建筑设备自动控制系统设计(PPT 83页)
合集下载
建筑设备自动控制系统设计
传感器技术
传感器技术是建筑设备自动控制系统的核心，用于监 测建筑内的各种参数，如温度、湿度、压力、流量等
。
传感器技术包括模拟传感器和数字传感器，其中模拟 传感器将物理量转化为连续的模拟信号，而数字传感
器则将物理量转化为离散的数字信号。
传感器的选择应根据具体的应用场景和需求来确定， 以确保获得准确、可靠的监测数据。
集成化发展
总结词
未来建筑设备自动控制系统将更加集成化，实现不同设备之 间的互联互通和集中控制。
详细描述
通过统一的通信协议和标准，不同品牌和类型的设备能够实 现信息交互和协同工作，降低设备管理和维护成本，提高设 备运行效率。
节能环保发展
总结词
随着绿色建筑和节能减排理念的普及 ，建筑设备自动控制系统将更加注重 节能环保，降低能源消耗和排放。
04
CATALOGUE
建筑设备自动控制系统应用案例
空调系统自动控制
总结词
通过自动控制系统，实现对空调系统的温度、湿度、空气质量等参数 的监测和控制，提高室内环境的舒适度和能源利用效率。
温度控制
根据室内温度和用户设定值，自动调节空调制冷或制热模式，保持室 内温度稳定。
湿度控制
监测室内湿度，自动调节空调除湿或加湿功能，提供舒适的湿度环境 。
特点
自动化、智能化、高效化、安全可靠 等。
建筑设备自动控制系统的重要性
提高建筑物的能源利用效率，降低能源消耗。
提高建筑物的安全性和舒适性，保障人员生命财 产安全。
提高建筑物的运营效率和管理水平，实现智能化 管理。
建筑设备自动控制系统的历史与发展
历史
建筑设备自动控制系统的发展经历了从传统仪表控制到计算机控制，再到现代 的智能化控制的过程。
建筑设备自动化系统详细介绍PPT课件( 79页)
• 定时程序 可实现灯光按时开关和 调节亮度
• 监控程序 实现远程集中控制
C-BUS智能照明管理系统的优点
• 线路设计简单，安装方便，节省大截面线材消耗量，提高 投资回报率。
• 可任意实现单点/双点/多点/区域/群组/场景/定时/红外探测 /遥控等多种照明控制模式。
• 不用修改线路，只需改变软件，就可以调整照明布局和扩 充功能。
空气处理系统
空气处理系统包括： • 新风采入段 • 新风、回风混合段 • 空气过滤段 • 空气的冷、热、湿处理部分 • 空气的输送和分配部分
空调处理机组监控系统
空调处理机组监控系统检测控制元件组成
• 风门驱动器 • 风管式温度传感器 • 风管式湿度传感器 • 压差报警开关 • 电动调节阀 • 压力传感器 • 风机控制 • DDC控制器
本小节结束
课堂练习：
• 1． 以表格形式写出教材图3-8中，1~10及 A~E监控点对应监控点内容、监控设备名称、 监控点类型；
• 2． 以表格形式写出教材图3-9中，监控点 对应监控点内容、监控设备名称、监控点 类型及监控点数量。
课后作业：
• 1．以表格形式写出教材图3-11中，监控点 对应监控点内容、监控设备名称、监控点 类型及监控点数量；
第三单元 建筑设备自动化系统
3.1 演示 建筑设备智能化系统管理演示
见实训项目三
3.2 给排水监控系统
提问：
• 建筑设备自动化系统组成？
楼宇设备自动化系统组成
第三单元 建筑设备自动化系统
1 楼宇设备自动化系统组成与基本功能 2 空调监控系统 3 给排水监控系统 4 供配电监控系统 5 照明监控系统 6 电梯监控系统 7 楼宇设备自动化系统综合管理
• 监控程序 实现远程集中控制
C-BUS智能照明管理系统的优点
• 线路设计简单，安装方便，节省大截面线材消耗量，提高 投资回报率。
• 可任意实现单点/双点/多点/区域/群组/场景/定时/红外探测 /遥控等多种照明控制模式。
• 不用修改线路，只需改变软件，就可以调整照明布局和扩 充功能。
空气处理系统
空气处理系统包括： • 新风采入段 • 新风、回风混合段 • 空气过滤段 • 空气的冷、热、湿处理部分 • 空气的输送和分配部分
空调处理机组监控系统
空调处理机组监控系统检测控制元件组成
• 风门驱动器 • 风管式温度传感器 • 风管式湿度传感器 • 压差报警开关 • 电动调节阀 • 压力传感器 • 风机控制 • DDC控制器
本小节结束
课堂练习：
• 1． 以表格形式写出教材图3-8中，1~10及 A~E监控点对应监控点内容、监控设备名称、 监控点类型；
• 2． 以表格形式写出教材图3-9中，监控点 对应监控点内容、监控设备名称、监控点 类型及监控点数量。
课后作业：
• 1．以表格形式写出教材图3-11中，监控点 对应监控点内容、监控设备名称、监控点 类型及监控点数量；
第三单元 建筑设备自动化系统
3.1 演示 建筑设备智能化系统管理演示
见实训项目三
3.2 给排水监控系统
提问：
• 建筑设备自动化系统组成？
楼宇设备自动化系统组成
第三单元 建筑设备自动化系统
1 楼宇设备自动化系统组成与基本功能 2 空调监控系统 3 给排水监控系统 4 供配电监控系统 5 照明监控系统 6 电梯监控系统 7 楼宇设备自动化系统综合管理
建筑设备自动控制系统
1.1.建筑设备自动控制系统1.1.1.楼宇设备自控系统1.1.1.1.系统施工重点、难点及处理措施本系统施工的重点、难点在于需要配合的工种最多，施工中需要协调的事项也最多，本系统的进度受各工种完成情况的影响也最多。
施工前及施工过程中还需要不断的与业主沟通，调试及试运行阶段相对较晚，需要各相关系统全部完工才具备条件。
本系统也是所有系统中调试工作量最大，完工最晚的一个系统。
