统组成从现场设备控制箱,传感器和执行器接线至DDC控制器DDC控制器提供本地的独立控制以保持环境的舒适度DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC控制器DDC控制器17BAS系统组成DDC控制器安装在设备间或机电机房连线至M&E设备的输入/输出独立控制运行18BAS系统组成传感器、变送器:将物理信号转换成电信号输入给控制器电动风阀执行器阀门及电动执行器开关：水流开关、风压差开关、风流开关、防冻开关现场设备19各类建筑机电设备的控制原理风机盘管（FCU）空气处理系统(AHU,PAU,VAV)冷源系统热源系统供配电系统照明系统送排风系统给排水系统电梯系统BAS常用控制方式BAS节能措施风机盘管控制原理图20_风机盘管控制_(二管制，单一冷水盘管)_代号_型号_说明_TS-1_TV-1_T2000EAC-0_VG4x00或VB-5X71/VA-7010-8503_室内温控器带风机三速开关_开/关型电动阀带弹簧复位功能,220VAC供电电源_回风_送风_TS-1_N_L_TV-1_HI_MED_LO_风机:HIGH-MED-LOW_系统:ON-OFF_N_8_7_6_3_4_5冷冻水供水冷冻水回水_NC_C_NO冷冻水回水冷冻水供水_TV-1_三通电动阀水管连接图21风机盘管控制原理图_风机盘管控制_(二管制，冷/热水两用盘管)_回风_送风_TS-1_N_L_TV-1_HI_MED_LO_风机:HIGH-MED-LOW_系统:HEAT-OFF-COOL_N_6_8_7_9_3_4_5_2_1_NC_C_NO_TV-1_三通电动阀_水管连接图冷\热水供水冷\热水回水冷\热水供水冷\热水回水_代号_型号_说明_TS-1_TV-1_T2000AAC-0_VG4x00或VB-5X71/VA-7010-8503_风机盘管二管制房间温控器带Heat-Off-Cool/风机三速开关_开/关型电动阀带弹簧复位功能,220VAC供电电源风机盘管控制原理图22_风机盘管控制_(四管制，冷/热水盘管独立)_TV-1,TV-2__TS-1_T6133-VO_VG4x00或VB-5X71/VA-7010-8503_型号_代号_说明_风机盘管四管制温控器带Heat-Off-Cool/风机三速开关_开/关电动阀带弹簧复位功能,220VAC供电电源_N_回风_送风_LO_MED_HI_TV-2_TV-1热水供水热水回水冷冻水供水冷冻水回水_AC_AC_COM_LO_MED_HI_SV-1_N.O._SV-1_N.C._SV-2_N.C._SV-2_N.O._P1_P2_TS-1_A_N_(220VAC)_灰_灰_紫_黑_白_红_橙_粉_黄_棕_蓝_TV-2_NC_C_NO_NC_C_NO_TV-1热水回水热水供水冷冻水供水冷冻水回水_三通电动阀水管连接图_N_N23新风处理机组监控系统24新风处理机组监控系统序号监控功能备注1新风阀控制1.新风阀与风机连锁，一般为两位控制方式。2.当室内安装CO2检测器时，可实现最小风量控制，为连续控制方式2过滤器堵塞报警压差检测器报警值可调3室外新风温度、湿度自动检测风管式温、湿度计，风管内插入长度≥25mm4防冻保护防冻报警值一般设置为4℃5送风温度调节通过电动调节阀调节冷媒/热媒的流量6送风湿度调节通过电动调节阀调节水/蒸汽的流量。该功能只用于北方严寒干燥的地区。南方地区很少设置此功能，送风湿度一般通过控制温度控制而间接控制7送风机运行状态监控1.风机进出口压差装置用于检测风机运行状况2.通过风机配电箱中的辅助触点对电动机的运行状况和启/停进行控制8送风温度、湿度自动检测风管式温、湿度计，风管内插入长度≥25mm25一次回风空气处理机组26一次回风空气处理机组序号监控功能备注1新风阀与回风阀协调控制1.新风阀、回风阀与风机连锁，并均为连续控制方式。2.根据室内CO2检测器测量值，实现最小风量控制，并使新风量与回风量之和保持不变。2过滤器堵塞报警压差检测器报警值可调3防冻保护防冻报警值一般设置为4℃5送风温度调节夏季和冬季分别控制冷水/热水电动调节阀调节冷媒/热媒的流量，以控制送风温度6送风湿度调节通过电动调节阀调节水/蒸汽的流量。该功能只用于北方严寒干燥的地区。南方地区很少设置此功能，送风湿度一般通过控制温度控制而间接控制7送风机运行状态监控1.风机进出口压差装置用于检测风机运行状况2.通过风机配电箱中的辅助触点对电动机的运行状况和启/停进行控制8送风温度、湿度自动检测风管式温、湿度计，风管内插入长度≥25mm9室内温度、湿度自动检测壁挂式温、湿度计10室内CO2浓度测量用于控制最小新风量，实现节能目的。27冷水机组监控系统28冷水机组监控系统序号监控功能备注1冷冻水供、回水温度监测1.水管式温度传感器，感温元件应插入水管中心线。2.保护套管应符合耐压要求2冷冻水供水流量监测可选用电磁流量计3冷却水供、回水温度监测1.水管式温度传感器，感温元件应插入水管中心线。2.保护套管应符合耐压要求4膨胀水箱水位监测用于补水控制5冷负荷计量根据冷冻水供、回水温度差和流量自动计算和计量6冷水机组启/停台数控制根据实际负荷自动确定冷水机组运行的台数，并使冷水机组优化运行。7冷冻水供、回水压差自动调节根据集水器和分水器的供、回水压差，自动调节冷冻水旁通调节阀，以维持供回水压力为设定值，并实现优化运行。8冷却水温度监测和控制自动控制冷却塔排风机的运行，使冷却水温度低于设定值，以提高冷水机组的运行效率。9冷水机组保护控制检测冷冻水、冷却水系统的流量开关状态，如果异常，则自动停止冷水机组，并报警和自动进行故障记录。10冷水系统顺序(sequence)控制1.启动顺序：开启冷却塔蝶阀→开启冷却水蝶阀→启动冷却水泵→启动冷却塔排风机→开启冷冻水蝶阀→启动冷冻水泵→冷却水和冷冻水的水流开关同时检测到水流信号后→启动冷水机组。2.停止顺序：（基本上启动顺序相反）11自动统计与管理自动统计各设备的运行累计时间，按一定的策略使各设备得到优化启/停控制，并对定期修理的设备进行提示。12机组通信用于楼宇自动化系统集成