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1、浅谈智能楼宇自控系统 [摘要] 本文介绍楼宇自控系统;PID调节控制技术;分布式控制系统;现场总线技术 [关键词]楼宇自控系统;PID调节;分布式控制系统;现场总线技术中文地图分类号:TB381 文件识别码:A1 前言 智能建筑已成为未来建筑的象征,信息时代的必然产物,它建立在建筑设计、信息科学、行为科学、环境科学、系统工程的基础之上、人机工程学等跨学科应用,是人、信息和工作环境的智能结合。楼宇自动化系统是实现智能楼宇的基础。现在我将介绍一些关于楼宇自动化系统的问题以供讨论。2 楼宇自控系统的概念楼宇自控系统(简称BA
2、S) 是指利用现代计算机技术,对分散在智能建筑中的各种建筑设备的运行、能源使用、安全和节能进行有效、全面的监控、控制和管理的系统。建筑内舒适安全的工作生活环境,同时实现高效节能的要求。3 PID调节与控制技术自动控制系统包括现场传感器、变送器、输入/输出接口、执行器和控制器。控制器的输出通过输出接口和执行器加到被控系统中;控制系统的控制量通过现场传感器和变送器通过输入接口发送到控制器。在工程实践中,比例积分微分控制(PID)又称PID调节,是应用最广泛的调节器控制规律。PID调节器是根据给定值与系统实际值的偏差,采用比例、积分、微分计算控制量进行控制。
3、自动控制系统要想很好地完成控制任务,就必须在满足工作状态稳定的前提下,保证系统的准确性,满足调整过程的质量指标要求。比例控制系统的快速响应作用于输出;积分控制系统的精度消除了以往的累积误差;差动控制系统的稳定性具有领先的控制效果。因此,PID调节可以解决控制过程中系统稳定性和精度之间的矛盾。4 集散控制系统和现场总线技术集散控制系统(DCS)是一种采用分散控制策略、集中管理的计算机控制系统。完成实时监控,通过分布在现场的数字控制器对被控设备进行控制和保护任务,并与具有强大数据处理、记录、显示和丰富软件功能的中央计算机一起完成优化管理、集中操作和显示报警。. 分布式控制系统 (DCS)
4、分散、垂直分层架构,功能分层可分为现场控制层、监控层、管理层,各层之间通过通信网络连接。现场控制级由现场直接数字控制器(DDC)和现场通信网络组成。其主要功能是对现场数据进行采样,对采样数据进行处理,控制算法和运算,执行控制输出,与监控台等现场进行数据交换。现场设备的实时监控和诊断。监控层由一台或多台计算机T组成,通过局域网连接,作为现场控制器的上位机。监控计算机可分为以管理和改进系统功能为目的的监控站和以运行为目的的操作站。其主要功能是采集数据,进行数据转换和处理智能楼宇自控系统,进行数据监控和存储,实现连续控制和批量控制。或顺序控制操作和输出控制,执行数据和设备的自诊断
5、,实现数据通信。管理层的中央管理计算机以中央控制室的操作站为中心,辅以报警器、打印机等外围设备。它是分布式控制系统(DCS)人机接触的主界面。中央管理计算机是整个系统的集中操作和监控。其主要功能是实现数据的记录、存储、显示和输出,优化控制和优化整个集散控制系统的管理调度,实现故障报警、事件处理和诊断,实现数据通信。现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测控装置为网络节点的网络系统和控制系统,利用总线作为公共路径传递信息,实现信息交换,共同完成自动控制功能。系统与通讯技术相结合的产物,其木体现在以下六个方面:(1)现场设备互联。(2)现场通讯网络。(3)
6、互操作性。(4)分布式功能块。(5)通讯线路供电。(6)开放互联网。现场总线的特点可以概括为以下五点:(1)数字化通讯代替420mA模拟信号传输。(2)控制功能下移,实现完全分散控制。(3)互操作性。(4)现场设备远程控制与参数化一体化(5)真正的开放系统,由于现场总线技术的特点和优势,当今的楼宇自动化系统(BAS)大多采用将现场总线引入分布式控制系统(DCS)进行数据处理,因此,控制、管理和整个系统的决策能力进一步提高。
7、系统对楼宇内的暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯等系统进行综合协调、运行管理和维护,为安全、可靠、节能、节能提供保障。所有机电设备的长期运行,实现暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯系统之间的信息交换,从而提高整栋楼设备运行效率,降低能耗,并使管理人员能够随时掌握设备运行状态和能耗情况。情况和各种参数变化。楼宇自控系统包括空调、给排水、供配电、照明、和电梯系统。楼宇自控系统应根据楼宇设备的情况选择和配置以下监控功能:(1)运行状态监控、监控、故障报警、启停程序配置、台数或群控、机组运行平衡控制与能耗累计。(2)冰蓄冷
8、系统启停控制、运行状态显示、故障报警、制冰融冰控制、储冰监控、能耗累计。(3)热力系统运行状态监测、机组台数控制、燃气锅炉房可燃气体浓度监测与报警、换热器温度控制、链式控制(4)冷冻水供应智能楼宇自控系统,冷冻水温度,压力和冷冻水流量,压力监测,冷冻泵启停控制和状态显示,冷冻水泵过载报警、冷冻水进出口温度、压力监测、冷却水进出口温度监测、冷却水最低回水温度控制、冷却水泵启停控制及状态显示、冷却水泵故障报警、冷却塔风机启停控制及状态显示、冷却塔风机故障报警。(5)空调机组启停控制及运行状态显示;过载报警监控;送回风温度监控;室内外温湿度监控;过滤器状态显示及报警 送风和回风温度监测;室内外温湿度监测;过滤器状态显示和报警 送风和回风温度监测;室内外温湿度监测;过滤器状态显示和报警
9、; 风扇故障报警;冷(热)水流量调节;加湿器控制;阻尼调节;风扇、风门和调节阀的联锁控制;室内二氧化碳浓度或空气质量监测;(寒冷地区)防冻控制;回风机组与消防系统联动控制。(6)变风量(VAV)系统总风量调节;送风压力监测;风机变频控制;最小风量控制;最小新风量控制;加热控制。(7)风机供排风系统的启停控制及运行状态显示;风机故障报警;风机火控系统联动控制。风机启停和调速控制;能源消耗是分阶段积累的。(9)水泵口启停控制及运行状态显示;水泵故障报警;水箱水位监测,超高超低水位报警。水泵启停污水处理系统控制及运行状态显示;
10、故障报警;污水收集井、中水处理池监测、高低液位报警;漏水报警监控。(10)中压开关和主低压开关状态监测和故障报警;中低压主母线电压、电流和功率因数测量;电能测量;变压器温度监测和超温报警;备用和应急电源的手动/自动状态、电压、电流、频率监测;主电路和重要电路的谐波监测和记录。(11)大空间、大厅、楼梯间等公共场所的照明和过道是基于时间的程序控制(值班照明除外);航空障碍灯、花园照明、道路照明由时间程序或亮度和故障报警控制;泛光场景,亮度由时间程序控制,故障报警;广场、停车场照明以英寸为单位(12)电梯、自动扶梯的运行状态显示和故障报警。(13)供暖系统、制冷系统、空调系统、给排水系统、电力系统、照明系统和电梯管理系统采用自带系统的专业监控系统时,应通过通讯接口纳入楼宇自控系统。 6 结语随着计算机技术的飞速发展,楼宇采用开放式技术的自动控制系统会影响建筑的安全性、舒适性、性能、经济性、适应性等。