我公司针对本系统施工中所存在的问题，会加强管理，采取合理可行的方法，运用科学的管理合理的安排好施工工序，派专门一个技术人员就本系统施工中存的问题即时与业主沟通，加强各工种之间的配合协调工作。
切实做到保质保量按期完成施工任务。
1.1.1.2.安装前的环境检查1)在现场设备安装前，设备机房、设备安装部位的土建、基本装修应基本完工，且不再进行大范围的装修工序。
设备机房应具备照明、供电条件及防盗保安措施。
2)在中央控制管理机及网络通讯设备安装前，中央控制室的土建和机房装饰工程应已完工，现场满足无尘、防盗要求，并提供必要的照明、供电条件。
3)楼宇自控设备通电调试前，受控机电设备应已完成其单体调试，并能现场手动正常运行。
1.1.1.3.主要工序的施工方法A.仪表与设备的基本安装方法1)仪表测点的开孔位置应按照设计图纸的规定选择，无具体规定时按照下列规定进行：⏹仪表测孔位置应选择在管道的直线端上，测孔应避开阀门、插头、三通、大小头、挡板、手孔等局部构件。
⏹安装取源部件时，不得在焊缝及其边缘上开孔和焊接。
⏹压力测孔与温度测孔在同一管段上时，压力测孔应选择在温度测孔上游侧。
测量仪表应安装在最能代表被测介质的参数位置。
2)仪表及设备在安装和使用前应进行调教。
3)仪表和设备应安装在便于检修的位置，尽量避免安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰和有强腐蚀性气体的地方。
如无法避免时，应有相应的防护措施。
4)仪表的接线盒口宜朝下。
5)安装的仪表和设备不能使其承受外来机械应力。
第三章-建筑设备自动化系统PPT课件
13.11.2020
4
3）根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种 设备始终运行于最佳状态。如空调设备根据环境温度、人员 多少实时调节，即节约能源又调节到最佳状态。 4）检测并及时处理各种意外、突发事件（如停电和有毒气 体泄露）可按照预先编写好的程序迅速处理，避免事态扩大。 5）实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。如 火灾发生时。
13.11.2020
5
6）能源管理 实现水、电、气的自动计量和收费。实现能 源自动化管理。自动检测、控制设备用电量，如下班后或节 假日室内无人，自动关闭空调、照明等。
7）设备管理 设备档案－设备配置及参数、设备运行报表和 设备维修记录等管理。
13.11.2020
6
3.1.2 BAS 的监控范围 ⒈ 基本组成
系统主要包括：中央控制站、分布式现场控制器、通信 网络和现场仪表。通信网络包括网络控制器、连接设备、调 制解调器、通信线路等。现场仪表包括传感器、变送器、执 行机构、调节阀、接触器等。
13.11.2020
11
3.2 BAS中的计算机控制技术
计算机控制系统是计算机技术与自动控制技术的结合， 是构成智能建筑自动控制的关键技术。计算机强大的计算能 力、逻辑判断能力和大容量存储信息的能力使计算机控制能 解决常规控制技术解决不了的难题，达到常规控制技术达不 到的优异性能指标。
⒉ 含义
⑴ 包括建筑设备运行监控、消防及安全防范在内的全 方位的建筑设备自动化系统。又称广义BAS。
⑵ 仅指建筑设备运行监控的建筑设备自动化系统。又 称狭义BAS。
13.11.2020
3
3.1 BAS系统概述
3.1.1 BAS系统的功能
1）自动监视并控制各种机电设备的启、停，显示或打印当 前运转状态。 2）自动检测、显示、打印各种设备的运行参数及其变化趋 势或历史数据。建筑设备主要监控的参数有：风量、水量、 压力、温度、湿度、气体浓度等，所用的传感器包括：温度、 湿度传感器、压力、流量传感器，执行器有电动执行器、气 动执行器、风阀、水阀等。
【实用】建筑设备自动化系统PPT文档
(4)水阀的调节； 当空调机组发生故障时，程序可自动连锁停止空调机组的运行，同时关闭水阀，关闭新、回风阀。
(4)集水池高／低水位及超限水位监测； 在有报警时，停下此水泵并在操作站上报警显示， 以提醒安排有关人员做检修工作。
(5)风阀开度调节； 风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间程序进行启停控制的。 (1)生活水泵的开／关控制、运行状态、故障报警、手／自动状 (4)集水池高／低水位及超限水位监测； (2)排污泵的开／关控制、运行状态、故障报警、手／自动状态
15回路泛光照明控制，监控内容如下： (1)照明系统的开关控制；
空调机组启动后自动打开新、回风阀，并开到顶置的位置，机组停机后自动关闭新、回风阀。
在一些特别的情况，如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS中央站上手动启停风机。 风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间程序进行启停控制的。 根据大楼性质与使用功能要求，为使大楼环境效率提高，设备高效运行，能源成本降低，选用Honeywell公司Excel5000建筑设备自动 化系统 (Enterpfise BuildingsIntegrator ）。 根据大楼性质与使用功能要求，为使大楼环境效率提高，设备高效运行，能源成本降低，选用Honeywell公司Excel5000建筑设备自动 化系统 (Enterpfise BuildingsIntegrator ）。 (5)风阀开度调节； 根据大楼性质与使用功能要求，为使大楼环境效率提高，设备高效运行，能源成本降低，选用Honeywell公司Excel5000建筑设备自动 化系统 (Enterpfise BuildingsIntegrator ）。 15回路泛光照明控制，监控内容如下：
