清华同方楼宇自控系统培训

1清华同方节能技术公司2006年4月智能建筑楼宇自控系统(BuildingAutomationSystem)智能建筑楼宇自控系统智能建筑楼宇自控系统(BuildingAutomationSystem)(BuildingAutomationSystem)21.智能化大厦的定义2.什么是楼宇自控系统3.楼宇自控系统的组成4.楼宇自控系统的监控范围5.楼宇自控系统控制原理6.楼宇自控产品介绍7.楼宇自控系统选型分析8.楼宇自控与其它系统的联动9.投标方案的设计过程10.中标项目的实施过程目录:3前言近几年，我国智能建筑总量已达上千幢，其发展速度已名列世界前茅，特别在运用世界智能建筑主流技术方面，或者说引导世界智能建筑主流技术方面我国也不会太落后于世界发达国家。甚至，国外有关专家发出感叹，当今世界智能建筑技术推动的源头在中国。其缘由于中国经济的高速发展，有巨大的智能建筑市场需要的推动，再加上我国广大智能建筑专家、系统集成商、过程技术人员的努力分不开。4根据我国国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T－50314－2000)中术语和符号2.0.1的定义：智能建筑“它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。一.智能化大厦的定义51.智能建筑特点„大跨度框架式建筑结构„采用系统集成中心—SIC„利用综合布线系统—PDS„标准化强电与弱电接口„实现BAS、CAS和OAS6智能化系统的应用主要取决于建筑的性质，目前，我们国家兴建的建筑工程可以划分为以下几大类别：•办公型建筑：如自用、出租、出售型写字楼；•酒店型建筑：如宾馆、饭店等；•商业型建筑：如大型商场、超级市场等；•生产型建筑：如厂房、大型车间等;2.建筑的类型结构7•公用运输建筑：如车站、机场等；•公共事业建筑：如学校、剧场、展览馆、博物馆等；•住宅建筑：大型公寓等；•综合型建筑：建筑中包括上述两种或两种以上功能；•建筑群体建筑。对不同类型的建筑来说，系统应用的类型不会一致，系统配置的方式也不会一致。2.建筑的类型结构8一般来说，前面所提及的这些类型的建筑中主要包括的弱电系统有：ƒ楼宇自控系统ƒ火灾自动报警与消防联动控制系统ƒ安全防范(防盗报警、呼叫、巡更系统)ƒ闭路电视监视系统ƒ通道管理系统（门禁、一卡通、酒店客房电子门锁设备等）ƒ停车场管理系统ƒ公共广播系统(背景音乐及紧急广播系统)3.大型建筑中的智能化弱电系统系统9•卫星电视及有线电视接收系统•电视会议系统•音响及扩声系统•视频点播系统•电子智能会议系统•结构化布线系统•计算机网络系统•程控交换机系统•移动通讯覆盖系统•办公自动化系统（酒店管理系统、物业管理系统）3.大型建筑中的智能化弱电系统系统智能建筑工程体系结构图11楼宇自控系统：－提供舒适、节能、高效的工作环境自动消防报警系统、安全防范系统：－提供安全、可以防御突发灾难、在灾难产生时将危害程度降到最低结构化布线系统：－提供方便的语音、数据的通讯条件背景音乐及紧急广播系统；－提供优雅的环境4.各系统的主要作用服务12通讯系统(程控交换机)－提供方便的通讯环境停车场管理系统－提供有效的车辆管理系统卫星及有线电视接收系统－提供方便、多元化的娱乐环境，同时可以提供数据服务办公自动化系统－提供高效的工作环境4.各系统的主要作用服务135.智能化大厦中系统的分类对建筑中的弱电系统来说，不同的系统各自有不同的特点，比较公认的分类是以3A来表示，即：„办公自动化系统(OAS)：¾计算机网络系统；¾各种管理软件；¾网络安全„通讯自动化系统(CNS)：¾通信网络及结构化布线系统¾卫星与共用天线电视系统¾公共音响广播系统„建筑自动化系统(BAS)：¾楼宇管理自动化系统¾火灾自动报警与消防联动控制系统¾安全防范管理系统（停车库收费管理系统）管理146.