BA控制原理
BAS系统基本原理
楼宇自控的作用
总之，采用楼宇自控系统(BAS)后，可为业主及用户
提供舒适的环境、显著的节能效果、高效的设备运 作、快速的故障反应及处理、完备的警报及其他历 史资料、精简的维护保养费用及人员，可以大大提 高人员及设备的整体安全水平和灾害防御能力。
楼宇自控系统讲义
楼宇自控的作用
楼宇自控的应用范围
C O M A I A D I A D O A V D A V A A M D A
楼宇自控系统讲义
楼宇自控的特点 面对众多单位、电气接口界面
需要与工程设计单位配合；进行系统设计（涉及到 建筑、结构、给排水、暖通、电气等所有专业）； 涉及建筑物所有机电设备厂家，需要与之协调监控 的接口技术界面。（如冷水机组、冷却塔、水泵、 送排风机、空调、新风机、变配电、电梯、照明、 水处理系统…）
4
U<100? S*60: T*60
Value100%
200
U
U
楼宇自控系统讲义
楼宇自控的特点 节约能源
研究表明，良好的管理可减小高层建筑能耗10%，通过优化设 备的运行另可节能10%，而这二者都可由BAS的控制策略来实现 的。
高层商用建筑能耗分配图 6%
8%
26%
60%
空调系统耗电 照明系统耗电 电梯系统耗电 其他
楼宇自控系统讲义
楼宇自控的作用 实现集中化管理功能
实现合理化管理：可完成设备例行性时序操作，如 节假日、周末及每日上下班定时启动、停止及顺序 操作均由控制系统自动完成，可以减少人为的误操 作。 存取有关数据与控制的参数、进行系统运行的历史 记录及趋势分析、数据管理、打印各类报表等。 实现实时化、动态化管理：所有监控参数由现场总 线或TCP/IP网络传输，实时、动态分析数据。 保障建筑物与人身安全，提供用户舒适的环境
BA控制原理概述
制冷系统的原理
冷却水塔
空调机组 节流阀 新风机组
低温高压 液态氟 低压气液 混合态
风机盘管
7℃
37℃
冷凝器
32℃
蒸发器
12℃ 低温低压 气态氟
冷却水泵
高温高压 气态氟
冷冻水泵
压缩机
冷水机组
制冷系统的控制工艺
☆设备的监测、控制
☆设备保护 ☆设备节能
冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却水 塔风机的监测、控制 冷冻水供回水压力监测、压差旁通阀调节
新风机组的监控要求
• 新风机组的温度调节
将出口温度与设定值比较，通过DDC按照PID规 律调节表冷器的回水调节阀开度以控制冷冻水量。
• 新风机组的湿度调节
将出口湿度与设定值比较，通过DDC按照PI规律 调节加湿电动阀开度以保证加湿度。
• 新风阀的调节
根据新风的温湿度、房间的温湿度及焓值计算，以 及空气的质量要求，控制新风阀的开度，使系统在最佳 的新风量状态下运行。
设备保护——冷水机组的保护
空调系统末端调节两通阀开度，引起 水流量变化，而冷水机组不宜做变水量运 行，所以测量冷冻水供、回水的压差来调 节冷冻水供、回水之间压差旁通阀的开度， 保证冷水机组工作在恒水流态。 •冷冻水供回水压力监测 •压差旁通阀调节
设备节能
• 冷水机组的节能控制
（1）回水温度法：根据冷水机组的冷冻水回水温度控 制冷水机组和冷冻泵的台数。 （2）冷量控制法：根据冷冻水供/回水温度、冷冻水 回水流量计算所需的冷量，根据冷量负荷决定冷水机组 和冷冻泵开启的台数。
•空调热水供回水温度、回水流量监测
换热系统的其它监控要求
• 定时启停控制
根据时间假日程序自动启停设备
BA系统介绍
BA系统介绍BA系统全称楼宇设备自控系统（Building Automation System-RTU）,是以一台微机为中心，由符合工业标准的网络，对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接，通过特定的末端设备，实现对楼宇机电设备集中监控和管理的专业楼宇自动化控制系统。
