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摘 要:介绍了楼宇自控系统需要控制的对象、参数。介绍了系统控制点位的统计方法,控制原理,系统设备的选型,从而保证楼宇自控系统的正常运行。
关键词:楼宇;控制;系统;设计;研究
一、楼宇控制系统概述
一座高科技现代化建筑包括了多种分散设备系统,比如空调系统、供热系统、给排水系统、消防系统、安保系统等。这些系统需要大量的机电设施协同运转,为人们提供舒适的空间环境,楼宇控制系统就是要对这些分散设备的运行状况、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。
二、楼宇控制系统的设计
(1)首先确定一个项目的控制对象,以办公大楼楼宇自控项目为例,楼宇控制系统的控制范围包括:
空调机组:新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机组
冷/热源系统:冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、冷热交换机、热水一次水泵、热泵机组
给排水系统:各类水泵、各类水箱
(2)针对以上控制对象进行系统点表的统计,并确定控制对象的控制原理。
空调系统控制内容如下 :
空调机组/新风回风机组:空调机的开关状态(1个DI)、故障报警(1个DI)、手/自动状态(1个DI)及开关控制(1个DO),回风温度监测(1个AI),送风管风压监测(1个AI),室外温/湿度监测(1个AI),过滤网压差监测 (1个DI),送风阀和回风阀开度调节(1个AO)
控制原理如下 :
DDC控制器对回风温度进行PID控制。通过调节冷冻水二通阀的开度,使回风温度保持在设定值范围内,当风机停止时冷冻水二通阀将会关闭。
压差开关将会监察过滤网的状况,当过滤网堵塞时,压差开关便会发出讯号,以催促维护人员清洗过滤网。
风机运行状态与风阀联锁,所以当风机停止时,风阀便完全关上。
风机可根据预先编制的时间假日程序来控制启停
根据室外温/湿度的值来调节新风阀的开度。
给排水系统监控内容如下:
生活水池、水箱高/低水位监测及报警(1个DI)、集水井高水位的监测及报警(1个DI)、生活水泵的运行状态(1个DI)、手/自动状态(1个DI)、故障报警(1个DI)及开关控制(1个DO)、潜水泵的运行状态 (1个DI)、手/自动状态(1个DI)、故障报警(1个DI)。
控制原理如下:
根据生活水池的高、低水位控制地下水泵房生活水泵的启停。同时,当地下水池水位降到消防水位时,自动停止给水泵。地下水池水位超过消防水位时,才能启动给水泵。
楼宇自动化系统记录全部运行状态及报警信息,监视水池及集水井的水位状态,并统计全部水泵的运行时间。在有备用时,根据运行时间的统计,启动运行时间最短的设备,平衡有关设备的运行时间,降低维护及保养开支。
以一层设备为例,以下为控制点位统计表:
(3)根据点表及项目规模、预算进行设备选型。对于本项目,我们选用美国HONEYWELL公司的Excel5000系统。Excel5000 (系统型号为EBI)系统有一个中央控制站,通过中央通讯总线C-BUS将各种功能的控制器与中央工作站相连,完成空调设备、制冷系统、给排水系统的监察及控制。 现场接有各种探测器、执行器、电气开关等设备,因此,这是一个三层系统。中央通讯总线 C-Bus是以RS485作点对点通讯,通过一块C-Bus界面卡,用以联接 EBI 系列控制器,长度可达1200米。每条C~Bus可连接29个的Excel5000系列控制器,通讯点限制为1500点,通讯速度为 9600~1M 波特。
(4)系统设计有操作站至控制器,完全是根据控制点的数量及功能而定。通过组态软件编程,将控制原理编程固化到DDC里面。DDC通过C 总线将数据实时上传到中央监控站,一台中央监控站显示所有监控设备的运行状态、故障状态、监测数值、调节设定值,实施记录每一时刻每一事件的发生,并能协调、处理突发事件。直接数字控制器(DDC)直接对大楼冷源设备子系统、空调通风设备子系统、给排水子系统等设备进行监视和控制,接收设备的运行状态,故障报警,手/自动状态和传感器信号,进行数据处理后对设备进行自动化管理。直接数字控制器(DDC)内部固化了控制程序,当工作站出现故障时,控制器仍然能够独立工作。末端传感器检测现场和设备的参数、运行情况,并把数据上传给直接数字控制器进行处理。如温度、温湿度、压力、流量、水位等传感器。执行器接受DDC的指令控制各种水阀的动作,使大楼的环境达到舒适和适应各种应用要求。至此,一套楼宇自动控制系统设计完成。
三、设计总结
通过一个简单的项目总结了对于一个新立项的楼宇自控系统的设计步骤,对于空调系统以及水处理系统的控制原则和控制点位的统计方法,整个楼控系统的组建和设备构成,最终完成一个楼控项目的设计。