(1)对建筑设备实现以最佳控制为中心的 过程控制自动化；
(4)集水池高／低水位及超限水位监测； 在有报警时，停下此水泵并在操作站上报警显示， 以提醒安排有关人员做检修工作。
(5)风阀开度调节； 风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间程序进行启停控制的。 (1)生活水泵的开／关控制、运行状态、故障报警、手／自动状 (4)集水池高／低水位及超限水位监测； (2)排污泵的开／关控制、运行状态、故障报警、手／自动状态
15回路泛光照明控制，监控内容如下： (1)照明系统的开关控制；
空调机组启动后自动打开新、回风阀，并开到顶置的位置，机组停机后自动关闭新、回风阀。
在一些特别的情况，如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS中央站上手动启停风机。 风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间程序进行启停控制的。 根据大楼性质与使用功能要求，为使大楼环境效率提高，设备高效运行，能源成本降低，选用Honeywell公司Excel5000建筑设备自动 化系统 (Enterpfise BuildingsIntegrator ）。 根据大楼性质与使用功能要求，为使大楼环境效率提高，设备高效运行，能源成本降低，选用Honeywell公司Excel5000建筑设备自动 化系统 (Enterpfise BuildingsIntegrator ）。 (5)风阀开度调节； 根据大楼性质与使用功能要求，为使大楼环境效率提高，设备高效运行，能源成本降低，选用Honeywell公司Excel5000建筑设备自动 化系统 (Enterpfise BuildingsIntegrator ）。 15回路泛光照明控制，监控内容如下：
(1)对建筑设备实现以最佳控制为中心的 过程控制自动化；
最新学习情境3智能建筑设备自动化系统PPT课件
21
任务3 暖通空调监控系统
b 热水在使用的安全性方面比蒸汽优越，与空调冷 水的性质基本相同，传热比较稳定。在空调机组中， 采用冷、热盘管合用的方式（即两管制），以减少空 调机组及系统的造价，热水能较好地满足此种方式的 要求，而蒸汽盘管通常不能与冷水盘管合用。 空调热水在使用的过程中系统内存在结垢问题， 这与其水质和水温有关。当水温超过70 ℃时，结垢现 象变得较为明显，它对换热设备的效率将产生较大的 影响。因此，空调热水应尽可能地采用软化水，或者 加药、使用电子除垢器等防止或缓解水结垢的一些水 处理措施。
15
任务3 暖通空调监控系统
② 过滤器报警 风机启动后，过滤网前后将建立 起一个风压。如果过滤器干净，风压将小于一个指定 值，接触器的干节点会断开。反之，如果过滤器太脏， 过滤网前后的风压变大，接触器的干节点将闭合。分 站根据接触器干节点的情况会发出过滤网报警信息。
③ 风机故障报警 风机启动后，如果运行正常， 则在风机前后将建立起一个风压，接触器的干接点将 闭合。反之，若风机运行不正常，这时风机前后的风 压将小于一个指定值或者为零，接触器的干接点会断 开。分站根据接触器干接点的情况会发出风机故障报 警信息。
22
任务3 暖通空调监控系统
② 按热源装置分类 a 供热用锅炉分为热水锅炉和蒸汽锅炉。在空调热 水系统中，由于空调机组及整个水系统要随建筑物的 使用要求进行调节与控制，通常设有中间换热器。设 有蒸汽锅炉的建筑物也为其冬季空调加湿提供了一个 较好的条件。 b 从结构上来分，热交换器有三种类型，即列管式、 螺旋板式和板式换热器。板式换热器是近十几年来大 量使用的一种高效换热器，其结构如图3.13所示。
19
任务3 暖通空调监控系统
（2） 吸收式制冷 吸收式制冷与压缩式制冷一样，都是利用低压制冷剂 的蒸发产生的气化潜热进行制冷。两者的区别是：压 缩式制冷以电为能源，而吸收式制冷则是以热为能源。 溴化锂吸收式制冷循环的基本原理如图3.12所示。
任务3 暖通空调监控系统
b 热水在使用的安全性方面比蒸汽优越，与空调冷 水的性质基本相同，传热比较稳定。在空调机组中， 采用冷、热盘管合用的方式（即两管制），以减少空 调机组及系统的造价，热水能较好地满足此种方式的 要求，而蒸汽盘管通常不能与冷水盘管合用。 空调热水在使用的过程中系统内存在结垢问题， 这与其水质和水温有关。当水温超过70 ℃时，结垢现 象变得较为明显，它对换热设备的效率将产生较大的 影响。因此，空调热水应尽可能地采用软化水，或者 加药、使用电子除垢器等防止或缓解水结垢的一些水 处理措施。
15
任务3 暖通空调监控系统
② 过滤器报警 风机启动后，过滤网前后将建立 起一个风压。如果过滤器干净，风压将小于一个指定 值，接触器的干节点会断开。反之，如果过滤器太脏， 过滤网前后的风压变大，接触器的干节点将闭合。分 站根据接触器干节点的情况会发出过滤网报警信息。
③ 风机故障报警 风机启动后，如果运行正常， 则在风机前后将建立起一个风压，接触器的干接点将 闭合。反之，若风机运行不正常，这时风机前后的风 压将小于一个指定值或者为零，接触器的干接点会断 开。分站根据接触器干接点的情况会发出风机故障报 警信息。
