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1、第七章楼宇设备自动化系统工程的实施本讲稿第一页，共三十九页第一节第一节 楼宇设备自动化系统的设计楼宇设备自动化系统的设计设计的三个阶段设计的三个阶段方案设计方案设计初步设计初步设计施工设计施工设计本讲稿第二页，共三十九页设计步骤设计步骤1313（1）由工程实际情况出发，决定哪些设备的控制纳入建筑设备自动化系统。（2）根据系统大致规模及今后的发展，确定监控中心位置和使用面积。（3）由于建筑设备自动化系统几乎涉及所有设备工种，因此设计过程中要注意与相关工种密切配合，熟悉其控制范围与要求，确定监控点，在遵守相关工种有关规范基础上共同核定对指定监控点实施监控的技术可行性。绘制设备控制原理图，即按各个控
2、制对象设备的结构和控制内容绘制设备控制原理图。本讲稿第三页，共三十九页（4）编制监控表。按照各种设备控制目的及要实现的控制功能，编制监控表。（5）结合各设备工种平面图，进行控制分站监控点划分。按照各种设备的控制要求及内容选择控制分站、传感器及执行机构。划分时注意各控制分站的监控点不能过于饱满，应留有10以上的余地。在此基础上，确定系统硬件组态和系统软件。（6）绘制建筑设备自动化系统图。按照选择的系统绘制建筑设备自动化系统图及将各个设备控制系统组成网络。(7）绘制建筑设备自动化系统平面图。确定控制分站、传感器及执行机构在现场的安装位置，绘制平面图。（8）进行监控中心布置。设计步骤设计步骤4848
3、本讲稿第四页，共三十九页监控表的编制监控表的编制1 1、监控点属性的划分、监控点属性的划分分：模拟输入（AI）、模拟输出（AO）、数字输入（DI）、数字输出（DO）；监控点又可划分如下三类：显示型、控制型、记录型2 2、监控表的推荐格式、监控表的推荐格式所编制出的监控表，对于每个监控点应明确表出下列内容：所属设备名称及其编号监控点的被监控量监控点所属类型 本讲稿第五页，共三十九页监控点总表监控点总表本讲稿第六页，共三十九页DDC配置一览表配置一览表本讲稿第七页，共三十九页三、传感器与执行器的选型三、传感器与执行器的选型传感器传感器温度传感器温度传感器：热电偶、热电阻标准信号：010mA、420
4、mA 在BA系统中对温度的检测主要用于：l室内气温、室外气温，范围为4045。l风道气温，范围为30130l水管内水温，范围为0100 传感器通常采用铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等。测量精度优于1。本讲稿第八页，共三十九页其它传感器其它传感器湿度传感器湿度传感器：空气湿度常用相对湿度和露点温度来表示。压力传感器：压力传感器：在建筑设备自动化中对压力的检测主要用于风道静压、供水管压、差压的检测，有时也用来测量液位的高度，如水箱的水位等。大部分的应用属于微压测量，量程范围为05000Pa。从压力传感器将压力转换成电量的途径来看，主要由电容式、电感式和电阻式3种，另外还有电磁感应、压阻效应、
5、压电效应和光电效应式等。本讲稿第九页，共三十九页液位传感器：液位传感器：静压式（玻璃管式、压力表式、差压式）、浮标式、浮筒式、电容式、电接点式流量传感器：流量传感器：瞬时流量、累积流量差压流量计、转子流量计、容积流量计、涡轮流量计、漩涡流量计、电磁流量计、超声波流量计等其它传感器其它传感器本讲稿第十页，共三十九页执行器执行器由执行机构、调节机构组成，主要有电动执行器、气动执行器、液动执行器电动执行器：电动执行器：电磁阀、电动调节阀电动调节阀：电动调节阀：电动执行机构、调节阀本讲稿第十一页，共三十九页中央站及分站设计中央站及分站设计分级分布式系统分级分布式系统 管理层采用以太网，通信协议是TCP
6、/IP，速度是10100Mbit/s，控制层采用总线型网，通信协议是RS-485，速度是9.6M76.8Mbit/s。现场总线控制技术把现场信息模拟量信号（如420mA）转变为全数字双向多站的数字通信传输，使建筑自动化系统的现场装置得以形成数字通信网络。这样，BAS的网络结构便为三层结构，即管理层、自动化层和现场层。本讲稿第十二页，共三十九页本讲稿第十三页，共三十九页中央站设计中央站设计中央站又称为监控中心，组成：组成：处理机系统、显示设备、操作键盘、打印设备、存储设备，以及一个支撑和固定这些设备的操作台。本讲稿第十四页，共三十九页分站设计分站设计 在分散控制系统中，从各种现场检测仪表（如各种
