建筑设备自动控制系统设计PPT课件

1 三 BAS监控设计的基本要求 1 BAS监控设计范围1 1空调系统1 2给排水系统1 3变配电及紧急电源设备1 4动力设备及照明系统1 5电梯及自动扶梯1 6公共安全防范系统 火灾自动报警系统及其ELV的联动及集成 2 三 BAS监控设计的基本要求 2 BAS对冷热源系统及其设备的监控设计2 1压缩式制冷系统的监控设计压缩式制冷系统应具有下列功能 1 启停控制和运行状态显示 2 冷冻水进出口温度 压力测量 3 冷却水进出口温度 压力测量 4 过载报警 5 水流量测量及冷量记录 6 运行时间和启动次数记录 7 制冷系统启停控制程序的设定 8 冷冻水旁通阀压差控制 9 冷冻水温度再设定 10 台数控制 11 制冷系统的控制系统应留有通信接口 3 三 BAS监控设计的基本要求 4 三 BAS监控设计的基本要求 2 2吸收式制冷系统监控设计吸收式制冷系统应具有下列功能 1 启停控制与运行状态显示 2 运行模式 设定值的显示 3 蒸发器 冷凝器进出口水温测量 4 制冷剂 溶液蒸发器和冷凝器的温度及压力测量 5 溶液温度压力 溶液浓度值及结晶温度测量 6 启动次数 运行时间显示 7 水流 水温 结晶保护 8 故障报警 9 台数控制制冷系统的控制系统应留有通信接口 5 三 BAS监控设计的基本要求 2 3蓄冰制冷系统监控设计蓄冰制冷系统应具有下列功能 1 运行模式 主机供冷 溶冰供冷与优化控制 参数设置及运行模式的自动转换 2 蓄冰设备溶冰速度控制 主机供冷量调节 主机与蓄冷设备供冷能力的协调控制 2 蓄冰设备蓄冰量显示 各设备启停控制与顺序启停控制 6 三 BAS监控设计的基本要求 2 4热水系统监控系统设计热水系统应具有下列功能 1 蒸汽 热水出口压力 温度 流量显示 2 锅炉汽泡水位显示及报警 3 运行状态显示 4 顺序启停控制 5 油压 气压显示 6 安全保护信号显示 7 设备故障信号显示 8 燃料耗量统计记录 9 锅炉 运行 台数控制 10 锅炉房可燃物 有害物质浓度监测报警 11 烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节 12 热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量 13 热交换器进汽或水阀与热水循环泵联锁控制 14 热力系统的控制系统应留有通信接口 7 三 BAS监控设计的基本要求 8 三 BAS监控设计的基本要求 2 5冷冻水系统监控设计冷冻水系统应具有下列功能 1 水流状态显示 2 水泵过载报警 3 水泵启停控制及运行状态显示 9 三 BAS监控设计的基本要求 2 6冷却系统监控设计冷却系统应具有下列功能 1 水流状态显示 2 冷却水泵过载报警 3 冷却水泵启停控制及运行状态显示 4 冷却塔风机运行状态显示 5 进出口水温测量及控制 6 水温再设定 7 冷却塔风机启停控制 8 冷却塔风机过载报警 10 三 BAS监控设计的基本要求 2 7空调系统末端设备监控设计 A 变风量 VAV 监控设计变风量 VAV 系统应具有下列功能 1 系统总风量调节 2 最小风量控制 3 最小新风量控制 4 再加热控制 5 变风量 VAV 系统的控制装置应有通信接口 B 风机盘管监控设计风机盘管应具有下列控制功能 1 室内温度测量 2 冷 热水阀开关控制 3 风机变速与启停控制 11 三 BAS监控设计的基本要求 1 BAS对空气处理机 新风机的监控设计3 1AHU监控设计 1 AHU监控设计要求空气处理系统应具有下列功能 1 风机状态显示 2 送回风温度测量 3 室内温 湿度测量 4 过滤器状态显示及报警 5 风道风压测量 6 启停控制 7 过载报警 8 冷热水流量调节 9 加湿控制 10 风门控制 11 风机转速控制 12 风机 风门 调节阀之间的联锁控制 13 室内CO2浓度监测 14 寒冷地区换热器防冻控制 15 送回风机与消防系统的联动控制 12 三 BAS监控设计的基本要求 2 AHU监控原理图 13 三 BAS监控设计的基本要求 3 2新风机监控设计要求 1 新风机设计要求 2 新风机监控原理图 14 三 BAS监控设计的基本要求 3 3排风机监控设计要求 1 排风机监控设计要求排风系统应具有下列功能 1 风机状态显示2 启停控制2 过载报警 15 三 BAS监控设计的基本要求 2 排风机监控原理图 16 三 BAS监控设计的基本要求 1 给排水系统及污水处理系统监控设计4 1给排水系统应具有下列功能 1 水泵运行状态显示 2 水流状态显示 3 水泵启停控制 4 水泵过载报警 5 水箱高低液位显示及报警 17 