22
任务3 暖通空调监控系统
② 按热源装置分类 a 供热用锅炉分为热水锅炉和蒸汽锅炉。在空调热 水系统中，由于空调机组及整个水系统要随建筑物的 使用要求进行调节与控制，通常设有中间换热器。设 有蒸汽锅炉的建筑物也为其冬季空调加湿提供了一个 较好的条件。 b 从结构上来分，热交换器有三种类型，即列管式、 螺旋板式和板式换热器。板式换热器是近十几年来大 量使用的一种高效换热器，其结构如图3.13所示。
19
任务3 暖通空调监控系统
（2） 吸收式制冷 吸收式制冷与压缩式制冷一样，都是利用低压制冷剂 的蒸发产生的气化潜热进行制冷。两者的区别是：压 缩式制冷以电为能源，而吸收式制冷则是以热为能源。 溴化锂吸收式制冷循环的基本原理如图3.12所示。
建筑设备自动化课程设计 ppt课件
ppt课件
23
ppt课件
24
项目数据库 Envision BACtalk2.0 只能存放一个项目数 据库，项目数据库位于C:\Program Files\Alerton\BACtalk\Generic\Generic 文件夹中。
①
ppt课件
25
设计图形界面 Envision for BACtalk2.0是楼宇自控操作 系统，允许用户在操作系统中进行界面设 计，学习使用界面设计工具，完成项目的 各个系统界面、设备界面，与DDC监控点 绑定。
采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19－87） 民用建筑电气设计规范（JGJ/TI-92） 建筑设计防火规范（GBT16－87） 安全防范工程程序和要求（GA/T15－94） 智能建筑设计标准（国标 GB/T 50314-2000）等
根据用户提出的使用功能、管理要求及工程投资，来决定BAS 由多少子系统构成、各子系统的设计标准如何、设备配置如何。
ppt课件
10
画出大楼BAS系统网络图 配合电气专业完成配电设备 二次回路的设计
仪表量程计算、选择
调节阀计算 确定BAS现场设备的规格尺寸 及安装方式
ppt课件
11
画出各子系统控制系统图
画出各层管线敷设平面图 开列BAS设备、材料表、 写出设计施工要点说明
ppt课件
12
各专业图纸会签
设计任务完成 施工图交底及施工配合
ppt课件
15
ppt课件
16
①
项目数据库的搭建 参考Quick Start Guide for WebCTRL, SiteBuilder user’s guide等帮助文件, 学习使用SiteBuilder软 件，根据监控内容与选择的控制设备，建立项目数 据库。
建筑设备自动化系统详细80页PPT
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
建筑设备自动化系统详细
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
பைடு நூலகம்
谢谢你的阅读
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
14
二、BAS系统结构及其功能
现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅 有技术问题，也有支持率问题，不仅是通信标准，也是 系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现 数字通信。现场总线网线节点（如传感器/变送器、执 行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用0和1代 替传统直流模拟量信号（如4~20mA、0~10mA、0~10V、 0~5V等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线 技术还在系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用 于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现 场总线技术是开放系统的技术基础。
DDC系统由被控对象、检测变送器、执行器和工业计算机组成。
•输入通道A/D：把传感器或变送器送来的被控参数的模拟量（电 阻、电流、电压信号），转换为数字信号送往计算机。为了避免 现场输入线路电磁干扰和变送交流噪声，用滤波网络对各输入信 号分别滤波并将电阻、电流信号转换成相对应的电压信号。
•采样器：在时序控制器作用下，按一定的速度按顺序把输入信号 送入放大器，然后选择送到A/D转换器，变成数字信号送入计算机。
工程实际需求而定。
10
二、BAS系统结构及其功能
(2) BAS的现场总线 (A) 现场总线的定义 ● 美国仪表协会（ISA/SP50）对现场总线的定义
现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通 了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备） 之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设 备
11
二、BAS系统结构及其功能
统的冷热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等
