楼宇自动化控制工程在现代化大厦中的实例

现代化大厦的楼宇自动控制工程案例

楼宇自动控制系统，简称为楼控系统，又称为建筑设备自动

化系统,是建筑智能的I重要构成部分,将对整座建筑的空调

系统、新风机组、制冷机组、冷却塔、风机盘管、水箱水位、

照明回路等系统进行信号采集和控制，实现大厦设备管理自

动化，起到集中管理、分散控制、节省能耗日勺作用。

、工程概况

沈阳房地产交易中心位于沈阳市中心地带，总建筑面积

53000m2,总投资为亿元，楼宇自动控制投资为312万元。大

厦地上19层，地下2层。其中，地下两层为停车场，地上1-9

层为房地产交易市场，10T9层为高级写字间。是一座对办公

环境规定较高日勺现代化建筑。

2、需要控制日勺机电设备记录

空调机组,共23台，分布于1-10层、17层、18层和地下1

层。采用组合式空调机,室内回风与新风混合，通过滤器过滤,

加热、加湿后送入室内；

新风机组,共22台，分布于9~19层,将新风通过滤器过滤,加

热、加湿后送人室内；

送风机组,共8台，分布于地下1层和地下2层,夏天送自然

风，冬天送热风,将新风通过滤器,加热后送人室内

冷冻/冷却水系统:冷冻站系统共有4台冷水机组、4台冷却

泵、4台冷冻泵、1个分水器、1个集水器位于地下2层，尚

有4台冷却水塔位于楼顶屋面；

换热站:在地下2层，有2台平板式换热器,两台空调热水循

环泵；

给排水:有一种生活水池、6台生活水泵位于地下2层，11个

积水坑,分布于地下1层和地下2层；

热风幕:共36台热风幕，分布于地下1层、地上1层和3层;

