楼宇自控系统应用论文

摘要：中国建设银行天津分行新营业大楼（简称天津建设银行大楼）已竣工，即将投入使用。天津建行大厦采用楼宇自控系统，对楼内使用的制冷机组、空调机组、新风机组和公共照明进行自动控制，主要是计算机系统。建筑还采用结构化综合布线系统，提高建筑的使用功能、节能降耗、提高经济效益，势必会产生深远的影响。天津建设银行大厦堪称现代智能大厦。

关键词：楼宇自动化，系统，应用

一、楼宇自动化系统简介

是本公司于1994年推出的全新楼宇自控系统，首先采用共享总线网络拓扑结构，将分布在楼宇不同部分的控制变电站用普通的双绞线（总线）互连起来，形成分布式控制，通信速率高达IMbpS。分站位于受控设备附近，成为现场工作站。各分站均采用微机实现所有控制功能，其工作状态与中心站无关。变电站直接挂在总线上，实现与中心站的数据通信和变电站之间的数据通信。现场控制器为分布式控制分站，中心站与分站可直接通讯。

其次，采用分层分布式系统，形成开放的局域网。网络结构分为三层。顶层是信息域的主干线。总线型以太网络（或令牌环网）用于连接多个工作站，速度为) 以 IMbP 的速率；第三层是用于分布式微控制器（变电站）互连的变电站总线。分支总线通过分支连接器连接到分支总线。

第三，还具有产品的向上兼容性，公司所有产品均可接入网络，同时支持结构化布线系统。事实上，天津建设银行大厦楼宇自控系统的通信网络采用结构化综合布线系统，由北京台达数据系统公司安装调试。拥有高效便捷的信息高速公路。

二、基本

楼宇自动化系统

根据天津建设银行大厦设备的功能及其使用范围，大厦楼宇自控系统采用-(XBS)-基础楼宇自控系统。XBS 系统最多可控制 36,000 个点。它是以空调、制冷和电气设备为控制对象的楼宇自动化系统。XBS系统主要由硬件和软件两部分组成。

1.硬件的组成

中控台：中控主机为机器（硬盘为IGB，内存为SMB）。这时可以调用中心站，分站总线接口卡可以接一个C-US，最多3个单元。

变电站：xL系列直接数字控制器（DDC）可以直接挂在C多US上。

（一)中型控制器（36 分）

这是一个具有12个通用输入控制点、12个数字量控制点和12个通用输出控制点的控制器。256KB（小硬盘）作为控制器数据库，供用户现场调试和编程。

该控制器适用于建筑物内的新风机组、空调机组和公共照明。大楼主楼共30层，每2层使用一台控制器，外加裙房空调机组、大厅照明、楼外泛光照明。21 个控制器。这些控制器配备了便携式通讯器 ()，用于现场编程和调试。

（2)XL500大型控制器（最多128点）

这是一款具有可插拔功能模块组合的大型控制器，用于制冷机组、变电站等设备集中的场所。根据控制对象的控制点类型不同，组合不同的点，使控制器能最有效地利用其控制点和控制功能。XL500的电脑模块与配置基本一致。每个控制器最多可配备18个功能模块：1个控制模块（），1个电源模块（XP502)，16个输入/输出模块（,,,等）。

(3)继电器模块 MCE3

由于数字输出功率很小（特别是在工作电压有限的情况下），需要使用继电器来完成实际的输出控制功能。MCE3 是一组由三个继电器组成的模块，供三个数字输出 (DO) 使用。Kl 和 KZ 继电器各有一个单刀双掷（转换）触点，而 K3 继电器只有一个单刀单掷（常开）触点。KI、KZ、K3各触点容量为240V、ZA。

(4)传感器和执行器

为了满足楼宇自控系统的控制功能，在现场设备附近安装了许多传感器和执行器，以采集控制参数，达到自动控制的目的。传感器负责将现场的物理参数转换为控制点信号，并传输给上位控制器。例如，空调系统的传感器包括温湿度传感器、差压传感器、流量传感器等；执行器负责转换控制器发出的控制信号。成相应的物理动作，如新风机组的水闸执行器和风门执行器。综上所述，XBS系统的结构可以分为三个层次。

第一层：由传感器和执行器组成，用于采集控制参数，将控制信号转化为相应的物理动作。它们是楼宇自动化系统最基本的元素。

第二层：由分布在各个控制区域的分布式微处理器组成。主要负责采集控制信号，根据现场情况向执行器发送相应的控制指令，还负责将本区域的控制信号传输给上层。实现功能是控制点的信号处理、直接数字控制（DDC）和时间调度。

第三层：由机器组成的控制中心，进行大规模的控制和管理，实现原始数据的采集、整理、记录、控制时序设计、图形化控制状态显示等程序化功能.