运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运
行工况的监视，以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监
视。通过BAS实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理，
以达到节约能源和人力资源，提高物业管理水平和向用户
创造更舒适、安全的环境
2
一、建筑设备自动控制系统概述
建筑自动化系统使用的现场通信网络（广义现场总线）
主要有：LonWorks、BACnet等。
15
二、BAS系统结构及其功能
1.3 BAS的组成及其基本功能 (1)中央处理机组成及其功能
＊ 主机功能
监控主机是设备监控系统的核心，其主要功能：通过 现场控制器，自动控制系统内的设备和参数在合理优 化的状态下工作，自动监视系统中每台设备的运行状 态和系统的运行参数，自动记录、存储和查询历史运 行数据，对设备故障和异常参数及时报警和自动记录 等。
16
二、BAS系统结构及其功能
＊ 网络控制器的功能 ●处理DDC与网上DDC之间的信息发送 ●提高通讯效率和保证信息完整 ●监控层及DDC运行状态
＊ DDC数据与应用软件备份 ＊ 其他系统的接口通讯 ＊ 主机外围设备，包括各类打印机控制强
17
二、BAS系统结构及其功能
(2) DDC组成及其功能 (A) DDC组成的原理
23
二、BAS系统结构及其功能
(B) 比例式调节（P） •比例调节器的自动作特性 •适用范围 系统干扰小，滞后也较小，而时间常数不太小的对象调节 系统一般情况下比例常大致范围。温度调节为20%~60%， 压力调节30~70%，流量调节40~80%较合适。
24
二、BAS系统结构及其功能
(C) 积分式调节（I） •积分式调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发 生偏差，调节机构便动作，一直到被调参数瑕其给定值 的偏差消失为止，因而在调节过程结束时，被调参数能 回到给定值，理论上其表态主误差（残余偏差）为零，
7
二、BAS系统结构及其功能
智能分站与楼宇设备自控系统（BAS）以现场总线方式 进行通讯，BAS中分散的智能分站的操作运行应是高度 自治的，并不依赖BAS监控软件。当系统通信故障时， 智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时 也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦 地理位置上更具有分布性，也可减少各监控工作站与 智能分站之间的通讯量。
25
二、BAS系统结构及其功能
(D) 微分式调节（D） •微分式调节特性：根据被调量的变化速度来驱动调 节执行机构，而不是被调量或其偏差对时间的导数 成正比，则积为微调节。 •微分调节不能单独工作，只能在各种调节过程起辅 助作用，减少起调量和缩短过滤过程的时间。
26
二、BAS系统结构及其功能
(E) 比例积分调节
比例、积分、微分（PID）调节器在调节系统中可以发挥三种不 同调节规律的特性，彼此取长补短，因而使其调节质量更为理 想。由比例积分微分调节的过渡过程可知，其动态偏差比例微 分（PD）稍大，但由于积分的作用，使静差较小。同时由于积 分的作用，使振荡周期增长，从而加长了调节的霎时间。
28
二、BAS系统结构及其功能
(B) 现场总线的结构及其特点
现场总线的发展
1984 年 ， 美 国 仪 表 协 会 ISA/SP50 工 作 组 和 国 际 电 工 协 会 /TC65/SC65C/WG6都开始研究制定现场总线标准。
1986年，德国推出Profibus。
1990年，美国推出LonWorks。
1992年，成立ISP协会，着手在Profibus基础上制定现场总线标准。
建 筑 设 备 自 动 控 制 系 统 设 计
1
一、建筑设备自动控制系统概述
1.BAS的基本功能及设计目标
楼宇设备自控系统主要是对建筑物的变配电设备、应急
备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等的监视、测量和
照明设备的监控、给排水系统的给排水设备、饮水设备及
污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制、空调系
4
二、BAS系统结构及其功能
第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型计 算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计算机 系统，系统中各智能单元既相互协同又高度自治， 能在全系统范围内实现资源管理，动态地进行任务 分配或功能分配，同时可以执行分布式程序。
5
二、BAS系统结构及其功能
第二层智能分站（DDC）主要任务是： ⑴ 现场监测点数据的周期性采集； ⑵ 采集数据的处理（滤波、放大、转换）； ⑶ 现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理； ⑷ 控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）； ⑸ 控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数 据交换，向上传送现场的各项采集数据和设备运行状 态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令 或参数设定、修改。