照明：照明分为楼内照明和泛光照明,楼内照明控制84个回

路,泛光照明控制20回路；

变配电:变电所在地下1层，共有4台变压器。需要监测每台

参数；

风机盘管:共有362个风机盘管,分布于9~19层;排风机:共

有16台排风机,分布于地下1层和地下2层。

3、楼宇自控工程实行

我们选择西门子的顶峰产品来完毕沈阳房地产交易中心的

楼宇控制工作，购置了2台mBc、28台mEc、22台DPU和若

干模块和前端设备。其中mBc和模块分别用于冷站和变电所,

每台mEc用来控制两台自主机组。DPU用来控制排污泵、照

明回路、排风机等。前端设备分别用于空调机、新风机、冷

/热站、积水坑等处，为了便于对多种设备的集中管理，我们

在楼宇控制中心安装了1台康柏电脑、1台LQ1600kIH打印

机。

按有关原则和规定完毕布线和设备安装I作后来，就可以实

行对多种设备日勺监控了。下面分别阐明多种设备的监控状

况。

空调机组当空调机组工作时，控制程序将运用风道温度和湿

度传感器cPm65采集的回风温度和湿度与设定日勺温度和湿度

进行比较,运用先进的比例积分微分算法闭环调整盘管供水

阀门日勺开度和加湿器。由于算法先进,可使振荡最小,并保持

精密的控制，一直使室内的温度和湿度靠近于设定值。由于

室外新风温度在大多数状况下都与设定值相差较多，无论升

温还是降温,都要消耗能量:为此,我们根据空气质量检测的

成果，由程序自行调整新风阀的开度，既可保证室内空气质

量,又可防止能量日勺挥霍。在春秋过渡季节，因无需温度调整,

可将新风阀全开，以获得尽量多的新鲜日勺空气。通过网络和

软件，可以实目前中央控制室对各空调机组进行控制和管

理。还可以将各空调机组的风机运行状态、风机故障报警、

过滤阻塞报警、盘管低温报警等传到中央控制室日勺控制主机

上，一旦有报警发生，程序将使现场控制器做出关机和开水

阀等保护动作，以免设备受损。

新风机组由于新风机组和送风机组无回风，因此风道温度和

湿度传感器GFm65安装在送风管道上。对新风机组和送风机

组来说，只要机组工作，新风阀就得全开，不需要调整，因此

选用开关式风阀驱动器。由于进来H勺都是新风，因此不用监

测空气质量。其他状况与空调机组相似。

送风机组送风机组工作状况与新风机组大体相似。区别只有

两

现代化大厦的楼宇自动控制工程案例佚名

时间:2023-8-1

浏览量：点：其一，送风机是为地下车库送新风的I,不需要调

整湿度;其二，送风机组在发生火灾事故时必须启动，当消防

系统启动送风机时,新风阀必须随之全开。为此,我们使用控

制风机启/停日勺主接触器时辅助触点日勺开/闭来控制新风阀

时开/关。

冷冻与冷却水系统冷冻/冷却水系统由冷却塔、冷却水泵、

冷冻水泵、分水器、集水器和冷冻机组等构成。要监控的数

据点数量多、类型复杂。我们运用一台mEc-40、若干模块、

若干前端设备加上我们在Insigh基础上开发的软件完毕这

些设备日勺监控工作。详细控制状况如下:冷冻/冷却水系统由

软件控制，严格按规定的次序和时间间隔启/停多种设备,我

们的控制次序如下：开机：开冷却水阀门一开冷却塔风机一

开冷却水泵一开冷冻水阀门一开冷冻水循环泵一开冷冻机

组。

关机:关冷冻机组一关冷冻水循环泵一关冷冻水阀门一关冷

却塔风机一关冷却水泵一关冷却水阀门。

冷冻机组运行时，随时检测冷冻/冷却水日勺水流状态,一旦有

冷冻或冷却水停止流动，立即停止冷冻机组运行，以免结冰，

导致冷冻机组损坏日勺严重后果。我们的程序不仅可以控制每

台冷冻机组的启/停，并且还可以使整个冷站到达最低能耗，

到达最低日勺主机折旧率。在管道的合适位置设置温度传感器,

以测量空调水供/回水温度，根据程序或管理H勺日程安排自

动开关冷冻机组;根据管理口勺规定自动切换4台机组的运行

次序，合计每台机组运行时间，自动选择运行时间最短时机

组运行，使每台机组运行时间基本相等，以延长机组使用寿

命。自动监测各关键设备的运行状态，故障报警，并按照实际

状况自动启动备用设备;根据总管水流量和供/回温度，计算

系统总负荷来控制空调机组的运行台数。当负荷不小于一台

机组口勺15%,则第二台机组运行。

我们在分水器和集水器之间安装了旁通调整阀，并在供/回

水管路上分别安装了压力传感器，根据冷冻机组供/回水压

力差来调整冷冻水旁通阀开度。保证冷冻水系统供水压力稳

定。

我们在冷却水日勺供/回水总管之间安装了旁通调整阀，通过

