楼宇自控系统介绍

楼宇自控系统培训楼宇自控系统(BAS)介绍

楼宇自控系统(BAS)1.概述2.各类对象的监控原理3.监控设备4.监控系统设计1.概述有关术语BAS系统组成BAS监控范围BAS节能措施BAS常用控制方式1.1有关术语楼宇自控系统BAS(国家规范-建筑设备监控系统)系统集成SI（SystemIntegration）BMS楼宇设施管理系统IBMS(IntelligentBuildingManagementSystem)智能建筑管理系统楼宇自控系统BAS操作站大厦高速主干网100Mbps消防系统操作站InternetWEBServer大厦广域网服务器闭路监视系统操作站HMSServer酒店管理系统服务器出入口控制系统操作站车库管理系统操作站酒店管理系统前台工作站商场管理系统工作站酒店管理系统后台工作站酒店门锁系统工作站IBMSServer中央设施集成管理系统服务器楼宇管理系统局域网EthernetTCP/IP酒店管理系统局域网LANBMSServer楼宇管理系统服务器大堂触摸屏工作站多媒体信息查询系统局域网LAN电梯前厅触摸屏工作站程控交换机计费终端IBMS系统网络结构图1.2BAS系统组成监控中心通讯网络(网络控制器和DDC控制器)现场设备1.2BAS系统组成DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC

控制器DDC

控制器其它的子系统冷冻机消防报警网络控制器网络控制器网络控制器和PC机

在同一个LAN.PC提供图形化用户界面和数据归档.监控中心BAS操作站BAS操作站1.2BAS系统组成DDC控制器与其它子系统被连网至网络控制器(SupervisoryController).网络控制器提供监控和管理功能.DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC

控制器DDC

控制器其它的子系统冷冻机消防报警网络控制器

通讯网络-网络控制器1.2BAS系统组成通讯网络-网络控制器承担BAS功能储存归档数据全局化策略1.2BAS系统组成从现场设备控制箱,传感器和执行器接线至

DDC控制器DDC控制器提供本地的独立控制

以保持环境的舒适度DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC

控制器通讯网络-DDC控制器1.2BAS系统组成通讯网络-DDC控制器安装在设备间或机电机房连线至M&E设备的输入/输出独立控制运行1.2BAS系统组成传感器、变送器:将物理信号转换成电信号输入给控制器电动风阀执行器阀门及电动执行器开关：水流开关、风压差开关、风流开关、防冻开关现场设备1.3监控范围空气处理系统(AHU,PAU,VAV)送排风系统给排水系统电梯系统冷源系统热源系统供配电系统照明系统1.4节能1.4.1智能建筑的能耗宾馆办公楼空调系统40-50%35%照明系统10-20%47%（含办公）办公及生活设备4-9%1.4节能1.4.2节能控制新风冷却焓值控制设定值再设冬夏季节用不同的设定值台数控制变风量控制照明控制1.5常用的控制方式控制对象室内温度送风温度、回风温度相对湿度露点温度冷冻水温度热交换器二次供水温度风机静压冷冻水供、回水压差空气流量控制方式ON/OFF、P、PIPIP、PIP、PIPIPIPI、PIDPIDPI、PID1.6湿空气参数及焓湿度温度t含湿量d焓值i，i=(1.01+1.84d)t+2500dkJ/kg干空气2控制原理风机盘管控制控制回路空调箱(新风/全空气机组)控制送排风系统生活水系统污水系统冷源系统热源系统供配电系统照明系统补水系统开环回路-Openloop闭环回路-Closeloop

CONTROL风机盘管控制

控制回路闭环控制回路室内控制器温度传感器

Z干扰因素(e.g.heattransmissionfromnextroomwalls,sunradiation,innerloads,etc.)X控制变量(e.g.temperature)W设定点Y被控变量(e.g.valve)被控设备控制设备传感器阀门执行器表冷器阀体控制器室内闭环控制回路xwyz精度,反应速度,...运算法则,精度,反应速度,...机械运动,控制信号信，电压,频率,...机械运动,

流量特性,

...热交换特性,反应速度,...On/Off开关控制e.g.setpoint20°C,differential1K,heatingmode风机盘管控制回路19°COffOn20°C=SPDifferentialJCPennproducts20°C=SP21°CFCUOn/Off控制效果风机盘管控制回路20°C21°COffOn风机盘管控制风机盘管分类单冷冷暖—四管式/两管式控制方式机械式温控-T2000