三 BAS监控设计的基本要求 4 2排水及污水处理系统应具有下列功能 1 水泵运行状态显示 2 水泵启停控制 3 污水处理池高低液位显示及报警 4 水泵过载报警 5 污水处理系统留有通信接口 18 三 BAS监控设计的基本要求 1 供配电系统监控设计供配电设备监视系统应具有下列功能 1 变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障警报 2 电源及主供电回路电流值显示 3 电源电压值显示 4 功率因数测量 5 电能计量 6 变压器超温报警 7 应急电源供电电流 电压及频率监视 8 电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口 19 三 BAS监控设计的基本要求 1 照明系统监控设计照明系统应具有下列功能 1 庭园灯控制 2 泛光照明控制 3 门厅 楼梯及走道照明控制 4 停车场照明控制 5 航空障碍灯状态显示 故障报警 6 重要场所可设智能照明控制系统 20 三 BAS监控设计的基本要求 7 电梯及自动扶梯监控设计应对电梯 自动扶梯的运行状态进行监视 21 四 BAS监控点的编制 22 四 BAS监控点的编制 23 四 BAS监控点的编制 24 四 BAS监控点的编制 25 四 BAS监控点的编制 26 四 BAS监控点的编制 BAS监控点的编制是BAS设计十分重要的环节 它是将BAS对各类受控设备或系统的监控内容 根据监控设备的名称 位置 监控要求 按模拟量输入 AI 模拟量输出 AO 数字量输入 DI 和数量输出 DO 以及脉冲量 PO 的类别逐一列出表格 这一表格可以充分反映如下几点 1 受控设备的监控要求2 按控制要求必须配置的各类传感器和执行器3 根据监控点表和受控设备的位置来配置DDC数量和DDC的模块4 BAS监控点是BAS施工设计和BAS设备配置的依据 27 五 BAS系统的配置和主要设备选择 1 BAS系统结构的选择2 BAS主要硬件设备的选择2 1网络控制器的配置根据各厂商网络控制器的技术要求 网络控制器的系统容量必须大于在它受范围内DDC实际监控点的数量和软件点的数量 2 2DDC配置的基本原则 1 BAS中DDC监控点总量必须具有10 15 的设计余量 2 每一台DDC的模块配置必须满足受控设备监控点要求 并对AO AI DO DI有一定余量 3 同一台受控设备不宜由二台DDC来完成其监控功能 DDC配置应根据监控点表和受控制设备的位置和各类产品的模块配置进行综合平衡 以求DDC配置合理 28 五 BAS系统的配置和主要设备选择 2 3BAS现场设备的选择BAS现场设备可以分为二大类 一类是检测设备 另一类是执行机构及设备2 3 1BAS现场检测设备BAS常用现场检测设备 1 温湿度传感器 室内外风管温度 水管温度传感器 2 压力传感器 风管压力 压差 水管压水位传感器 蒸汽压力传感器 3 流量传感器 4 电量传感器 5 空气质量传感器 包括CO2等 6 风速传感器 7 液位传感器 29 五 BAS系统的配置和主要设备选择 现场开关量检测设备 1 压力差压开关 2 温度开关 防冻开关 3 流量开关 4 液位开关 30 五 BAS系统的配置和主要设备选择 2 3 1 1温湿度传感器的功能及其选择BAS常用温湿度传感器主要是二大类热电阻和热电偶 1 热电偶传感器 当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时 若二个接点温度不同 回路中就会产生电动势并产生电流 热电偶的冷端补偿方式 补偿导线方式 冷端温度补偿器 热电偶测量范围及误差热电偶测温误差低温每2 5 5 高温段相对误差大约0 4 1 31 五 BAS系统的配置和主要设备选择 2 热电阻温度传感器 热电阻温度传感器是根据金属导体或半导体的电阻随温度变化而变化的原理测温 常用有铂电阻 PtWZP 镍电阻 半导体热敏电阻 铂电阻的特点精度高 稳定性好 性能可靠 缺点是电阻温度系数小 价格贵 镍电阻的特点价格较铂便宜 常用来测量 60 180 温度 尤其用于控制精度 1 的送风成室内温度控制系统中 半导体热敏电阻其温度种数约为铂电阻4 9倍 电阻值大 具有灵敏度高 响应时间短 小于1S 结构简单寿命长 控制器与热敏电阻的原理可达800M二线制 32 五 BAS系统的配置和主要设备选择 3 湿度传感器 干 湿球湿度传感器 氯化锂电阻湿球传感器和变送器 电容式相对湿度传感器和变送器 33 五 BAS系统的配置和主要设备选择 2 3 1 2差压变送器 微差压变送器测量风压力在空调系统中 送 回风管的风压力都在0 1000Pa之间 