2.软件的组成

(1)操作系统

控制中心由一台计算机组成。PC上安装了DOS6.22操作系统、.11 软件包、XBs软件包、制图软件包、.0制表软件包。

(2)应用软件

XBS软件是属于第三代配电系统（TDS）技术的最新图形软件。它采用视窗技术，操作完全图形化，内容丰富直观，屏幕响应快，采用智能显示技术，全面实现CRT操作。. 并且该软件包是一套图形化的工具，用户可以非常方便的编写控制系统中各个DDC控制器上使用的应用程序。CARE 软件用于检查控制方法和切换逻辑，以创建各种控制文件和系统设备的汇总表。该软件用于现场调试各种DDC控制器的控制动作，检查程序设计的正确性，辅助系统的启动和打开。

①CARE和软件功能。主要包括：绘制控制系统示意图；运筹学控制方法；设置开关逻辑；确定时间逻辑；提供各种算法；建立控制文件；控制程序模拟。

②CARE软件编译应用程序的方法。在CARE软件中存储了大量的控制规则，这些规则实际上是自动控制技术中的“专家控制”，形成了各种标准化、可立即投入使用的应用程序。对上述标准化程序进行相应修改，以满足用户的设计要求。

为了减少设计应用的工作量，提供了一系列应用子模块作为参考，这些子模块可以分为以下几类：

输出模块：用于提供模拟控制和数字控制，通常与机械设备接口，如风门、水闸、风机、水泵、照明开关等。 控制方案模块：用于提供控制信号输出，控制方案包括时序、串级控制、比例积分微分（PID）控制等。

超控模块：用于提供超控控制，具体超控模块包括节能模式、湿度超控模式等。

单独操作模块：用于提供静压控制、流量控制、湿度控制等。这些模块都内置了特定的功能。

通用模块：用于提供通用功能，如手动开关、监控点设置和调整等。

③申请流程。首先用鼠标点击，调出控制图。在软件中拼出控制文件的各种图元所需的完整控制图形。绘制完成后，可以通过两种方式确定控制要求。

一个。控制方式——以PID为主体的连续控制。根据现场条件、运行结果、时间程序等原则，按模拟点、数字点或软件点确定控制方式。CARE 数据库提供了一个带有控制图标侧边栏的工作区，以完成控制方法的设置。这些图标侧边栏如下。

Min：选择模拟输入中的最小值。

Max：选择模拟输入中的最大值。

+：将所有模拟输入相加。

一：找出模拟输入值之间的差异。

AVR：计算模拟输入值的平均值。

PID：使一个模拟量输出值使用两个模拟量值（一个是控制变量，另一个是参考值）进行PID控制。

CAS：串级控制，它的作用是使一个PL控制器的角色具有主控制器和串级控制器的功能。

RAP：超时后的室温变化限制（“ramn”功能）。

MAT：将其输入更正为数学编辑器中的另一个控件图标。

CYC：完成清关操作。

zEB：确定加热、冷却和零能带的设定点，以保持预设的舒适区。

湾。切换逻辑——以时间和状态为转移条件的顺序控制。当需要切换控制时，CARE提供了一个逻辑表来完成切换逻辑来设置控制器的输出状态。当当前应用的切换条件发生时，控制器会发送一个编程信号到对应的输出端，即根据一定的情况，将“真”和“伪”两个值中的一个赋值给某个输出. 开关逻辑比控制方法有更多的优势。高优先级。例如，如果“控制方法”决定应该启动新风机，但“切换逻辑”认为此时不应运行新风机，那么最终结果是不应启动新风机。

④时间功能。CARE 软件还提供日程控制，可确定设备在一天中的时间、休息日甚至一年中的工作。这对于新鲜的风扇控制和照明控制非常方便。时间功能还集成了开关逻辑和控制方法，用于综合考虑被控设备。

⑤数学编辑。当控制结果不是来自控制器熟悉的点，需要更多点参与时，可以使用数学编辑器进行数学计算，以辅助获得结果。是用于检查控制器控制的软件包

控制方式和开关逻辑是否符合实际情况，满足用户需求。这在直接数字控制投入实际运行之前是非常必要的，它起到了设计和现场实施之间的沟通作用。在环境下，用户应用程序可以监视和修复硬件和软件点，观察和改变控制参数，观察分配给硬件和软件点的用户地址。