数字式液晶显示温控-T6000

风机盘管控制原理图_风机盘管控制_(二管制，单一冷水盘管)_代号_型号_说明_TS-1_TV-1_T2000EAC-0_VG4x00或VB-5X71/VA-7010-8503_室内温控器带风机三速开关_开/关型电动阀带弹簧复位功能,220VAC供电电源_回风_送风_TS-1_N_L_TV-1_HI_MED_LO_风机:HIGH-MED-LOW_系统:ON-OFF_N_8_7_6_3_4_5冷冻水供水

冷冻水回水

_NC_C_NO冷冻水回水冷冻水供水

_TV-1_三通电动阀水管连接图风机盘管控制原理图_风机盘管控制_(二管制，冷/热水两用盘管)_回风_送风_TS-1_N_L_TV-1_HI_MED_LO_风机:HIGH-MED-LOW_系统:HEAT-OFF-COOL_N_6_8_7_9_3_4_5_2_1_NC_C_NO_TV-1_三通电动阀_水管连接图冷\热水供水冷\热水回水冷\热水供水冷\热水回水_代号_型号_说明_TS-1_TV-1_T2000AAC-0_VG4x00或VB-5X71/VA-7010-8503_风机盘管二管制房间温控器带Heat-Off-Cool/风机三速开关_开/关型电动阀带弹簧复位功能,220VAC供电电源风机盘管控制原理图_风机盘管控制_(四管制，冷/热水盘管独立)_TV-1,TV-2_

_TS-1_T6133-VO_VG4x00或VB-5X71/VA-7010-8503_型号_代号_说明_风机盘管四管制温控器带Heat-Off-Cool/风机三速开关_开/关电动阀带弹簧复位功能,220VAC供电电源_N_回风_送风_LO_MED_HI_TV-2_TV-1热水供水热水回水冷冻水供水冷冻水回水_AC_AC_COM_LO_MED_HI_SV-1_N.O._SV-1_N.C._SV-2_N.C._SV-2_N.O._P1_P2_TS-1_A_N_(220VAC)_灰_灰_紫_黑_白_红_橙_粉_黄_棕_蓝_TV-2_NC_C_NO_NC_C_NO_TV-1热水回水热水供水冷冻水供水冷冻水回水_三通电动阀水管连接图_N_N风机盘管控制T2000机械式温控器

T2000EAC单冷、三速温控器

T2000AAC冷暖、三速温控器

T2000HHC温控器稳定、耐用；无显示、功能简单风机盘管控制T6000数字式温控器

T6133四管制温控器

T6233两管制温控器

美观、有显示、功能多；价格高、不够皮实风机盘管控制VG4000/VB5000+VA7010系列电动阀

VG4X00FC15mmVG4X00GC20mmVB-5X71-309025mm(X=42-Way;X=83-way)弹簧复位，关闭力较高，体积小巧。即将推出VG3000系列电动阀风机盘管控制市场分析竞争对手:Honeywell/Siemens

国产(Hailin/Yilin/Carrier…)

以价格竞争为主；

空调箱(新风/全空气机组)控制连续调节控制(Proportional)算法例如，设定点20°C,比例带-2K(BP),heatingmode0%100%20°C18°C连续调节控制(Proportional)效果比例调节（P）比例+积分调节（P+I）20°CBP=10°CBP=5°CBP=2°CBP=2°CTi=1min/rep控制信号ON/OFF开关控制