7、传感器、变送器等）送来的过程信号均由分站进行实时的数据采集、滤波、非线性校正及各种补偿运算、上下限报警及积累量计算等。所有测量值和报警值经通信网络传送到中央站数据库，供实时显示、优化计算、报警打印等等。在分站还可完成各种闭环反馈控制、批量控制与顺序控制等功能，并可接受从中央站发来的各种手动操作命令进行手动控制，从而提供了对生产过程的直接调节控制功能。本讲稿第十五页，共三十九页本讲稿第十六页，共三十九页软件设计软件设计本讲稿第十七页，共三十九页分布式系统的软件分三层：上层上层为全局控制服务器和Web控制客户机。全局控制服务器的功能包括：Web服务器、数据文件管理以及对局域控制器的管理等。控制客户
8、机实现控制系统的监控、操作和维护等功能。中层中层IP路由器在逻辑上起网关作用，其功能是：网络连接、路由选择、协议转换等。下层下层是控制网络控制节点，其功能是：实现现场设备的控制功能和过程I/O，控制节点接人网络的通信协议。软件分层结构软件分层结构本讲稿第十八页，共三十九页第二节第二节 楼宇设备自动化系统工程的施工楼宇设备自动化系统工程的施工一、智能化系统建设的实施模式一、智能化系统建设的实施模式 工程总承包模式系统总承包、安装分包模式总包管理、分包实施模式 全分包实施模式本讲稿第十九页，共三十九页二、工程施工的准备二、工程施工的准备工程的施工全过程可分为4个阶段：施工准备、施工、调试开通和竣工
9、验收阶段。1 1学习和掌握有关的规范和标准学习和掌握有关的规范和标准 2 2熟悉和审查图样熟悉和审查图样 3 3确定确定BASBAS工程界面并根据工程实施的具体情况及时调整工程界面并根据工程实施的具体情况及时调整及相互确认及相互确认 4 4确定各类传感器和执行机构的安装位置确定各类传感器和执行机构的安装位置本讲稿第二十页，共三十九页安装工艺安装工艺1 1电气线路敷设要点电气线路敷设要点2 2、系统设备的安装要点、系统设备的安装要点3 3BASBAS输入设备安装要点输入设备安装要点4 4、BASBAS输出设备的安装要点输出设备的安装要点本讲稿第二十一页，共三十九页1 1、工程调试程序、工程调试程
10、序2 2、空调系统单体设备的调试、空调系统单体设备的调试3 3、给排水系统单体设备的调试、给排水系统单体设备的调试4 4、变配电照明系统单体设备调试、变配电照明系统单体设备调试5 5、电梯系统运行状态的监测、电梯系统运行状态的监测6 6、基本应用软件设定与确认、基本应用软件设定与确认7 7、系统调试、系统调试系统调试系统调试本讲稿第二十二页，共三十九页工程调试程序工程调试程序本讲稿第二十三页，共三十九页第三节第三节 某体育馆楼宇设备自动化系统工程设计某体育馆楼宇设备自动化系统工程设计设计依据设计依据（1）工程设计图纸（蓝图和电子版）（2）国家有关规范及行业规定，主要有：建筑智能化系统工程设计管
11、理暂行规定（建设部1997-290）智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-87）建筑给排水设计规范GBJ15-88供配电系统设计规范GB50052-95电气装置工程施工及验收规范（GBJ232-82）本讲稿第二十四页，共三十九页设备数量统计设备数量统计冷热源子系统冷热源子系统设备名称设备名称数量数量说明说明1螺杆式冷水机组2位于地下2层制冷机房，旁通阀DN1502空 调 冷 冻 水 泵（DN250）3位于地下2层制冷机房3空 调 冷 却 水 泵（DN250）3位于地下2层制冷机房4冷却塔2位于1层，蝶阀4台（DN350）5膨胀水箱16全热交换器
12、1位于4层，纳入给排水子系统本讲稿第二十五页，共三十九页设备数量统计设备数量统计空调、通风系统空调、通风系统 （-F3-F3）序序号号设备名称设备名称数量数量功率功率（KWKW）说明说明1排烟轴流风机12.2内走廊及辅助用房排烟，由消防系统控制2离心通风机15.5用于内走廊、练习馆补风13用于内走廊及辅助用房排风3轴流通风机20.37防烟楼梯间加压送风，不监控4吊顶式通风器80.1辅助用房，不监控5立柜式空调器12.23网球练习馆本讲稿第二十六页，共三十九页设备数量统计设备数量统计v给排水系统给排水系统v变配电系统变配电系统v电梯系统电梯系统本讲稿第二十七页，共三十九页设计思路设计思路选择Ho
13、neywell的EBI系统BAS控制室设于地下1层自动化监控室内，在地下2层冷冻机房设置1个分控工作站，对冷热水系统进行有效监控。配置EXCEL500大型控制器。采用LON分布式输入输出模块（XFL521、XFL522、XFL523、XFL524）分散安装在重要监控现场，使BAS系统既降低安装成本、降低故障率，又能满足体育馆对BAS的技术要求。各楼层的空调机、通风机的监控点比较少，也相对分散，与自动化监控机房的距离不会超过500米，则采用EXCEL50小型控制器。本讲稿第二十八页，共三十九页设计思路设计思路系统设置有4 4台台EXCEL500EXCEL500大型控制器（每台最大128个监控点）