建筑工程中弱电系统的特点‹弱电系统工程是建筑产品的一个部分；‹弱电系统涉及到建筑中的大部分专业；‹弱电系统涉及到建筑建设的整个工期；‹弱电系统具有自身的特点和独立性；‹弱电系统具有不断更新的特点，应用大量新技术的特点；‹弱电系统实施相应参考资料较缺乏；‹弱电系统的标底较难准确地确定。15二.什么是楼宇自控系统？„楼宇自控系统(简称BAS系统)是以计算机控制技术和计算机网络通讯技术为基础，对建筑内的各类机电设备进行集散式的监视、控制，同时利用先进的管理软件，全面实现对建筑的综合管理。„应用楼宇自控系统可为业主带来以下益处：1.降低大厦的运行费用，可节约电费30%左右；2.延长设备的使用寿命20%；3.减少设备维护、维修费用及管理人员的开支；4.保障建筑物与人身安全，提供用户舒适的环境。161.楼宇自控的作用及意义„实现集中化管理：由现场的传感器或智能节点发至监控中心的设备运行状态、图像、数据、曲线等参数可在屏幕上动态显示。„实现合理化管理：可完成设备例行性时序操作，如节假日、周末及每日上下班定时启动、停止及顺序操作均由控制系统自动完成，可以减少人为的误操作。„实现节能运转：由于负载不断变化，随人员多少、设备开关、外气冷热及时段特性而异，人工管理无法适应如此即时、繁琐的调整，而自动控制系统可自动完成。„实现一体化协调运作：例如当消防系统检测到火警信号时，将连接电梯、空调、供配电等设备使其进入紧急状态。如使消防系统的高压水阀打开等等。„实现意外、突发事件处理：如火灾、地震、煤气泄漏、停电等偶发事件容易引起混乱和失控，自动化控制系统可按预先输入的程序进行处理，可起到后备、保护作用。„此外，系统还可存取有关数据与控制的参数、进行系统运行的历史记录及趋势分析、数据管理、打印各类报表等。171.楼宇自控的作用及意义采用楼宇自控系统(BAS)后，可为业主及用户提供舒适的环境、显著的节能效果、高效的设备运作、快速的故障反应及处理、完备的警报及其他历史资料、精简的维护保养费用及人员，可以大大提高人员及设备的整体安全水平和灾害防御能力。舒适节能集中管理安全182.楼宇自控的应用•办公型建筑：如自用、出租、出售型写字楼；•酒店型建筑：如宾馆、饭店等；•商业型建筑：如大型商场、超级市场等；•生产型建筑：如厂房、大型车间等•公用运输建筑：如车站、机场等；•公共事业建筑：如学校、剧场、展览馆、博物馆等；•住宅建筑：大型公寓以及智能小区等；•综合型建筑：建筑中包括上述两种或两种以上的功能；•建筑群体建筑。对不同类型的建筑来说，楼宇自控系统的配置有所不同；即使是同种类型建筑，也因其具体用途及业主的要求不同而不同。193.楼宇自控的特点集中管理—所有DDC的编程、警报的处理、由中央计算机完成。分散控制—所有设备的运行均由DDC现场就地控制、中央计算机关机后可将警报及采集信号的数据曲线就地保存。‹集中管理、分散控制203.楼宇自控的特点‹面对众多单位、接口界面1.需要与设计单位配合；进行系统设计（涉及到建筑、结构、给排水、暖通、电气等所有专业）；2.涉及建筑物所有机电设备厂家，需要与之协调监控的接口技术界面。（如冷水机组、冷却塔、水泵、送排风机、空调、新风机、、变配电、电梯、照明、水处理系统…）213.楼宇自控的特点基本原理简单！22PRCNT100200PRCNT0100PVRPVR250.50PIDA1002000MVSPModGTiTdDZTSgXPRU100?S*60:T*60STUXPRU100?100/S:100/TSTUPVRPVR2544HeatingHEXHeatingITimeHeatingPBandITimeGainHEXITimeHEXPBand送风温度设定值控制器模式Value0%Value100%Value0%Value100%送风温度InitValueInitValueControlIntUMinUMaxStrokeTimeInitValueInitValue3.楼宇自控的特点控制关系复杂！234.