楼宇自动化系统是楼宇设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指大量为建筑服务,提供人们基本生活环境(风、水、电)的机电设备。
如暖通空调设备、照明设备、配电设备和给排水设备等。
通过实现施工设备的自动化控制。
以实现设备的合理使用。
达到节能、节省人力、保证设备安全运行的目的。几年前,人们提到了楼宇自动化系统。
主要是指建筑物内暖通空调设备的自动控制系统。近年来,它已经覆盖了楼宇内所有可控机电设备,成为“智能楼宇”不可或缺的基础环节。楼宇自动化系统的发展也经历了从无到有。
从低层次到高层次的过程。
事实上,它是工业自动化控制系统发展的一个缩影。随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面贴装技术等高新技术的发展。
楼宇自动化系统也将得到长足的发展。
可以预见:1)分布式控制系统是现阶段楼宇自控系统的主流;2)现场总线技术是分布式控制系统的发展方向;3)VLAN、TCP/IP等网络技术广泛应用于楼宇自控系统的应用。
基于网络的网络;4)万能控制器与智能仪表共存;5)基于状态空间方法的现代控制理论被广泛应用于解决楼宇自动化问题,并取得了成果;6)系统集成技术取得进步楼宇自控系统软件界面,OPC、ODBC等技术得到广泛应用;7)改进了人机界面和操作环境。
符合人体工学的基本机制。根据建设部的设计深度要求。
一般民用建筑(可能不完全适用于有特殊工艺要求的建筑)楼宇自动化系统(BAS)设计。
设计院至少应做到以下几点: 1)充分了解被控对象的工艺要求,并制作相应的控制示意图;点表);3)控制网络规划设计;4)平面布线规划设计;5)设计说明。承包商(或供应商)应根据设计院的设计内容要求,进一步深化施工图设计,包括提供产品规格、材料、布线、安装维护等技术文件。
并负责最终安装(或指导安装)、调试和验收申请。但从目前实施的许多项目来看,效果并不理想。一项调查显示,客户评估楼宇自动化系统的运行情况。
“满意”占30%。
“尚可”占40%,“差”占30%。所以。
本文的目的是从专业的设计实践入手。
回顾设计中容易出现的问题,以便从一个案例中得出推论。2 一些问题 2.1 对被控对象工艺要求的理解不准确。目前。
电气工程师(或自动控制工程师)对其他专业被控对象的工艺要求了解肤浅。
甚至出现了熟悉失误,BAS运行不良的案例屡见不鲜,其中暖通空调系统占很大比例。以下是一些工程中容易出错的实际问题。
例如:(1),设备专业规范《采暖通风空调设计规范》(GBJl9-87)对舒适性空调室内参数作了一般规定:干球温度相对湿度)风速 冬季 t=18℃~22℃ ≥40%--60% ≤0.2/ 夏季 t=24℃~28℃ ≥40%-65% ≤0.3/ 注:当湍流部件的使用没有特殊要求,舒适型空调的相对湿度可以忽略不计,需要注意的是。
以上数据仅指设计基数的取值范围,并非控制对象的允许波动范围。民用建筑中的舒适性空调设计一般不要求空调精度。空调设计底座的选择非常重要。实际工程应由设备工程师根据我国气候特点和国情分析研究,慎重确定。选择不当不仅会对投资、运营、能耗产生负面影响,还会危及人员健康。(2),对夏冬过渡季的熟悉深度不够。夏的控制参数,空调系统所指的冬季和过渡季节是按照夏季、冬季和过渡季节三种状态划分的三种工况,对应相应的工作环境参数如温度、湿度或焓,如果我们简单理解实际夏季、冬季和过渡季节的季节变化,空调系统最终会取得不理想的控制效果。(3),暖通空调自控系统,其本质是在空调过程中把握住“定”和“变”这两个词。往往无法确定“定风”(或定流量) )体积”或“可变空气(或可变流量)体积”的特性需要设计一个自动控制系统,如冷却循环水在冷水机组的压抑和绝望中的恒定流量;新风量一般为新风处理单元设置;(或固定新风比)和固定新风量(或可变新风比)等(4),大部分新风处理单元采用“固定新风量”的设计。
这往往得不到电气控制工程师的足够重视。
在新风阀的控制中,一般只需要位置控制。
新风阀多采用二通单相(AC 220V/AC24V.