6
二、BAS系统结构及其功能
第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测 输入点（IP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、 火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点 （OP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开 关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转 变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA）或电压 （ 0-10V ） 量 ， 同 样 区 域 智 能 输 出 （ 4-20mA ） 或 （ 010V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小 或调整风门的开度）。
节输出控制信号达到最大值（最小值），从而使调节机构全 开或全闭。 位置式调节，调节被动范围越小越好，而且存在滞后，故调 节滤波不高，一般适用于舒适性空调和液面调节。
22
二、BAS系统结构及其功能
• 双位调节系统的示意图
空调机房
热水 4
1
送风
3 2
回风
室温双位调节系统 1-热水加热器；2-温度传感器；3-双位温度调节器；4-电动双通阀
直接数字控制器通过多路采样器按顺序对多路被控参 数进行采样，然后经过模/数（A/D）转换后输入计算 机微处理器，计算机按预先选用的控制算法，分别对 每一路检测参数进行比较，分析和计算，最后将处理 结果经过数/模（D/A）转换器等输出按顺序送到相应 被控执行器，实现对各种生产过程的被控参数自动控 制，使之处于给定值附近波动。
● 国际电工委员会IEC/TC65标准和现场总线基金会FF的定义
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、 双向传输、多分支结构的通信网络，现场总线的本质含义 表现在以下6个方面。 ●现场通信网线 ●分散功能块 ●现场设备互联 ●通信线供电 ●互操作性 ●开放式互联网络
12
二、BAS系统结构及其功能
19
二、BAS系统结构及其功能
(B) DDC系统的特点 计算机运算速度快，能分时处理多处控制对象（被 控参数），实现多个单回路的PID控制。 计算机运算能力强，可以实现各种比较复杂的控制 规律，如串级、前馈、选择性、解耦控制以及大滞 后补偿控制等。
20
二、BAS系统结构及其功能
(C) DDC系统组成
2.BAS的设计依据
2.1 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000） 2.2 《民用建筑电气设计规范》 2.3 工程项目的监控和管理需求，功能定位
3
二、其功能 1.1 建筑设备自动控制系统的组成 BAS通常是一个集散型或者是分布的开放型系统， 目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一 层中央计算机系统，第二层区域智能分站（DDC控 制器）第三层数据采样与控制终端组成
•输出通道D/A：把经过计算机计算输出的数字信号转换成能控制 执行器动作的模拟信号（4~20mA或0~10mA）。
•显示报警：是直接数字控制器系统很容易实现的一个重要功能， 它能对生产过程的工况进行监控，以供操作人员监视。
21
二、BAS系统结构及其功能
DDC的调节特性 (A) 位置式调节 • 位置式调节动作特性：当被调参数离给定值一定数值时，调
DDC系统是用一台计算机对多种被控参数进行巡回检测， 并按预先选用的控制规律（PID、前馈等），通过输出 通道，直接作用在执行器上，以实现对受控对象的闭 环控制。它作为一个独立的数字控制器，安装在被控 设备的附近，能够完成对现场设备的监控。
18
二、BAS系统结构及其功能
二、BAS系统结构及其功能
现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅 有技术问题，也有支持率问题，不仅是通信标准，也是 系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现 数字通信。现场总线网线节点（如传感器/变送器、执 行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用0和1代 替传统直流模拟量信号（如4~20mA、0~10mA、0~10V、 0~5V等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线 技术还在系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用 于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现 场总线技术是开放系统的技术基础。
DDC系统由被控对象、检测变送器、执行器和工业计算机组成。