连续调节控制(Proportional)信号

0-10VDC/0-5VDC/4-20MA

浮点控制信号(3-Points)空调箱(新风/全空气机组)控制空调箱分类新风机组全空气处理机组控制器的选择和比较现场独立控制-TC8900

可编程数字控制器(DDC)控制-FX

空调箱(新风/全空气机组)控制新风机组PAU全空气处理机组AHU

空调箱(新风/全空气机组)控制温度控制

空调箱(新风/全空气机组)控制控制器

TC-8900现场独立单回路温控器温度控制PI调节；湿度控制PI调节；无人模式，冬夏转换，温度漂移校正…

无须调试，成本低，使用方便；功能少；

空调箱(新风/全空气机组)控制控制器

FX05小型可编程数字控制器DDC

4个模拟量输入

5个开关量输入

1个模拟量输出

6

个开关量输出

3位七段LED数码管显示电源：24Vac/dc完全可编程，带显示，可联网

空调箱(新风/全空气机组)控制湿度控制

TC-8900湿度控制器

HT9000湿度传感器

空调箱(新风/全空气机组)控制温度传感器

带变送器：0-10VDC/4-20MaTS-9101

感温电阻：铂/镍/NTC…TS-9100，TE-6000

湿度传感器HT-9100

0-10VDC输出，精度4%

防冻保护

防冻保护

防冻开关A11D/270XT

温度开关设定-2至7度；毛细管长度3-6M；手动复位电动风阀驱动器M9100

电动风阀驱动器M9100

弹簧复位/非弹簧复位驱动扭力2Nm,4Nm,8Nm,16Nm,24Nm,32Nm0.2M/1Nm

控制信号：开关/浮点/0-10VDC4-20MA

过滤网堵塞报警

压差开关P233P233A-40.5-4mbarP233A-101.4-10mbar

空调箱(新风/全空气机组)控制空调箱(新风/全空气机组)控制控制器的选择和比较

TC8900:价格低廉的现场单回路控制器不带显示;不可编程/联网

FX05:小型可编程数字控制器(DDC);LED显示；4AI;1AO;5DI;6DON2OPEN/LonFX15:可编程数字控制器(DDC);LCD显示；6AI;4AO;8DI;8DON2OPEN/Lon2.4冷源系统（1）系统组成-方案1(泵,冷冻机,冷却塔分别并联运行)2.4冷源系统（1）系统组成-方案2(泵,冷冻机,冷却塔串联运行)2.4冷源系统（2）控制原理①监控点设置：水系统，压差旁通②监控功能制冷机：台数控制，按顺序联锁启停控制压差控制冷却塔风机控制2.5热源系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能根据换热器二次水温度控制换热器一次蒸汽阀门或水阀开度2.6送、排风系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能控制风机的启停；风机的状态监测；(运行、故障、手动/自动）2.7给、排水系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能污水系统：污水坑水位高于超高液位时系统报警；控制水泵启停，监测运行状态;监测水泵故障报警;监测水泵手动/自动状态2.7给、排水系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能生活水系统：水池超高液位报警；水箱超高液位报警；控制水泵启停，监测运行状态;监测水泵故障报警;监测水泵手动/自动状态2.8高、低压变配电系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置②监控功能高压、低压进线开关和母联开关状态的监测；进线电流监测；进线电压监测；频率监测；有功功率监测；2.9照明系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置②监控功能