三线制)电机或电动执行器位置控制;盘管防冻新风阀设计为与风机联动;以防止气阀太大而打不开。
通常先打开新风阀。
然后打开风扇,当风扇停止时关闭阀门。(5),仅限带有新鲜空气预热器的空气处理机组。
或混合点(或加湿后状态点)可能低于0℃的空气处理机组,或冬季过渡季节需要新风运行且新风温度可能低于0℃的空气处理机组.
要考虑运行的防冻问题,采取新风阀与机组联动等防冻措施。(6),为了保证基本的室内空气质量,可以通过测量和控制室内CO:浓度的方法来实现这一点。但实际上,HVAC专业的设计往往是为了确定最小新风量或换气次数达到 是的,不需要通过简单的起停组来控制室内CO:浓度;否则,它涉及可变风量控制。
控制较复杂,投资较大。2.2 控制原理描述不全面,控制对象类型统计不详细。设计图纸中看到的控制原理往往是相同的。
不能根据具体的实际项目有针对性。受控对象的类型不能简单地局限于AI、AO、DI、DO四种状态。
尤其是施工图要反映各个状态下不同信号特性的电气特性,以便控制模块的选择。2.3 IBMS和BAS和集成的概念很模糊。IBMS 和 BAS 应该是两个层次的概念。BAS体现在控制子系统之间的网络通信互联;IBMS体现在网络信息系统的集成上,也就是说IBMS更准确地体现了集成的概念。一般在设计中更注重控制子系统之间的控制功能联动的描述,通常理解为一体化设计。
在信息系统集成方面。设计应基于用户需求。
IBMS和BAS共享管理工作站,做运维管理业务模型的规划设计。(1),服务模块——提供性能优越的服务环境。楼宇自控系统在现代智能楼宇中的应用后。
根据季节和空气状况的变化,通过调节新风阀的开度,自动控制空调机组和新风机组的送风温度,为不同的人提供最佳的温湿度控制。领域。
保证各个区域的环境参数。在中控室,为用户提供一个观察整个系统运行状态的窗口。
通过测量实际信息,可以实时显示和存储温度、压力、流量等重要信息。操作人员可以查看某个变量在一段时间内的统计曲线,进行趋势预测并提前有效响应,确保整个系统的安全。顺利出行。软件规划多种运行服务功能。(2),节能模块——降低能耗和管理成本。在满足舒适度的前提下。
楼宇自动化系统通过合理组织设备来运行。
将建筑物的运行成本降至最低。
即进入系统的最优控制。
减少能源消耗。系统软件配备节能程序,可根据季节、人员、气流的变化,合理调节各区域温度,控制设备合理运行。
尽量减少建筑物的能源消耗。
并且系统可以在运行一到两年后分析历史运行数据。
提供优化调整楼宇自控系统软件界面,进一步降低建筑能耗。该软件计划了多种运行节能措施。(3)、 - 提供防止突发故障的手段。如果现代智能建筑的机电设备突然出现故障并停机。
建筑物将产生严重后果。楼宇自控系统可以从以下几个方面来预防这种情况: 1、随时检查设备的实际负载和额定负载。
一旦发现设备过载。
立即自动卸载并向中控室发出报警信号。
防止损坏贵重设备。②。监控设备运行状态,一旦发现其中一台设备运行异常。
立即报警,通知维修人员前去检查。
为了防止更大范围的设备故障。③。自动记录设备累计运行小时数。当累计值达到规定的维护时间时。
自动上报中控室。
设备维护及时提醒。④。当一组设备中的某台设备发生故障,无法继续运行时。
自动切换到备用设备;同时,用于临时停电。
恢复供电后,系统自动执行顺序启动程序,保证设备的平稳运行。
避免损坏设备。通过以上检测、报警及处理方法。
使现代智能建筑具有防止机电设备突发故障的有效手段。
以确保设备和财产的安全。(4)维护模块——提高设备运行效率,减少管理人员数量。通过对设备运行状况的监测、诊断和记录,及早发现和排除故障。
及时通知维护保养,确保设备始终处于良好的工作状态。通过楼宇自动化系统对设备进行有效监控。
可以大大降低设备的故障率。
同时,也使维修人员工作效率更高,减少维修人员数量;一体化管理方式,尽可能减少操作人员、值班人员和管理人员的数量。(5)扩展模块——系统具有良好的扩展性,保证未来扩展的需要。系统选型要始终遵循标准化、开放的原则,系统容量可以有适当的冗余,以适应未来的扩展。。并且要保证与其他系统的兼容性,便于网络上的信息共享。(6),仿真模块——系统具有自学习功能,可以进行人员培训、数据管理、等 2。4 各系统设计界面不够周到和清晰。楼宇自动化系统是楼宇中的重要系统。
