第4章楼宇设备自动化系统.ppt

楼宇设备自动化系统,第四章,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇设备自动化系统的网络方案,楼宇设备自动化系统子系统控制方案,第一节楼宇供配电系统的自动控制,空调系统的监视与控制变配电系统的监视与控制照明系统的监控电梯自动控制给、排水监控系统,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇供配电系统的特点,楼宇变电站（所）供电的特点供电区域化，供电半径小；电压等级低，属配电系统；结构、功能和控制系统简单；供电可靠性要求较高；供电设备无人值守；具有时控功能，要根据季节的变化自动调节时控设备的启停时间；负荷峰谷差异大；,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇供配电系统的特点,楼宇变电站一次系统图,常见的楼宇变电站（所）一次系统如图所示。包括高压部分、变压器部分、低压配电部分、直流电池组部分、应急发电机部分。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,综合自动化系统的基本结构,变电站综合自动化应具备以下几个部分智能化的一次设备数字化的二次设备计算机化的运行管理方案,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,变电站综合自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和数字化的二次设备。在逻辑结构上分为三个层次：“过程层”、“间隔层”、“站控层”。三个层次的功能。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,数字化变电站自动化系统逻辑结构,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,常见的楼宇变电站综合自动化系统结构楼宇变电站综合自动化系统分成两种结构：分层分布式系统和集中式系统。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,集中式系统框图,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,分层分布式系统框图,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,具有多媒体的楼宇变电站综合自动化系统该系统的一些特点楼宇变电站多媒体自动化系统结构下图中所有的站控层设备，间隔层保护、测量、控制设备以及多媒体信息采集站等都通过站内通信网连接在一起。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,变电站多媒体自动化系统结构,第一节楼宇供配电系统的自动控制,变电站综合自动化的结构,间隔层设备与站内通信网连接实例,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化系统的几个关键技术,采样技术根据采样信号的不同，可分为直流采样和交流采样两种。交流采样原理,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化系统的几个关键技术,双CPU技术用双CPU处理单元，一个用于信号监测控制，被称作监控CPU；另一个用于保护控制，叫作保护CPU。采用双CPU技术的主要原因。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化系统的几个关键技术,计算机处理单元示意图,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,智能控制的思想它主要承担两个任务：一是当调度端有遥控或遥调命令下达时，它可以校核命令的有效性，即该命令是否允许执行。第二个任务是当变电站内某个电器设备需要检修时，操作人员要在现场就地操作，此时操作人员在变电站内主机上利用操作票专家系统开出倒闸操作票。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,典型间隔,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,智能控制软件功能智能控制逻辑校核、智能操作专家系统、智能模拟盘功能、智能防误系统连接功能,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,电脑钥匙防误操作方案,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,全状态控制式防误操作方案,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,变电站综合自动化高层软件结构图,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化中的智能控制方法,智能操作专家系统软件组成,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化通信模式,变电站内的数据有三个流向系统的结构决定了系统的数据流可分为三类：第一类是站控层机之间的数据交换(包括同一计算机内部不同应用程序之间的数据交换)；第二类为站控层与间隔层之间的数据交换；第三类是站控层与远方控制中心，调度之间的通信。,第一节楼宇供配电系统的自动控制,楼宇变电站综合自动化通信模式,数据流图,第一节楼宇供配电系统的自动控制,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的优点1.良好的节能效果,智能照明控制系统节能曲线图,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的优点,2.延长光源的寿命,白炽灯寿命与工作电压的关系,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的优点,3.改善工作环境，提高工作效率4.照度一致性,照度一致性曲线图,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的优点,5.实现多种照明效果6.实现照明控制智能化7.