走廊照明节日照明障碍照明

3.监控设备系统结构控制器现场设备3.1监控系统结构星形（Star）自由拓扑（Free）总线（Bus）环形（Ring)3.1监控系统结构不同类型JOHNSONMetasys,MetasysExtendedArchitectureHoneywellExcel5000,EBISiemensApogeeS600ALCWebCTRLTACVistaAndover公司：ContinuumKMC公司：KMDigital3.1监控系统结构-JohnsonControlsN1LANN2LightingControlUNTAHUDX-9100VMAVMAN2AccessControlUNTNCUTMZTECMetastatDT-9100ListIFC-3030带BACnet网卡IFC-3030JNCAMetasys结构(NCM+PMI或+M5)3.1监控系统结构-JohnsonControlsMetasys结构(N30+M3)N2UNTAHUDX-9100VMAN2UNTAHUDX-9100VMAN30N303.1监控系统结构-JohnsonControlsMetasys扩展结构(MEA)N2N2LONMetasys用户界面ADSServersTCP/IPNAE(NetworkAutomationEngine)NIE(NetworkIntegrationEngine)VE800系统VMA12003.1监控系统结构-JohnsonControls3.1监控系统结构-JohnsonControls网络控制器NCM350N303.1监控系统结构-JohnsonControls网络控制器NAE3.1监控系统结构-JohnsonControls网络控制器3.1监控系统结构-JohnsonControlsNCMvs.N30比较网络控制器ItemNCMN30RemarksHardwarepoints750600NumberofN2devices10050NumberofN2trunks21Memory8Meg3MegBuilt-inModemoptionYesYesProcessor386386LontrunkoptionYesNoDX或FXLocalDisplayOptionNoYesPower230VAV24VACDINRailMountingNoYesRecommendedhardwarepoints500400RecommendedNumberofN2devices50323.1监控系统结构-JohnsonControls网络控制器NCMvs.N30比较ItemNCMN30RemarksDX9100YesYesVND(VendorDevices)YesYesN2-compatibleVSD,meters,etc.MetasysIntegrator(MIG)YesYesTC9100YesYesUNT/VAV/VMAYesYesXTM/XT-9100YesYesFXNoYesFX15forN30tobereleasedsoonLonDevicesYesNoBACnetYesYesNCMrequiresBSIM-WebNoNoObsolete,useMWAorMEA3.1监控系统结构-HoneywellExcel5000系统（无网络控制器）XBS，ExcelCARE，ExcelLive，E-Vison3.1监控系统结构-HoneywellExcel5000系统控制器•XL500（128点）•XL100（12UO，12UI，12DI）•XL50（8AI，4AO，4DI，6DO）•XL10(空调末端控制器,如FCU,VAVBox等)•ExcelSmartI/O（10种规格，12点，14点）3.1监控系统结构-Honeywell3.1监控系统结构-HoneywellEBI（EnterpriseBuildingIntegrator)•浏览器/服务器TCP/IP协议数据库SQLServer7.0SWEBI3.1监控系统结构-Siemens(SBT)APOGEES600系统3.1监控系统结构-ALCWebCRTL系统3.1监控系统结构-ALCWebCRTL系统WebCRTLInternet,IntranetNitiveBACnet三层式网络区域网主控制器网末端控制器网ALERTON公司BACtalk系统3.1监控系统结构-TAC3.2控制器（1）分类I/O点固定型I/O点可以扩展型I/O点由模块组合型I/O点为数字量型3.2控制器（2）输入/输出信号•AI/AO：4~20MA,1~5V,0~10V,Pt100,Pt1000,Ni1000,NTCDI/DO：无源接点UO（3）其它LED，LCD显示地址设定实时时钟电池3.2控制器JCIDDC控制器N2通讯协议DX-9100CoEE标准控制器,上海工厂标准控制盘

(MetasysDDC控制盘)使用XT/XP模块可对I/O点进行扩展VAV110CoEE标准控制器,上海工厂标准控制盘成本低于DX(无显示),多种应用3.2控制器JCIDDC控制器N2通讯协议VMA系列变风量末端控制器“1410”适用于仅供冷风的VAV末端装置“1415”适用于供冷/热风的VAV末端装置“1420”适用于供冷/热风的VAV末端装置,具有备用的

I/O点3.2控制器JCIDDC控制器N2通讯协议FX(N2版)控制器的CPU为16位使用XT/XP模块可对I/O点进行扩展目前CoEE对该系列提供支持上海工厂有标准DDC控制盘(E-Panels)CWP不提供该系列产品3.2控制器JCIDDC控制器Lon通讯协议DX-9120“旧版本的Lon”(TP78)控制器,已不再使用与Lon产品兼容性差使用XT/XP模块可对I/O点进行扩展DX-9121新版本的Lon(FTT10A)控制器与Lon产品兼容性差(不能与标准的Lon设备连网)使用XT/XP模块可对I/O点进行扩展3.2控制器Lon通讯协议DX-9200“A”版:房间温度控制“D”版:AHU控制“U”版:通用CoEE及上海DDC控制盘提供支持使用XT/XP模块可对I/O点进行扩展TCU风机盘管控制器CoEE及上海DDC控制盘提供支持JCIDDC控制器3.2控制器Lon通讯协议NexSys系列控制器成本非常高CoEE及上海DDC控制盘不提供支持新系列MetasysLon控制器(LN系列)成本高CoEE及上海DDC控制盘不提供支持VMA1200成本高JCIDDC控制器Com1Com23.2控制器Lon通讯协议FX(Lon版)合理的成本使用XT/XP模块可对I/O点进行扩展CoEE及上海DDC控制盘可提供支持CWP不提供该系列产品是中国Midmarket的VE800系统控制器JCIDDC控制器3.2控制器JCIDDC控制器DX-9100硬件TerminalCoverDIGITALINPUTS8+8ANALOGOUTPUTS8+8TRIACOUTPUTS6+624VAC3+3XDYA/MAZEESCKXTRDTDALXTXTBUSN2BUSANALOGINPUTS12+12RS232TerminalCover3.2控制器JCIDDC控制器DX-9100硬件