其实现的功能设计已经比较成熟和完善,但是在系统实现的过程中,由于系统接口的问题,系统最终的功能往往并不完善。
丢失物品、扔物品等经常发生。由于设计接口问题涉及多方面,在工程实施中涉及暖通空调、给排水、变配电等多个学科。所以。
项目前期明确设计界面问题是非常有必要的。从另一个角度。
明确界面设计的问题。
业主可在项目前期或设备订购前明确提出接口接口要求。
从而,可以实现楼宇自动化系统的完整性。◎明确各方职责和工作内容,避免出现问题。
互相胡说八道。◎保证系统设计所有功能的实现,避免资金浪费。(1),以及调节/控制的气阀和水阀的设计界面。一般系统中气阀和水阀的规格和控制方式。
由设备工程师根据工况计算确定。所以。
风门和水阀调节/控制设计应与设备工程师协调。
了解风门和水阀的电动操作机构。
配置适当的控制器。实际工程设计。
在设备招标前,往往很难准确确定气阀和水阀的电动操作机构,以及DDC输出类型。还有另一种情况。
调节阀由控制工程师选择。
这时需要设备工程师提出控制条件要求。
控制工程师应根据管径计算选择控制阀规格和控制方式。气阀的控制应根据工况要求选用电动操作机构或电子定位装置。(2),与配电控制箱的设计接口◎配电控制箱配有本地和远程转换开关和隔离中间继电器进行控制(无源或有源。
见下文)。
就地手动控制,通过BAS的DDC远程控制向配电控制装置发送远程启停信号,接收风机运行状态、过载和就地/远程控制转换开关状态信号。◎本地DDC(AC 220V)的电源由配电控制箱提供。上图中DDC有主动控制和被动控制两种方式。
笔者认为首选有源控制,因为有时配电控制电路没有控制隔离变压器,所以无源控制触点可能直接接交流220V电路,导致无法与其他控制共址电路;另一方面,自动控制系统的控制电源应自备。
避免出现撕裂现象。以上需要在购买配电控制箱前提出,方便厂家加工。(3),带有洼地控制单元、电梯等自带控制装置的设计接口。一种是将监控信号以干接点的形式连接到BAS的DDC;另一种是使用通信接口点对点或总线方式。渗透和渗透BAS。干接点的方式实现起来比较简单可靠,但缺点是收集的信息量比较少;受因素限制比如协议是否标准,厂家是否开放了编码表等(4),还有配电的设计接口,
应与配电柜或灯箱内的设计选择和预设相匹配。2.5 缺乏合理的网络架构规划设计。在楼宇自控系统不进行设备招标之前,设计院往往对楼宇控制网络架构的规划设计不是很清楚。
DDC的布局比较随意,只注重控制原理和点位表,网络架构形式、实施标准、设备配置标准选择等设计相对薄弱。现在提到“Bu(总线)”和“(网络)”,可谓琳琅满目。但“Field Bu(现场总线)”因其对工控机(包括DCS、PLC、工控机、数控等)、自动化仪表和过程控制自动化的巨大影响而成为“热点”。现场总线长期以来一直被描述为“21 世纪的过程控制总线”。
“自动控制领域迎来了一个新时代——现场总线控制系统(FCS.
Syte)”。目前,现场总线控制网络流行于楼宇各种自动化控制系统的底层。
随着工控机和网络技术在建筑行业的广泛应用,现场总线技术必将成为“智能建筑”领域的主要发展方向之一。随着信息技术的不断发展,BAS已经成为/net不可或缺的一部分。楼宇自控系统的双层网络结构也会随之发生变化。DDC以上的物理链路可以通过楼内的综合布线系统来完成。VLAN技术可用于与其他基于TCP/IP的系统共享局域网,可使用OPC标准通信协议。互连系统接口。为了充分发挥楼宇自控系统的功能。
需要设计单位认真细致的设计论证和统一规划,施工单位精心施工,系统集成商高度负责的态度,从用户的角度选择适合每个项目的功能配置。
甲方也应尽快配备相应的工程技术人员。
在项目实施中加入渗透,帮助项目的验收和系统的运维。
从而充分发挥楼宇自控系统的功能,创造良好的社会效益和经济效益。还。
尽管电气工程师或控制工程师很难全面掌握相关专业知识。
但是,为了方便与设备等相关专业工程师沟通,使设计的控制系统满足工况要求,正常合理运行,需要了解一些概念性知识,消除“灰色地带”。 ” 在当前设计行业的相关专业链接之间能否尽快建立起一个关系系统成败的关键。