•输入通道A/D：把传感器或变送器送来的被控参数的模拟量（电 阻、电流、电压信号），转换为数字信号送往计算机。为了避免 现场输入线路电磁干扰和变送交流噪声，用滤波网络对各输入信 号分别滤波并将电阻、电流信号转换成相对应的电压信号。
•采样器：在时序控制器作用下，按一定的速度按顺序把输入信号 送入放大器，然后选择送到A/D转换器，变成数字信号送入计算机。
工程实际需求而定。
10
二、BAS系统结构及其功能
(2) BAS的现场总线 (A) 现场总线的定义 ● 美国仪表协会（ISA/SP50）对现场总线的定义
现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通 了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备） 之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设 备
11
二、BAS系统结构及其功能
统的冷热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等
运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运
行工况的监视，以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监
视。通过BAS实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理，
以达到节约能源和人力资源，提高物业管理水平和向用户
创造更舒适、安全的环境
2
一、建筑设备自动控制系统概述
建筑自动化系统使用的现场通信网络（广义现场总线）
主要有：LonWorks、BACnet等。
15
二、BAS系统结构及其功能
1.3 BAS的组成及其基本功能 (1)中央处理机组成及其功能
＊ 主机功能
监控主机是设备监控系统的核心，其主要功能：通过 现场控制器，自动控制系统内的设备和参数在合理优 化的状态下工作，自动监视系统中每台设备的运行状 态和系统的运行参数，自动记录、存储和查询历史运 行数据，对设备故障和异常参数及时报警和自动记录 等。
16
二、BAS系统结构及其功能
＊ 网络控制器的功能 ●处理DDC与网上DDC之间的信息发送 ●提高通讯效率和保证信息完整 ●监控层及DDC运行状态
＊ DDC数据与应用软件备份 ＊ 其他系统的接口通讯 ＊ 主机外围设备，包括各类打印机控制强
17
二、BAS系统结构及其功能
(2) DDC组成及其功能 (A) DDC组成的原理
23
二、BAS系统结构及其功能
(B) 比例式调节（P） •比例调节器的自动作特性 •适用范围 系统干扰小，滞后也较小，而时间常数不太小的对象调节 系统一般情况下比例常大致范围。温度调节为20%~60%， 压力调节30~70%，流量调节40~80%较合适。
24
二、BAS系统结构及其功能
(C) 积分式调节（I） •积分式调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发 生偏差，调节机构便动作，一直到被调参数瑕其给定值 的偏差消失为止，因而在调节过程结束时，被调参数能 回到给定值，理论上其表态主误差（残余偏差）为零，
7
二、BAS系统结构及其功能
智能分站与楼宇设备自控系统（BAS）以现场总线方式 进行通讯，BAS中分散的智能分站的操作运行应是高度 自治的，并不依赖BAS监控软件。当系统通信故障时， 智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时 也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦 地理位置上更具有分布性，也可减少各监控工作站与 智能分站之间的通讯量。
25
二、BAS系统结构及其功能
(D) 微分式调节（D） •微分式调节特性：根据被调量的变化速度来驱动调 节执行机构，而不是被调量或其偏差对时间的导数 成正比，则积为微调节。 •微分调节不能单独工作，只能在各种调节过程起辅 助作用，减少起调量和缩短过滤过程的时间。
26
二、BAS系统结构及其功能
(E) 比例积分调节
比例、积分、微分（PID）调节器在调节系统中可以发挥三种不 同调节规律的特性，彼此取长补短，因而使其调节质量更为理 想。由比例积分微分调节的过渡过程可知，其动态偏差比例微 分（PD）稍大，但由于积分的作用，使静差较小。同时由于积 分的作用，使振荡周期增长，从而加长了调节的霎时间。
28
二、BAS系统结构及其功能
(B) 现场总线的结构及其特点
现场总线的发展
1984 年 ， 美 国 仪 表 协 会 ISA/SP50 工 作 组 和 国 际 电 工 协 会 /TC65/SC65C/WG6都开始研究制定现场总线标准。
1986年，德国推出Profibus。
1990年，美国推出LonWorks。
1992年，成立ISP协会，着手在Profibus基础上制定现场总线标准。
建 筑 设 备 自 动 控 制 系 统 设 计
1
一、建筑设备自动控制系统概述
1.BAS的基本功能及设计目标
楼宇设备自控系统主要是对建筑物的变配电设备、应急
备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等的监视、测量和
照明设备的监控、给排水系统的给排水设备、饮水设备及