用压力变送器测量其量程太大 无法测量这样小的压力 只能利用微差压变送器测量风压 微差压的测量范围为0 1 5kPa 当测量送风管压力 正压 时 差压变送器的正压室接测量管路 负压室通大气 当测量回风管压 负压 时 差压变送器的正压室接大气 负压室接测量管路 34 五 BAS系统的配置和主要设备选择 差压变送器在测量不同介质的差压 或压力 时应注意的问题 测量蒸气流量时 一般可以不装冷凝器 以保证导压管中充满凝结水并具有恒定和相等的液柱高度 测量水流量时 一般可以不装冷凝器 但当水温度超过150 且差压变送器内敏感元件位移量较大时 为减小差压变化时正 负压管内因水温不同造成的附加误差 仍应装设冷凝器 测量黏性或具有腐蚀性的介质流量时 应在一次门后加装隔离容器 测量带隔离容器的介质和煤气系统的流量时 还应装设排污门 35 五 BAS系统的配置和主要设备选择 2 3 1 3常用的开关量设备在楼宇自控系统中 用于热工信号检测 自动保护 联动的顺序控制的开关量仪表有四种 温度开关压力 差压开关流量开关液位开关 36 五 BAS系统的配置和主要设备选择 2 3 2BAS现场执行BAS现场执行器由执行机构和调节机构组成 常用的执行机构有电动调节 电压调节及电动执行器 电动风阀 2 3 2 1电动调节阀 1 调节阀的静态特性调节阀的静态特性又叫调节阀的理想流量特性 它是假定阀门前后差压不变的情况下 在整个开度范围内 流过调节阀的介质流量与调节阀开度的关系 常用调节阀的静态特性有四种 1 直线流量特性 流量与开度成线性关系 2 等百分比流量特性 调节阀单位行程的变化引起的流量变化 与此点的流量成正比关系 3 快开流量特性 小开度时流量已比较大 随着开度的增大 流量很快达到最大值 4 抛物线流量特性 调节阀单位行程变化所引起的流量变化 与此点流量的平方根成正比的关系 37 五 BAS系统的配置和主要设备选择 1 调节阀的流量特性调节阀的流量特性直接影响自动控制系统的控制质量和稳定性 常用调节阀的特性有直线 等百分比和快开等类型 在楼宇自控系统 调节阀流量特性的选择主要是指合理选择直线和等百分比的流量特性 调节阀流量特性的选择方法 一般有数字分析和经验法两种 在楼宇自控系统中的空调系统主要是适应性空调系统 故在工程上多采用数字分析法 通常选用百分比流量特性居多 38 五 BAS系统的配置和主要设备选择 阀门流量系数Cv值的确定 从给水工艺角度来看 阀前后压降越小越好 这样可以减少阻力损失 减小给水泵负荷 而从控制工艺来看 阀前后压降越大可控性越好 两者权衡下 通常选用 P 约为4m水柱 在确定Cv值后 再查阅电动调节阀的产品规格 以确定调节阀的口径 39 五 BAS系统的配置和主要设备选择 3 调节系统对调节阀特性和要求对调节阀流量特性的主要要求有两个 1 能对调节系统起补偿作用 调节系统由若干环节组成 在整个调节范围内 线性是较差的 为了在不同负荷下保持较好的的调节质量 要求系统总的放大系数保持不变 选择合适的调节阀工作流量特性 即可达到补偿系统非线性的作用 2 能适应负荷的波动 一般情况下要求低负荷调节阀放大系数小一些 以免超调和产生振荡 高负荷时则要求放大系数大一些 以提高灵敏度 所以对波动较大的系统 宜选用等百分比特性的调节阀 40 五 BAS系统的配置和主要设备选择 4 调节阀选择一般应包括以下几项内容 1 根据工艺条件来选择调节阀的形式 如调节阀前后压差较小 且要求泄漏最小时 可选用单座阀 调节低压差大流量气体时 或选用蝶阀 压差较大且要求流量特性能变化时 可选用套筒阀等 2 根据生产过程的安全要求选择调节阀的电开与电关方式 当电源故障时 若调节阀处于全开位置的危险较小 则选用电关式 反之 则选用电开式 如已选定电动调节阀的下作用或反作用 对调节阀则应根据电开 电关的要求选择反装式或正装式 41 五 BAS系统的配置和主要设备选择 3 根据工艺对象的特点来选择合适的流量特性 如对负荷波动较大的系统 宜选择具有等百分比工作流量特性的调节阀 4 根据通过调节阀介质的参数来选择阀门尺寸 如根据流量Q和调节阀前后的压差 p 通过计算选择相应的调节阀 42 五 BAS系统的配置和主要设备选择 1 电动调节阀的选用1 电动调节阀的选用如何合理选择电动调节阀的型号 规格对于自控系统来讲是至关重要的 它决定着系统能否正常工作和确保系统的各种设定参数控制在设计范围内 电动调节阀执行推力的选择标准组配的电动调节阀推力 关阀压力 是一定的 为得到理想的调节和关闭特性 必须要求执行机构的输出轴推力能克服阀的前后压差产生的不平衡力和提供阀全闭时足够的压紧力 根据我们实际工程的经验 电动调节阀执行机构的推力 或称关闭压力 选择在