关于节能高层商用建筑能耗分配图60%26%8%6%空调系统耗电照明系统耗电电梯系统耗电其他244.关于节能良好的管理可减小高层建筑能耗10%，通过优化设备的运行另可节能10%，而这二者都可由BAS的软件来实施。据国外统计，一幢一万五千平方米的建筑年耗电费用达78.5万美元（采取节能措施前），即12年内的能耗将等于整幢大楼的全部投资（900万美元）。空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。255.楼宇自控系统的发展第一代控制系统：集中式控制方式（CCS）由一台计算机完成全部控制功能，可靠性差，90年代基本上被淘汰。第二代控制系统：集散式控制方式（DCS）（DistributeControlSystem）－属于半数字化系统，90年代以后新建的集散式系统占90％以上。•集中管理、分散控制。便于设计、配置方便、增加系统的可扩展性。•控制算法丰富、控制功能齐全，可以完成从简单的PLC或位式控制到复杂的串级、自适应等多种算法，软件设计模块化、分散化。•人机界面丰富。265.楼宇自控系统的发展第三代控制系统：现场总线控制系统（FCS）（FieldbusControlSystem）－属于全数字化系统•全部传感器/变送器、执行机构、控制器信号数字化。•标准化通讯协议，强调开放式的系统如LonWorks。•功能增强，向综合自动化方向发展。•点对点的通讯方式•所谓现场总线，是指将现场设备（如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等）与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。27三.楼宇自控系统组成楼宇自控系统是由中央管理站、DDC现场控制器、各类传感器、执行机构及系统网络总线组成的，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。目前，系统中的各个组成部分已从过去的非标准化的设计生产，发展成标准化、专业化产品，从而使系统的设计安装及扩展更加方便、灵活，系统的运行更加可靠，投资大大降低。1.楼宇自控系统组成28调节对象分站DDC传输通道中央处理机人机接口外围设备中央控制室1.楼宇自控系统组成现场部分检测元件各种传感器执行调节机构29中央监控系统•EBI•XBS现场控制系统XL50、XL100、DI/OModule、SmartIO、XL500/600、XLS1000、VAV、WSE、PCSC现场设备传感器、阀门、探头、执行机构、变送器1.楼宇自控系统组成**即使没有网络DDC照样可以独立正常工作！**开放式网络方便增加新的监控设备及系统！新风阀空气过滤器空调机组表冷器盘管风机排风机冷却塔区域控制器加热单元风道系统VAV末端散流器冷冻水泵冷水机组冷却水泵照明控制中央操作站温度调节装置热水循环泵锅炉锅炉控制VAVBox控制器建筑物中的主要机电设备31Honeywell系统的基本组成Excel100Excel50/20OpenLINK接驳第三方控制器、系统C-Bus总线DDC编程工具CARE/EVision中央监控系统AO模块、AI模块、DO模块、DI模块区域控制器Excel10:VAV&FanCoil变风量箱及风机盘管EXCEL500E-Bus总线Excel50032BAS的层次结构楼宇自控安全控制:门卡,CCTV,报警,巡更等消防资产跟踪信息系统人力资源开放系统远程操作服务器(可冗余)操作站分布服务器结构一体化的智能楼宇自控系统33楼宇自控系统系统图34BAS的组成及各自的作用：1.DDC现场控制器------分散控制的核心2.监测信号及传感器------外部信号的采集3.控制信号及驱动器------控制信号的执行4.中央监控系统------集中管理的大脑5.系统网络------信息传递的通道351.DDC现场控制器全称：直接数字式现场控制