污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制、空调系
4
二、BAS系统结构及其功能
第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型计 算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计算机 系统，系统中各智能单元既相互协同又高度自治， 能在全系统范围内实现资源管理，动态地进行任务 分配或功能分配，同时可以执行分布式程序。
5
二、BAS系统结构及其功能
第二层智能分站（DDC）主要任务是： ⑴ 现场监测点数据的周期性采集； ⑵ 采集数据的处理（滤波、放大、转换）； ⑶ 现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理； ⑷ 控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）； ⑸ 控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数 据交换，向上传送现场的各项采集数据和设备运行状 态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令 或参数设定、修改。
6
二、BAS系统结构及其功能
第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测 输入点（IP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、 火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点 （OP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开 关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转 变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA）或电压 （ 0-10V ） 量 ， 同 样 区 域 智 能 输 出 （ 4-20mA ） 或 （ 010V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小 或调整风门的开度）。
节输出控制信号达到最大值（最小值），从而使调节机构全 开或全闭。 位置式调节，调节被动范围越小越好，而且存在滞后，故调 节滤波不高，一般适用于舒适性空调和液面调节。
22
二、BAS系统结构及其功能
• 双位调节系统的示意图
空调机房
热水 4
1
送风
3 2
回风
室温双位调节系统 1-热水加热器；2-温度传感器；3-双位温度调节器；4-电动双通阀
直接数字控制器通过多路采样器按顺序对多路被控参 数进行采样，然后经过模/数（A/D）转换后输入计算 机微处理器，计算机按预先选用的控制算法，分别对 每一路检测参数进行比较，分析和计算，最后将处理 结果经过数/模（D/A）转换器等输出按顺序送到相应 被控执行器，实现对各种生产过程的被控参数自动控 制，使之处于给定值附近波动。
● 国际电工委员会IEC/TC65标准和现场总线基金会FF的定义
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、 双向传输、多分支结构的通信网络，现场总线的本质含义 表现在以下6个方面。 ●现场通信网线 ●分散功能块 ●现场设备互联 ●通信线供电 ●互操作性 ●开放式互联网络
12
二、BAS系统结构及其功能
19
二、BAS系统结构及其功能
(B) DDC系统的特点 计算机运算速度快，能分时处理多处控制对象（被 控参数），实现多个单回路的PID控制。 计算机运算能力强，可以实现各种比较复杂的控制 规律，如串级、前馈、选择性、解耦控制以及大滞 后补偿控制等。
20
二、BAS系统结构及其功能
(C) DDC系统组成
2.BAS的设计依据
2.1 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000） 2.2 《民用建筑电气设计规范》 2.3 工程项目的监控和管理需求，功能定位
3
二、其功能 1.1 建筑设备自动控制系统的组成 BAS通常是一个集散型或者是分布的开放型系统， 目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一 层中央计算机系统，第二层区域智能分站（DDC控 制器）第三层数据采样与控制终端组成
•输出通道D/A：把经过计算机计算输出的数字信号转换成能控制 执行器动作的模拟信号（4~20mA或0~10mA）。
•显示报警：是直接数字控制器系统很容易实现的一个重要功能， 它能对生产过程的工况进行监控，以供操作人员监视。
21
二、BAS系统结构及其功能
DDC的调节特性 (A) 位置式调节 • 位置式调节动作特性：当被调参数离给定值一定数值时，调
DDC系统是用一台计算机对多种被控参数进行巡回检测， 并按预先选用的控制规律（PID、前馈等），通过输出 通道，直接作用在执行器上，以实现对受控对象的闭 环控制。它作为一个独立的数字控制器，安装在被控 设备的附近，能够完成对现场设备的监控。
18
二、BAS系统结构及其功能