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楼宇自动化控制.doc
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楼宇自动化控制
楼宇自动化操纵要紧包括一下几部分
❖ 1 供配电监控系统
❖ 2 照明监控系统
❖ 3 暖通空调监控系统
❖ 4 给排水监控系统
❖ 5 电梯与停车场监控系统
❖ 6 防雷与接地系统
1.1 楼宇自动化操纵技术基础
图 1.1
❖ 假设操纵中心是大脑,布线系统是血液神经系统,则建立在自动化操纵技术基础之上
的各类传感器和操纵器确实是手脚关节。通过这些自动化单元,能够获得被测对象有
关物理、化学性质信息,并依照这些信息对被测对象进行操纵。如传感器、可编程序
操纵器(PLC)、变送器等。
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❖ 1.1.1 传感器
❖ 1.楼宇自控中常用的传感器有下列几种:
❖ (1) 温度传感器
❖ 温度传感器 是用来测量水管或风管中介质的温度,以此来操纵相应的水泵、
风机、阀门和风门等执行元件的开度。
❖ (2) 湿度传感器
❖ 湿度传感器用于测量风道中介质的湿度,以此来操纵相应的加湿阀的开度。
❖ (3) 压力或压差传感器
压力或压差传感器要紧用来检测水管或是风管中的压力和压差,以此来操纵相应的
变频器以调整水泵或风机的转速,或是调剂比例阀门的开度。
❖ (4) 流量传感器
流量传感器要紧是检测水系统中液体的流量,以此来操纵相应水泵阀的数量。
❖ 传感器通常用来操纵模拟量,其输出模拟量是 0~10 V 或是 4~20 A。它们的结构是
传感器和变送器的组合。
❖ BAS 中有时还会用到许多其他类型的专门传感变送器,如用来检验空气中二氧化碳、
一氧化碳浓度等的传感器,用来检测电网中电流或电压的电流电压传感器,用来检测
环境明暗程度的照度传感器,还有一些是组合型的传感器,如空气品质传感器、功率
因素变送器等。
1.1.2 楼宇自控中常用的操纵器,操纵器是用来调剂输出开关量:
❖ (1) 温度操纵器
❖ 温度操纵器要紧用来检测现场的温度,一样是由感温元件、操纵电路、信号输出三部
分组成的。在楼宇自控中,温度操纵器要紧用于测量室内的温度,以此操纵风机盘管
冷、热水阀的启停。
❖ (2) 湿度操纵器
❖ 湿度操纵器要紧用来检测现场的湿度,一样是由感湿元件、操纵电路、信号输出等三
部分组成的。在楼宇自控中,湿度操纵器要紧用于室内的湿度检测,以此来操纵加湿
阀的启停。
❖ (3) 防霜冻爱护开关
❖ 防霜冻爱护开关要紧用来检测新风机组或空气处理机中的盘管温度,当温度低于某一
设定值时,系统自动关闭风机和新风阀门,同时打开热水电动二通阀来防止盘管的冻
结。
❖ (4) 压差开关
❖ 压差开关要紧用来检测新风机组或空气处理机中的滤网,当滤网发生堵塞时,装在滤
网两端的压差开关会发出报警信号。
❖ (5) 水流开关
❖ 水流开关要紧用来检测管道内是否有水的流淌,通常应用于制冷站、热站、给排水等
带有泵类的系统中。
❖ (6) 液位开关
❖ 液位开关要紧用来检测液体的液位,如清水池和污水池的液位。
❖ 1.1.3 阀门与电动执行器
❖ 在气体和液体的流淌操纵中,常常用阀门来作为介质流淌的操纵手段。要想实现自动
化操纵就要对一些阀门、风门等元件实现自动操纵。这就需要用到阀门和电动执行器。
❖ 1.阀门
❖ 常见的阀门有如下几种:
❖ (1) 风机盘管电动阀。
这是一种平稳式冷热水阀,要紧应用于风机盘管的操纵中,这类阀所需的功率最小,
是通电开启的一种阀门。阀门的开启时刻仅为 7 s,具有专门好的密闭性,流体承诺温
度为 0~95℃。
❖ (2) 二通螺纹线性阀
这种阀门要紧应用于供热通风和空调,也能够用于饱和水蒸气。它的连接方式是采
纳内螺纹结构,阀体是纯铜材料。它与电动执行器一起能够实现连续的开度调剂,是
进行自动调剂的要紧元件。