参考文献:
[1]郑宏.弱电系统集成. 北京:科学出版社,2005第一版
关键词:楼宇;控制;系统;设计;研究
一、楼宇控制系统概述
一座高科技现代化建筑包括了多种分散设备系统,比如空调系统、供热系统、给排水系统、消防系统、安保系统等。这些系统需要大量的机电设施协同运转,为人们提供舒适的空间环境,楼宇控制系统就是要对这些分散设备的运行状况、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。
二、楼宇控制系统的设计
(1)首先确定一个项目的控制对象,以办公大楼楼宇自控项目为例,楼宇控制系统的控制范围包括:
空调机组:新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机组
冷/热源系统:冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、冷热交换机、热水一次水泵、热泵机组
给排水系统:各类水泵、各类水箱
(2)针对以上控制对象进行系统点表的统计,并确定控制对象的控制原理。
空调系统控制内容如下 :
空调机组/新风回风机组:空调机的开关状态(1个DI)、故障报警(1个DI)、手/自动状态(1个DI)及开关控制(1个DO),回风温度监测(1个AI),送风管风压监测(1个AI),室外温/湿度监测(1个AI),过滤网压差监测 (1个DI),送风阀和回风阀开度调节(1个AO)
控制原理如下 :
DDC控制器对回风温度进行PID控制。通过调节冷冻水二通阀的开度,使回风温度保持在设定值范围内,当风机停止时冷冻水二通阀将会关闭。
压差开关将会监察过滤网的状况,当过滤网堵塞时,压差开关便会发出讯号,以催促维护人员清洗过滤网。
风机运行状态与风阀联锁,所以当风机停止时,风阀便完全关上。
风机可根据预先编制的时间假日程序来控制启停
根据室外温/湿度的值来调节新风阀的开度。
给排水系统监控内容如下:
生活水池、水箱高/低水位监测及报警(1个DI)、集水井高水位的监测及报警(1个DI)、生活水泵的运行状态(1个DI)、手/自动状态(1个DI)、故障报警(1个DI)及开关控制(1个DO)、潜水泵的运行状态 (1个DI)、手/自动状态(1个DI)、故障报警(1个DI)。
控制原理如下:
根据生活水池的高、低水位控制地下水泵房生活水泵的启停。同时,当地下水池水位降到消防水位时,自动停止给水泵。地下水池水位超过消防水位时,才能启动给水泵。
楼宇自动化系统记录全部运行状态及报警信息,监视水池及集水井的水位状态,并统计全部水泵的运行时间。在有备用时,根据运行时间的统计,启动运行时间最短的设备,平衡有关设备的运行时间,降低维护及保养开支。
以一层设备为例,以下为控制点位统计表:
(3)根据点表及项目规模、预算进行设备选型。对于本项目,我们选用美国HONEYWELL公司的Excel5000系统。Excel5000 (系统型号为EBI)系统有一个中央控制站,通过中央通讯总线C-BUS将各种功能的控制器与中央工作站相连,完成空调设备、制冷系统、给排水系统的监察及控制。 现场接有各种探测器、执行器、电气开关等设备,因此,这是一个三层系统。中央通讯总线 C-Bus是以RS485作点对点通讯,通过一块C-Bus界面卡,用以联接 EBI 系列控制器,长度可达1200米。每条C~Bus可连接29个的Excel5000系列控制器,通讯点限制为1500点,通讯速度为 9600~1M 波特。
(4)系统设计有操作站至控制器,完全是根据控制点的数量及功能而定。通过组态软件编程,将控制原理编程固化到DDC里面。DDC通过C 总线将数据实时上传到中央监控站,一台中央监控站显示所有监控设备的运行状态、故障状态、监测数值、调节设定值,实施记录每一时刻每一事件的发生,并能协调、处理突发事件。直接数字控制器(DDC)直接对大楼冷源设备子系统、空调通风设备子系统、给排水子系统等设备进行监视和控制,接收设备的运行状态,故障报警,手/自动状态和传感器信号,进行数据处理后对设备进行自动化管理。直接数字控制器(DDC)内部固化了控制程序,当工作站出现故障时,控制器仍然能够独立工作。末端传感器检测现场和设备的参数、运行情况,并把数据上传给直接数字控制器进行处理。如温度、温湿度、压力、流量、水位等传感器。执行器接受DDC的指令控制各种水阀的动作,使大楼的环境达到舒适和适应各种应用要求。至此,一套楼宇自动控制系统设计完成。
三、设计总结
通过一个简单的项目总结了对于一个新立项的楼宇自控系统的设计步骤,对于空调系统以及水处理系统的控制原则和控制点位的统计方法,整个楼控系统的组建和设备构成,最终完成一个楼控项目的设计。
参考文献:
[1]郑宏.弱电系统集成. 北京:科学出版社,2005第一版