BA系统的工作原理BA系统主要是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，空调系统的次热源设备、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RTU实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理,可以节约能源和人力资源,向用户创造更舒适安全的环境。
BA系统监控对象空调及通风系统风机控制：风机由RTU系统按每天预先编排的时间及需求来控制风机的启停并记录运行时间累积。
在配电回路故障条件下禁止开机。
温度控制：根据测量的回风温度与设定值的偏差，进行计算，经比例积分微分(PID)规律控制水调节阀，在夏季工况下，温度高于设定温度时开大水阀，温度低于设定温度时关小水阀，使送风温度维持在设定的范围内。
风门控制：根据测量到的室内外温度,进行计算比较，采用经济运行方式，在满足卫生许可条件下，尽量采用最小新风比例，充分利用室内回风，过渡季节充分利用室外空气的自然调节能力，以达到节省冷量的消耗，同时满足空调的要求。
压差报警：进行过滤网压差检测与阻塞报警。
联动控制：风机、水阀、风门联动控制，在关闭风机时关闭水阀和风门。
检测：回风温度，室外温度，风机状态，手自动状态。
报警：设备故障报警。
故障报警同时打印维修派工单，及在上位机反映。
中央监控显示打印：参数，状态，报警，动态流程图（设定值、测量值、状态等）新风机组风机控制：风机由RTU系统按每天预先编排的时间假日程序来控制风机的启停并记录运行时间累积。
BA楼控系统监控对象和原理解读
VAV系统的控制内容
VAV末端控制 风管静压控制 空气处理装置控制
控制区域
控制区域
控制区域 P1 P2
控制区域
控制区域
VAV末端控制
压力有关型VAV末端
风门开度 设定温度 实际风量
+ -
PID
VAV BOX
控制区域
室内温度
压力无关型VAV末端
需求风量 风门开度 实际风量
设定温度
+ -
直流蓄电池组的作用是产生直流220V、 110V、24V直流电。它通常设置在高压配电室 内，为高压主开关操作、保护、自动装置及事 故照明等提供直流电源。为保证直流正常工作， 变配电及应急发电设备监控系统监视各开关的 状态，尤其要对直流蓄电池组的电压及电流进 行监视，及记录，若发现异常情况及时处理。
变配电监控主要设备
PID
+ -
PID
VAV BOX
控制区域
室内温度
风机驱动型VAV末端
风机串联型
风机并联型
风机驱动型VAV末端比较
串联 风机运行 送入房间的 风量 送风温度 末端装置风 机尺寸 噪声 边续运行，采暖和制冷时均运行 不变。包括末端装置风机和空气处理机组的 风机 变化。有制冷时，一次冷风和回风混合；采 暖时，再热器逐级加热。 按制冷设计负荷设计，风机需克服风阀、风 管和风口的阻力损失，静压较高。 1.房间有人时，末端装置风机连续运转，噪声 连续发生； 2.末端装置风机静压较高； 3.入口静压较低（25Pa~100Pa ），只克服风 阀阻力损失，噪声与入口静压成正比。 风机连续运转，耗能大； 入口静压较低，节约了集中空气处理装置的 能量。 为防止压力过高，与中央空气处理机组连锁。 只需克服末端装置风阀阻力损失。 并联 间歇运行，只有采暖、低冷负荷和夜间才运行 在中、高冷负荷时变风量；在低冷负荷，采暖时不变。 在中、高冷负荷时不变，所有的风量均来自空调机组；在低冷负 荷和采暖时变，再热器逐级加热。 按采暖负荷设计（一般是制冷负荷的60%），风机需克服风管和 风口的阻力损失，因风量减少，末端装置风机静压相应减少。 1.在设计冷负荷时，末端装置风机不运转，在采暖时，风机间歇 运转，噪声间歇发生； 2.末端装置风机静压较低； 3.并联式需要较高的入口静压（100Pa~180Pa），需克服风阀， 风阀后风管和风口阻力损失。 风机间歇运行，风机风量按采暖负荷确定，耗能低。
ba系统控制原理