调整冷却塔风机运行台数和冷却水供/回水旁通阀开度，使

冷却水供/回水温度保持在设定时范围内。

补水泵的启停也是由程序控制的。监测膨胀水箱水位，当水

位降到低限时启动补水泵，当水位上升到原则水位时停补水

泵。在实现自动控制的同步，在中央控制计算机上显示膨胀

水箱日勺水位和补水泵的运行状态,并可做到超低水位报警。

热换站热换站与冷冻系统共用一种mBc-40.我们在管路的合

适位置安装了温度传感器和热水调整阀。监测热换器二次侧

的供水温度，程序将此温度和设定值进行比较，采用比例积

分微分算法闭环调整换热器一次侧日勺供水流量。在保证供热

规定H勺状况下,尽量地节省能量。

给排水用水位开关监测生活水池的水位，根据设定日勺高下水

位控制供水阀日勺开/关。水位降到低水位时开阀,升到高水位

时关阀，并做到超低水位和超高水位报警。根据供水管路的

压力，控制供水泵的启停,监测供水泵时运行状态，故障时报

警。用水位开关监测各积水坑的水位高/低，当到达高水位时

启动排污泵，当水位下降到低位时停泵。每个积水坑中有两

个排污泵，程序每次都选择合计运行时间少日勺泵运行，以保

证设备使用均衡°为防止因排污泵等故障,导致污水溢出,我

们监测了超限报警水位，当到达此水位时，系统将报警，以便

工作人员和时处理。

热风幕沈阳房地产交易中心大厦采用的是电热幕,这种电热

幕规定电热器关闭后，风扇要继续工作2-3min,以免余热散

发不出来，导致损坏。厂家提供的电热幕有两个按键,分别控

制电热器和风扇，可在现场手动操作。楼控系统若想控制热

风幕有两种措施：其一是用控制器分别控制电热器和风扇。

从技术上讲很轻易，但要增长一倍的控制点，而控制器的价

格又很高,每增长一种控制点,将增长一千元左右的投资，建

设方难以接受。另一种措施是将热风幕H勺供电回路分为主回

路和辅助回路，主回路为电热器供电,辅助回路为风扇供电。

重新设计一套控制回路，使主回路一接通，辅助回路随之立

即接通,而当主回路继开时,辅助回路延迟一段时间才断开。

这样做既到达了控制规定，也节省了投资，因此我们选拦了

这种措施。仅此一项，就为沈阳房地产交易中心节省了近四

万元。在楼控中心计算机上，程序首先采集环境温度，当环境

温度低于设定值时,根据预先设定的时间表控制每台热风幕

时启停,并显示热风幕时工作状态。当有特殊状况时,在现场

和楼控计算机上都可对热风幕进行手动启停。

照明我们运用mBc、DPU、计算机和软件配合,对每一回路按

预先设定H勺时间表进行控制。必要日勺时候,在现场和楼控计

算机上都可对每一路灯进行手动开/关。对公共走廊和泛光

照明也实现了光控制。即：当该处较亮时不开灯。每一路灯

的状态可在计算机上显示，并可合计开灯时间。为防止忽然

灯灭,我们用数字输出点时常闭触点控制灯回路。

变配电我们监测了所有4台变压器日勺输出功率、功率因数、

用电量和次级回路每相电压、电流，并可准时间合计这些数

值。当出现过压、欠压、过流等异常状况时报警。所监测时

各项参数均可在楼控计算机上显示。

现代化大厦日勺楼宇自动控制工程案例佚名

时间:2023-8-1

浏览量：风机盘管由于风机盘管在空调系统中只起微调作用,

各个房间对温度日勺规定也不统一，很难集中控制。并且，可通

讯的风机盘管控制器的价格是一般型的数倍，从性能价格比

来看，至少在现阶段，采用连网集中管理分散控制风机盘管

的方式意义不大。因此我们在风机盘管所在房间安装了手动

风机盘管控制器,由各房间人员自行调整。但考虑到节能,我

们将这些风机盘管分为4组，每组由计算机来控制其电源和

水阀，防止楼内无人时尚有许多风机盘管开着导致挥霍。

排风机这些排风机平时用作排风，火灾时用作排烟。为了便

于设备日勺集中管理，我们在不影响消防系统日勺状况下，对每

台排风机进行启停控制，使其按一定日勺时间间隔定期启/停。

必要的时候,在现场和楼控计算机上都可让每台风机进行手

动启/停。计算机上可对每台风机日勺运行状态和故障状态进

行监视,合计运行时间。

4、楼宇自控中央管理

计算机楼控中央控制计算机上安装了楼控管理软件，我们在

此软件基础上进行了二次开发，使其和各控制器实现通讯,

完毕对各控制器的j管理。多种机电设备都是在现场控制器

mBc.mEc日勺程序控制下工作的，但必要时,在楼控中央控制计

算机上可以随时变化任意设备的启停状态。在屏幕上可以实

现三维图像显示每台设备的系统图，如:冷水机组、水泵、空

调机组等。现场控