•“8154”支持24个I/O点8个数字量输入(无源触点)8个模拟量输入(0-10VDC,0-2-mA,1000)6个数字量输出(隔离的三端双向可控硅输出,24VAC)2个模拟量输出(0-10VDC,4-20mA)

•

通过增加XT/XP模块,可扩展至64个I/O点6AI/2AO4DI/4DO8DO8DI3.2控制器DDC控制器可选DX-9100硬件

•“8454”支持30个I/O点8个数字量输入(无源触点)8个模拟量输入(0-10VDC,0-2-mA,1000)6个数字量输出(隔离的三端双向可控硅输出,24VAC)8个模拟量输出(0-10VDC,4-20mA)

•通过增加XT/XP模块,可扩展至64个I/O点6AI/2AO4DI/4DO8DO8DI3.2控制器JCIDDC控制器FX硬件FX15“Universal”3.2控制器JCIDDC控制器FX15“Universal”硬件(26个I/O点)

•6AI:可软件设置8DI:无源触点4AO:0..10V,0(4)...20mA8DO:3个继电器5个三端双向可控硅输出电源:24Vac3.2控制器JCIDDC控制器FX15“Universal”硬件(26个I/O点)

•通过增加XT/XP模块,可扩展至64个I/O点6AI/2AO4DI/4DO8DO8DI4DO3.3现场设备空调机组变风量系统冷源系统总变电计量变送器给排水系统3.3现场设备(1)空调机组温度传感器相对湿度变送器防冻开关风压差开关电动风阀执行器两通冷/热水调节阀与电动执行器3.3现场设备(1)空调机组①温度传感器风道型-46℃~+50℃室内型-46~50℃室外型-46℃~+50℃②相对湿度变送器室内型，风道型，室外型电源24VAC，24VDC输出0~10VDC5~95%RHTE-6300系列温度传感器HT-90003.3现场设备(1)空调机组③防冻开关：手动复位式④风压差开关：粗效过滤器阻力≤50pa中效过滤器阻力≤80pa高效过滤器阻力≤100paA11DP233风压差开关CO23.3现场设备(1)空调机组⑤电动风阀执行器AO/DO，24VAC力矩：8Nm，16Nm，24Nm,32Nm美国M9000系列3.3现场设备(1)空调机组⑥两通水阀与电动执行器AO/DO，24VAC阀门额定压力，关断压力，介质温度阀门特性阀径选择：,Q-m3/h，ΔP-barVG1000球阀及电动执行器3.3现场设备(1)空调机组VG8000VG70003.3现场设备(2)变风量系统静压变送器室内温度传感器变频调速器其它同空调机组3.3现场设备(2)变风量系统①静压变送器•24V测量范围0~249pa,747pa,1245pa输出4~20mA线性度±0.1%精度±0.1%DPT266系列风压差3.3现场设备(2)变风量系统②室内温度传感器

TE-6700TMZ1600TE7003.3现场设备(2)变风量系统②末端装置控制器JohnsonControls:VAV110,VMA1400/1415/1200KMCKMD6001：4UO，4UI，4控制HoneywellW7751+ML6161LonWorks室内温度传感器

3.3现场设备（3）冷源系统现场设备水温传感器压力、压差变送器流量变送器水流开关、水压差开关开/关式电动蝶阀电动调节阀P299系列压力DPT230系列水压差F61KB水流开关3.4现场设备（3）总变电计量变送器电压：单相，3相4线式，3相3线式（253-TVAW，256-TVSW）电流：单相，3相4线式，3相3线式（253TAAW）功率：单相，3相4线式，3相3线式（253-TVAW）频率（253-THZW）功率因数3.4现场设备（3）总变电计量变送器智能式仪表

-输入：电压230V/400V（3相4线，3相3线，单相）电流5A（3相4线，3相3线，单相）

-输出：RS485，数显，脉冲（KWH，KVA）

-参数：KVA，I，f，cosФ