ba系统控制原理BA系统控制原理概述BA系统是指基于建筑自动化技术实现的智能化控制系统，它可以对建筑物内的设备、照明、空调等进行全面的管理和控制，提高建筑物的能源利用率和环境舒适度。
本文将介绍BA系统的控制原理。
传感器与执行器传感器是BA系统中最基本的组成部分之一，它可以检测环境参数并将其转换为电信号输出。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器等。
执行器则是根据控制信号来操作设备或改变环境状态的装置，如电动阀门、风机等。
传感器和执行器共同构成了BA系统中的“大脑”。
控制算法控制算法是BA系统中最核心的部分之一，它根据传感器采集到的数据和用户设置的需求来计算出最优控制策略，并将其转换为执行命令发送给执行器。
常见的控制算法包括PID算法、模糊逻辑算法等。
PID算法是一种经典的反馈控制算法，它通过计算误差（即目标值与实际值之差）来调整控制量，使误差趋近于零。
PID算法包括比例控制、积分控制和微分控制三个部分，它们分别对应了系统的稳态响应、静态误差和动态响应。
模糊逻辑算法是一种基于模糊数学理论的控制算法，它可以处理非线性系统和模糊信息。
模糊逻辑算法将输入信号（如温度、湿度等）进行模糊化处理，然后根据一定的规则来计算输出信号（如加热、降温等）。
模糊逻辑算法具有较强的自适应能力和容错能力。
通讯协议BA系统中的各个设备之间需要进行数据交换和通讯，因此需要采用一种规范的通讯协议来实现。
常见的通讯协议包括BACnet、LonWorks 等。
BACnet是一种开放式的通讯协议，它可以实现不同厂家生产的设备之间互相通讯。
BACnet支持多种物理层接口（如RS-485、Ethernet 等），并提供了标准化的数据类型和对象类型。
BACnet还支持远程监控和管理功能，方便用户对整个系统进行远程控制和维护。
LonWorks是一种基于局域网的通讯协议，它采用了分布式控制技术，可以实现设备之间的快速响应和高效通讯。
BA简介
ECC
Honeywell
/ H
C
HEAT ON OFF
1 FAN 2
COOL
3
2018/6/8
FSU
220V
ECC
Honeywell
BA对冷冻机的监控功能
冷水机组系统
2018/6/8
ECC
5 6 2
Honeywell
BA对冷冻机的监控功能
1 7
4
3
8 1
AI
2018/6/8
9 8 9
2018/6/8
ECC
Honeywell
BA对冷却系统的监控功能
冷却水系统
2018/6/8
ECC
BA对冷却系统的监控功能 2
Honeywell
1 10
7 8 9 1
AI
2018/6/8
5 6 3
DO
3 4 6
DI
2
AI
4
DI
5
DO
7
DI
8
DO
9
DI
10
DO
ECC
Honeywell
2018/6/8
2018/6/8
ECC
Honeywell
(2) 控制方案： -新风机，新风阀门，冷水阀门及加湿阀门联锁动作。 -新风机可按时间启停。 -新风机启动顺序为：打开新风阀门，启动风机，确认风 机运行，调节冷水阀门及开关加湿阀门控制送风温度。 -空调机停止顺序为：关闭冷水阀门，加湿阀门，停止风 机，关闭新风阀门。 -通过安装的温度传感器,测量出风温度，充分利用风 量， 节约能源。夏季、冬季工况时，室外温度值远高于或低于 新风 温度值时，新风风门按最小换气次数决定最小开度，与风机同 步开启，在保证室内空气的卫生标准的前提下，最大限度地节 约能源。在过渡季节时，调整风门预设开度，最大程度地利 用 室外空气的焓值
BA系统原理培训
空调机组
AI AO DI DO 现场设备
1
1
1
1
4
H7050B1018
1
N20100调节型
1
N20100调节型
1
N20100调节型
1
V5011
1 1
ML7420 T6951A1025
1
DPS400
4452
选择DDC XL5101
空调机组
12
送排风、排烟机系统
–送、排风机