❖ (3) 法兰式三通阀
阀门要紧应用于供热与空调,也能够用于饱和水蒸气。它的连接方式是采纳法兰
结构,阀体与阀座为一体化结构,泄露率极低,适应的温度为 2~170℃。它与电动执
行器一起能够实现连续的开度调剂,是进行自动调剂的要紧元件。
❖ 2.电动执行器
❖ 电动执行器有如下几种:
❖ (1) 电动阀门执行器
这种执行器适用于 HVAC 阀门(HVAC:采暖、通风和空调),内带一个选择正反作
用插头,用于提供模拟输出 DC 0~10 V 的调制操纵。它具有安装快捷、阀门定位准确、
低功耗、高的关断压力、终端推力限位开关等优点。电动线性阀门执行器还带有手动调剂
和精确的同步电动机操纵。阀的自身还带有位置反馈的输出信号,能够和阀门组合在一起
进行 PID(比例积分微分,一种闭环回路算法)调剂。通常被用来对液体、气体等介质进行
变量的开度操纵,它也是自动化操纵中的要紧元件。
❖ (2) 风门执行器
这种执行器用于操纵风门、通风百叶窗和 VAV 装置的调剂、浮点操纵,能够和标准
的圆形和方形的风门连杆进行连接,被广泛地应用在风门的开度操纵,专门是在空气处理
机和新风机组的回风阀、排风阀、新风阀中实行 PID 的操纵,使之形成一定的比例连锁操
纵。实际的操纵回路中,直截了当数字操纵器(DDC)常常不能直截了当操纵相关设备,中
间还要用到其他各种类型的辅助操纵器以完成动作,如变频器、继电器等。
❖ 1.1.4 集散操纵系统
❖ 又称分布式操纵系统(DCS—Distributed Control System),它的特点是“集中治理,分散
操纵”,即以分布在现场被控设备处的各种功能性微机(下位机)完成被控设备的实时监
测、爱护与操纵。该系统克服了运算机集中操纵带来的危险性高度集中和常规外表操
纵功能单一的局限性;以安装于中央监控室并具有专门强的数字通信、显示(CRT)、
打印输出与丰富的操纵治理软件功能的中央治理运算机(上位机)完成集中操作、显示
与优化操纵功能,幸免了因常规外表分散操纵而造成的人机联系困难,且便于统一治
理。传感器/操纵器群针对水、电、气、报警、消防等终端设施进行检测与操纵,一样
依照监控需求按类或按组操纵。对大型分布式操纵系统(DCS),中间还有区域操纵
中心。分布式系统将许多台运算机联合起来,共同承担监测与操纵治理的工作,所连
接的每台运算机既能够独立进行监测和操纵工作,又能够在中央操纵机指导下工作,
还能够与其他运算机和谐交换信息,共同完成某项操纵任务。其灵活性、可靠性要远
高于单台操纵器。
❖ 如图 1.2 所示,集散型运算机操纵系统要紧由四部分构成。
图 1.2
❖ 1.中央治理运算机(或称上位机、中央监控运算机)
❖ 中央治理运算机设置在中央监控室内,它今后自现场设备的所有信息数据集中提供给
监控人员,并接至室内的显示设备、记录设备和报警装置等。由于中央治理运算机是
整个 BAS 的核心,相当于人的大脑,其重要性是不言而喻的。一般商用个人运算机用
作中央操纵机明显是不合理的。一样为了提高运算机的可靠性通常采纳两种方法:一
种是直截了当采纳工业操纵 运算机;另一种确实是采纳容错运算机。工业操纵运算机
(也称 IPC)由于采纳了专门的生产工艺和手段,其稳固性是一般商用 PC 所无法比拟的。
而所谓容错运算机确实是采纳两台一般 PC 通过互为冗余备份的方法来充当中央操纵
主机,一旦其中一台 PC 显现故障,作为备份的另一台主机可赶忙被专用的总线操纵
电路启动,从而可不能导致系统瘫痪。
❖ 2.DDC(直截了当数字操纵器,亦称下位机)
❖ DDC 作为系统与现场设备的接口,它通过分散设置在被控设备的邻近收集来自现场设
备的信息,并能独立监控有关现场设备。它通过数据传输线路与中央监控室的中央治
理监控运算机保持通信联系,同意其统一操纵与优化治理。
❖ 3.通信网络
❖ 中央治理运算机与 DDC 之间的信息传送,由数据传输线路(通信网络)实现,较小规模
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