三、控制功能和范围

天津建设银行大厦楼宇自控系统软件是由Hon​​-e 公司开发的。2.01版软件。主要功能是实时监控天津建行大厦内的电力设备。

1.制冷机组控制

根据冷负荷启动和停止制冷机组。监控冰箱一次水泵状态、二次水泵状态和水流量状态。监测的参数有：冷冻泵状态、出水温度、水流量状态、水阀开关状态、冷冻水出水温度、冷冻水回水温度、布水器供水压力、集水器回水压力等。显示在屏幕上。当某项故障时，会快速弹出报警画面霍尼韦尔 楼宇自控系统，同时反映报警信息、报警设备、报警位置。这些告警信息可以指导我们及时排除故障，保证设备的正常运行。

2.冷却塔控制

根据冷却水供回水温差和制冷机台数，分阶段控制冷却塔风机组。根据冷却水供水温度，调节冷却水旁通阀，使冷却水温度不低于设定温度。监测参数为：冷却塔风机状态、冷却泵状态、冷却水供水温度和冷却水回水温度。

3.燃油锅炉监控

该建筑使用燃油锅炉供暖。由于油炉的特殊要求，油炉不予控制。只控制二次热水泵的启停，达到控制水流量的目的。监测参数为：热水泵状态、布水器供水压力、集水器回水压力、油炉出水温度、油炉回水温度。油炉。

4.液位监控

监测位于建筑物高处中低处的三个大型水箱的液位主要是为了保证消防和生活用水。当水位高于临界值或低于临界值时，电脑屏幕立即弹出报警画面，并显示报警信息和报警位置，确保高水位不溢出，低水位不溢出不干。

5.空调机组​​控制

根据回风温度或室内温度调节冷水阀和热水阀的开度，达到控制温度的目的。控制说明如下：

(l) 根据回风温度和PID，调节水阀，使回风温度保持在设定温度（℃），调节精度为±1.0℃。

(2)根据室外新风温度和新风湿度，计算室外煨值。根据煨值控制新风门和回风门。新风门和回风门互锁彼此。

(3)冬天，当风机盘管温度低于5°C时，会发出防冻警报，风机停止运转，新风门关闭至8%，水阀将打开至 35%。

(4)冬季新风温度低于5℃时，根据预热温度T1、PID调节蒸汽阀，保证进风温度高于5℃。

(5)当滤网两侧压差达到一定值时，滤网有堵塞报警。

6.新风单元控制

新风机组的控制原理与空调机组基本相同，但比空调机组简单。

7.热风幕控制

为了隔离建筑物内外温度，使建筑物内部温度不受外界温度的影响，控制建筑物正门和营业厅门口的热风幕启停.

8.功率测量

电力测量主要是监测建筑物内变电站的运行状态，测量电网电流、功率因数和ABC三相电压。计划在此基础上计算电量，即根据电流、电压和有功功率，计算建筑物的日用电量和累计用电量。

9.公共照明控制

所谓公共照明控制，是指根据照明环境的实际需要，定期对上述公共区域照明进行开关。建筑物内每个照明区域有两条控制电路，即主电路和次级电路。主干道控制照明区内大部分灯光；二级道路控制照明区的几盏灯，即夜间巡逻灯。通过对公共照明的控制，可以降低耗电量，延长灯泡的使用寿命，减轻员工的劳动强度。建筑外的装饰灯一般在晚上开，半夜关灯。切换时间可根据季节变化通过软件进行调整；照明时间也可根据实际需要缩短或延长。为了便于楼宇自控系统的管理霍尼韦尔 楼宇自控系统，已将楼宇的平面图输入计算机，楼宇自控系统的功能、类型和范围也以图形的形式描绘在平面图1上或文字。这些图形文件与控制对象一一对应，来回呼应，成为我们开发的楼宇自控系统的辅助管理软件。通过这些辅助管理软件，您可以快速准确地了解楼宇电力设备的基本情况，掌握楼宇自控系统的控制功能和范围，用最快最简单的方式排查和解决实际问题。

四、结束语

以上介绍了天津建行大厦楼宇自控系统的主要内容及投产后的基本情况。楼宇自控系统虽然初期投资较大，但投入运行后的经济效益是可观的，而且这种效果随着时间的推移越来越明显。这为金银泰服务中心今后对楼宇进行科学管理提供了重要的现代化手段、全新的高科技工具和较为完善的自动控制系统。当然，天津建设银行大厦还配备了其他现代化管理系统，如结构化综合布线系统、火灾报警系统、安防监控系统等，将成为大厦科学管理的工具。

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