14、，8 8台台EXCEL50EXCEL50小型控制器（每台最大22个监控点），系统共有582582个个物理点容量。考虑到系统将来可能的扩充和升级，在控制器配置时预留了大约36%的物理点（大部分集中在XL50），以作BAS系统修改和扩充时备用。本讲稿第二十九页，共三十九页系统组成系统组成本讲稿第三十页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计冷热源子系统监控设计冷热源子系统监控设计AIAIAOAODIDIDODO说明说明713618点数需求：62818112464采用XL500控制器1台，共配置1块XFL521、1块XFL522、4块XFL523和4块XFL524884824控制器可监控点数容量：8
15、8点+1+7+12+6监控点数裕量：+26点本讲稿第三十一页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计空调、通风子系统监控设计空调、通风子系统监控设计-F3-F3AIAIAOAODIDIDODO说明说明3184点数需求：1641418161采用XL50控制器1台4486控制器可监控点数容量：22点+1+3+0+2监控点数裕量：+6点本讲稿第三十二页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计空调、通风子系统监控设计空调、通风子系统监控设计-F2-F2AIAIAOAODIDIDODO说明说明31126点数需求：2242428262采用XL50控制器2台881612控制器可监控点数容量：22点+5+7+
16、4+6监控点数裕量：+22点本讲稿第三十三页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计空调、通风子系统监控设计空调、通风子系统监控设计-F1-F1AIAIAOAODIDIDODO说明说明3184点数需求：1641418161采用XL50控制器1台4486控制器可监控点数容量：22点+1+3+0+2监控点数裕量：+6点本讲稿第三十四页，共三十九页AIAIAOAODIDIDODO说明说明2483216点数需求：80848212363采用XL500控制器1台,共配置1块XFL521、1块XFL522、4块XFL523和4块XFL52432163618控制器可监控点数容量：88点+8+8+4+2监控点数
17、裕量：+22点子系统监控设计子系统监控设计空调、通风子系统监控设计空调、通风子系统监控设计F1F1本讲稿第三十五页，共三十九页AIAIAOAODIDIDODO说明说明144168点数需求：42828112262采用XL500控制器1台,共配置1块 XFL521、1块 XFL522、4块XFL523和4块XFL5241682412控制器可监控点数容量：60点+2+4+8+4监控点数裕量：+18点子系统监控设计子系统监控设计空调、通风子系统监控设计空调、通风子系统监控设计F4F4本讲稿第三十六页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计给排水子系统监控设计给排水子系统监控设计AIAIAOAODIDI
18、DODO说明说明60246点数需求：36818012362采用XL500控制器1台，配置1块XFL521、3块XFL523和2块XFL524803612设备监控点总数：56+2+0+12+6监控点数裕量：+20本讲稿第三十七页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计变配电子系统监控设计变配电子系统监控设计AIAIAOAODIDIDODO说明说明1590460点数需求：20581028021222602采用XL500控制器2台，每台配置10块XFL521、2块XFL5231600480设备监控点总数：208+1+0+2+0监控点数裕量：+3本讲稿第三十八页，共三十九页子系统监控设计子系统监控设计电梯系统监控设计电梯系统监控设计AIAIAOAODIDIDODO说明说明0060点数需求：641418161采用XL50控制器1台4486控制器可监控点数容量：22点+4+4+2+6监控点数裕量：+16点本讲稿第三十九页，共三十九页