智能控制，管理维护方便,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的功能,基本结构,智能照明系统结构框图,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的功能,照明控制系统的性能照明控制系统的主要控制内容时钟控制、照度自动调节控制、区域场景控制、动静探测控制、应急状态减量控制、手动遥控器、应急照明的控制,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的基本结构,智能照明控制系统包括：分组控制的多组灯单元，它们都具有各自的控制装置，根据照度调节相关亮度，实现对所有灯具的自动控制。采用总线形式实现计算机与灯单元之间的通信联络，协调控制系统与灯单元之间信息交流。,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的基本结构,智能照明控制系统框图,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的基本结构,中央控制系统的电子系统,第二节数字化智能照明系统,智能照明控制系统的基本结构,灯处理器系统的电子线路框图,第二节数字化智能照明系统,智能型应急照明,应急照明系统主要由中央监测型应急灯、信号转换装置和中央监测仪组成。,中央监测型应急照明系统框图,第二节数字化智能照明系统,智能型应急照明,系统中每盏中央监测型应急灯都内置高能蓄电池和微处理器，并通过数据总线经信号转换器与中央监测仪相连接虚拟分区“休眠”功能系统的中央监测仪为我们提供了三个通信接口,第二节数字化智能照明系统,第三节楼宇中央空调的自动控制,在智能楼宇中采用微机控制的优点,智能楼宇能量消耗分布图,控制对象的特点与空调系统的几种节能控制方式,对象的特点,空调的耗电量W可简化认为与室内外的温度差,成正比，即：,式中为室外温度，为室内温度,第三节楼宇中央空调的自动控制,控制对象的特点与空调系统的几种节能控制方式,空调系统运行过程的温度控制,第三节楼宇中央空调的自动控制,控制对象的特点与空调系统的几种节能控制方式,空调系统的几种节能控制方式1改变室内温度设定值控制和按设定区控制,变设定值控制或按设定区控制,第三节楼宇中央空调的自动控制,控制对象的特点与空调系统的几种节能控制方式,2.变新风量节能控制按新风温度的变新风量节能控制,第三节楼宇中央空调的自动控制,控制对象的特点与空调系统的几种节能控制方式,按新、回风焓值比较的变新风量节能控制,新风调节焓值图,第三节楼宇中央空调的自动控制,控制对象的特点与空调系统的几种节能控制方式,3动力设备的启停节能控制间歇循环控制最优启停控制4空气处理节能工艺的控制,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,基本方法二位或三位开关控制；单回路连续/离散控制；单变量串级控制；多变量独立多回路控制；多变量多回路协调控制,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,图4-29具有制冷/供暖/除湿/加湿功能的标准再循环组合空调机组,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,执行装置对于采用集中制冷(供热)和区域性空调机组系统方案的大型空调系统，通常采用水或蒸汽作为冷热能量交换的工作介质,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,系统结构与运行特点1应用特点,图4-30具有制冷/除湿功能的简单再循环组合空调机组,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,图4-31具有制冷/供暖/除湿/加湿功能的全新风排气式组合空调机组,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,控制结构,图4-32对应图4-29的温度控制结构图,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,图4-33采用智能型数字控制器的空气参数控制系统,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,图4-34对应图4-30和图4-31系统制冷工况控制结构图,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制调节方法,3焓差控制焓差控制制作为一项有效的节能增效措施，与空气参数的调节过程无直接关系，可将它的影响视为系统控制的外界扰动。,第三节楼宇中央空调的自动控制,定风量空调系统的监测与控制,定风量空调系统运行参数的监测（以二管制定风量空调系统为例）,定风量空调系统的监控原理图,第三节楼宇中央空调的自动控制,定风量空调系统的监测与控制,定风量空调系统的自动控制1空调回风温度的自动调节2空调机组回风湿度调节3新风电动阀、回风电动阀及排风电动阀的比例控制,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,VAV空调系统的基本原理变风量系统的总风量控制方式,典型的VAV空调系统示意图,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,控制系统框图及末端线路说明,控制系统框图,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,图4-38变风量控制末端线路图1风量传感器2变风量末端3温度传感器,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,VAV空调系统及其局部控制示意图,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,VAV系统的实时控制方案分析1局部DDC控制,VAV空调系统及其局部控制示意图,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,2送风静压实时优化,送风静压优化控制示意图,第三节楼宇中央空调的自动控制,变风量空调系统的监测与控制,3新风量实时优化,新风优化控制示意图,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制系统的结构,DDC构建的变风量空调控制的集散控制1变风量空调控制系统结构,变风量空调控制系统结构图1风机2送风管3数据控制信号4末端控制信号5数据采集信号,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制系统的结构,DDC系统框图,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制系统的结构,2DDC控制系统中主要软件的功能控制软件包括操作软件和应用软件,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制系统的结构,3DDC控制系统在空调系统中的应用,具有一次回风空调器的DDC控制系统TE-1、TE-2、ET-3一号房间，二号房间、新风温度传感器；HE-1、HE-2回风、新风湿度传感器；H1热水加热器；MV-1、MV-2回风、新风阀；FL-1过滤器；C1表冷器；TV-1、TV-2电动双通阀；F1送风机；DDC-C500型直接数字控制器；L1总线。,第三节楼宇中央空调的自动控制,空调控制系统的结构,（1）焓值调节（2）空调器最佳启停控制（3）温度控制,焓控过程示意图,第三节楼宇中央空调的自动控制,第四节电梯自动控制系统,电梯的分类,货梯住宅梯客梯观光梯,电梯的分类,交流电梯直流电梯液压电梯,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制原理,微机控制电梯使电梯实现自动化，完成各种功能，主要是通过软件和硬件两部分完成。,微机控制电梯原理图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制原理,微机控制原理图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制原理,控制过程此系统采用起、制动闭环，稳速时开环控制启动加速过程，当系统接收到启动信号后，微机控制器给出一定的给定电压，此时电梯抱闸已打开，调节器输出电压为正，使电动组晶闸管触发电路移相，输出电压，电动机高速绕组得电开始转动。此时制动组晶闸管触发电路被封锁。,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制原理,电梯运行曲线图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,控制系统由主控制器、梯间控制器以及多个楼层控制器组成。,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,主控制器原理图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,电梯控制原则1自动定向原则2顺向截车原则3最远程反向截车原则4顺向消号，反向保号原则5自动开关门原则6本层呼叫重开门原则,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,主控制器实现功能1有司机/无司机运行控制功能2负载处理功能3故障慢车功能4消防运行功能5检修功能6系统的保护功能7系统的显示功能,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,轿厢控制器,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,轿厢控制器原理框图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,厅门控制器原理框图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,群控电梯的分布控制结构,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,系统硬件电路原理图,第四节电梯自动控制系统,电梯自动控制系统的基本结构,软件流程图,第四节电梯自动控制系统,PLC电梯自动控制系统,PLC电梯控制系统构成图,第四节电梯自动控制系统,PLC电梯自动控制系统,用PLC组成的控制系统，省掉了接口电路的制作，系统结构简单、紧凑、可靠性高。,PLC控制系统硬件框图,第四节电梯自动控制系统,PLC电梯自动控制系统,PLC控制系统主回路,第四节电梯自动控制系统,电梯控制系统软件设计,1、选层模块2、运行模块3、开/关门模块4、检修模块5、故障自整与处理模块6、上位机监控处理模块7、上位机与PLC之间的通信,第四节电梯自动控制系统,电梯控制系统软件设计,认证片与接近开关,第四节电梯自动控制系统,电梯控制系统软件设计,上位机监控平台相关程序结构,上位机和PLC信号连接方式,第四节电梯自动控制系统,电梯远程监测与控制,系统功能设计1实时监测2故障报警3故障诊断4数据管理5报表输出,第四节电梯自动控制系统,电梯远程监测与控制,系统硬件结构,第四节电梯自动控制系统,电梯远程监测与控制,软件构成数据采集程序监测程序专家系统诊断程序,第四节电梯自动控制系统,电梯远程监测与控制,知识的框架结构,第四节电梯自动控制系统,电梯远程监测与控制,电梯故障诊断专家系统结构,第四节电梯自动控制系统,电梯远程监测与控制,电梯故障树,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,1、提高电梯平层精度,电子选层器,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,轿厢与每层楼变速点的相对位置,磁钢安放位置,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,复位脉冲与计数器,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,2、梯限速控制方法,电梯运行速度曲线,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,井道传感器隔磁板位置图,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,3、电梯群控方法,梯群的动态优化控制,第四节电梯自动控制系统,电梯控制的几个技术问题,滚动优化过程,第四节电梯自动控制系统,第五节楼宇给排水自动控制系统,楼宇给排水系统组成原理框图,楼宇给排水系统的基本组成,生活给水系统控制原理图,第五节楼宇给排水自动控制系统,楼