–排烟风机（消防风机）
–电控箱
3.参数监测及报警 水坑、水池水位高于报警水位时自动报警
说明：本图中表示两用一备的污水泵、排水泵 BAS监控系统，可根据具体应用取舍
17
潜污泵 水泵启停 运行状态 故障报警 手自动状态 报警水位 启泵水位 停泵水位 合计
生活排水系统
AI AO DI DO 现场设备
2
2
2
2
1
FFS-10A
1
FFS-10A
–电控箱
AI
DI
DDC AO 现场 管线 DO
DDC箱号
–X3
–X2
–X1
–排风机、排烟机控制原理图
13
送排风机、排烟风机
送排风机 BAS监控主要功能表
监控内容
控制方法
1.风机定时启停控制 2.参数监测及报警
根据事先安排的工作及节假日作息时间表，定时启停风机、 自动统计机组工作时间，提示定时维修； 根据车库CO浓度自动控制风机启停；
1
FFS-10A
0092
选择DDC XFL523/524
18
生活给水系统
–高区水箱 –溢流水位 –停泵水位 –启泵水位 –超低水位
江西某商业综合体机电BA系统控制原理图
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BA系统送排风机控制原理图
监控点类型及数量
2 DI 1DO
开关控制 开关状态 故障报警
2 DI 1 DO
开关控制 开关状态 故障报警
监控功能
监控点数量统计 控制器
2 DI 1 DO
2 DI 1 DO
送排风机控制原理图
绘图：
审核：
BA系统水箱控制原理图
水 停泵 启泵 箱 H L
监控点类型及数量
监控点类型及数量
6 AI
6 AI
2 AI
控制功能
电流
电压
变压器温度
监控点数量统计
14 AI，15 DI(高压进线开关状态、跳闸报警6DI，低压进线开关状态、跳闸报警6DI、低压联络开关状态、跳闸报警3DI)
绘图：
审核：
BA中央空调系统控制原理图
T M
蒸汽热交换器
冷却塔 M
高水位 LQBiblioteka -A-1×22 DI 1 DO
开关控制
2 DI
控制功能
液位开关
水泵状态 水泵报警
监控点数量统计
4 DI 1 DO
绘图：
审核：
变配电系统监测原理图
电流互感器 A B C O T 电流变送器 电压 变送器 功率因数变送器 有功 功率变送器 有功电度变送器 频率变送器 电流互感器 电流互感器 电流互感器 电流互感器
BA系统新风机控制原理图
空调房间 +
新风
T P
空调进水 空调回水
送风
T
M
监控点类型及数量
1 DO 风门控制
1 DI 滤网堵塞报警
1 AO 比例调节
2 DI 1 DO 开关控制 开关状态 故障报警
1 AI 温度
1 AI 室内温度
监控功能
监控点数量统计
2 AI， 1 AO，
3 DI，
2 DO
新风机控制原理图
4 DI 2 DO 故开开 障关关 报状控 警态制
6 DI 3 DO 故开开 障关关 报状控 警态制
2 AI 温 度 监 测
4 DI 2 DI 2 DI 2 DO 1 DO 故开开 障关关 报状控 警态制 液 位 控 制 故开开 障关关 报状控 警态制
绘图：
审核：
BA系统空调机控制原理图
回风 M
T 空调房间 + 进风 T
P
送风
M 空调进水 空调回水
1 AO
监控点类型及 数量
2 AO
1 AI
1 DI
2 DI 1 DO
1 AI
风门开度 监控功能 监控点数 量统计
温度
滤网堵塞报警
比例调节
开关控制 开关状态
温度
2 AI
3 AO
3 DI
1 DO
空调机控制原理图
绘图： 审核：
H
热循环水泵
LQT-A-3×2
低水位
L
膨胀水箱
M
M M
集
M
水
T
器
P M
压差旁通
M
冷冻水泵
T M M T
分 水 器
M
冷却水泵
P
M
T
冷冻主机
M M M
冷冻主机
1 AI 1 AO 节比测压 例 力 调 监
2 AI 温流 度量 监监 测测
2 AI 温压 度力 监监 视视
6 DI 3 AO 故开开 障关关 报状控 警态制