楼宇自动化技术课件

智能建築基本概念第一節智能建築產生的背景第二節智能建築定義與構成第三節智能建築特徵與發展第四節智能建築技術的發展與趨勢第一節智能建築產生的背景智能建築(IntelligentBuilding)，首次出現於1984年的美國康涅狄格州的哈特福德市改建的38層高的舊金融大廈（取名為CityPlace）1、特點：裝備了通信系統；辦公自動化系統；自動監控和建築設備管理系統。2、使得：用戶可享受到通訊自動化及辦公自動化的服務；空調、供水、防火防盜、供配電系統均為電腦控制；實現了自動化綜合管理。3、CityPlace以其全新的設計與服務成為智能建築跨時代的里程碑第一節智能建築產生的背景經濟背景第三產業的崛起世界經濟全球化世界經濟由總量增長型向品質效益型轉變智能建築的產生——經濟同樣起到決定性的作用

第一節智能建築產生的背景社會背景社會變革——國家壟斷經營的交通郵電、郵電等行業轉向自由競爭、國際貿易和市場開放，使得資訊技術市場的競爭日趨激烈，為智能建築的技術和設備選擇提供了更多的機會。第一節智能建築產生的背景技術背景電腦技術、微電子技術、資訊網絡技術促使智能建築的實現具備了技術基礎。第一節智能建築產生的背景工作和生活的客觀需求——隨著現代生活水準的提高，人們對工作和生活場所的環境條件也提出了更高的要求，而智能建築的出現正迎合了這種需求，它能為使用者提供更加方便、舒適、高效和節能的生產與生活條件。第二節智能建築定義與構成究竟什麼是智能建築？什麼樣的建築才能稱之為智能建築?——建築作為建築工程與藝術、自動化技術、現代通信技術和電腦網絡技術相結合的複雜系統工程學科——“智能建築”第二節智能建築定義與構成美國的定義：——智能建築乃是通過優化其結構、系統、服務、管理四個基本要素及其相互關係來提供一個多產的和成本低廉的環境。——沒有固定的特徵來定義智能建築，事實上所有智能建築所共有的唯一特性是其結構設計可以適於便利、降低成本的變化。第二節智能建築定義與構成歐洲的定義：——創造一種可以使住戶有最大效率環境的建築，同時該建築可以使之有效地管理資源，而在硬體設備方面的壽命成本最小。第二節智能建築定義與構成日本給出的智能建築定義有四個方面：1）作為收發資訊和輔助管理效率的軌跡；2）確保在建築裏工作的人們滿意和便利；3)建築管理合理化，以便用低廉的成本，提供更周到的管理服務；4)針對變化的社會環境、複雜多樣化的辦公，以及主動地經營策略，做出快速靈活和經濟的相應。第二節智能建築定義與構成中國學術界對智能建築的定義：——智能建築系統是指利用系統集成方法，將智能電腦技術、通信技術、資訊技術與建築藝術有機結合，通過對設備的自動監控，對資訊資源的管理和對使用者的資訊服務及其與建築的優化組合，所獲得的投資合理，適合資訊社會需要，並且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建築物。第二節智能建築定義與構成建設部頒佈的智能建築國家標準《智能建築設計標準》中做出的定義：——智能建築是以建築為平臺，兼備建築設備、辦公自動化及通信網絡系統，集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建築環境。第三節智能建築特徵與發展複雜性特徵——從系統論的角度來看，可以把它看作是一個“複雜系統（ComplexSystems）”，因為它具備了複雜系統幾乎所有的特徵。第三節智能建築特徵與發展集成化特徵——集成（Integrated）是指把各個自成體系的硬體和軟體，加以集中，並重新組合到統一的系統之中。第三節智能建築特徵與發展由5個獨立的自動化基本子系統組成：設備管理自動化系統（BAS）；安全防衛自動化系統（SAS）；通信自動化系統（CAS）；防止火災自動化系統（FAS）；和辦公自動化系統（OAS）。——這些子系統通過系統集成中心（SIC）組合在一起，滿足用戶需求。第三節智能建築特徵與發展智能建築的開放性特徵第三節智能建築特徵與發展技術先進性特徵無線通信技術的充分應用數位化視頻傳輸技術的推廣使用控制系統的全數字化技術第四節智能建築技術的發展與趨勢自1984年建成第一座智能建築以來，世界各國紛紛效仿，智能建築迅速在世界各地展開。集中體現了資訊社會的特徵，它給居住在大樓裏的人們創造出一個安全、舒適、快速、便捷、節能等及具增值服務的空間。近年來我國智能建築行業得到了迅速發展，呈現出巨大的市場潛力，社會效益和經濟效益不斷提高。我國智能建築已進入成熟發展階段。第四節智能建築技術的發展與趨勢智能建築及智能化社區的主流技術電腦局域網技術將是主流，目前無論是大樓或智能化社區都在規劃設計千兆以太電腦寬頻網路；有線電視和雙向網路是數字及圖像傳輸的不可缺的網路，能傳輸模擬圖像也能傳輸數字圖像，實現IP電話、電視圖像、電腦數字應用；第一節電腦控制系統組成硬體部分:電腦控制系統的組成第一節電腦控制系統組成硬體部分:電腦功能——按照預先編制好的程式進行數據採集、數據處理、邏輯判斷、控制量計算、報警等。同時，通過介面電路向系統的各個部分發出各種控制命令，指揮整個電腦控制系統。第一節電腦控制系統組成硬體部分:過程通道——過程通道是電腦與被控對象之間交換數據資訊的通道；——按傳輸信號的形式可分為模擬量通道和開關量通道；——按信號的傳輸方向可分為輸入通道和輸出通道。第一節電腦控制系統組成硬體部分：過程通道

——模擬量輸入通道（AnalogInputs，AI）用來將被控對象的模擬量被控參數（被測參數），轉換成數字信號，並送至電腦，它包括檢測元件（感測器）、變送器、多路採樣器和模/數（A/D）轉換器等。第一節電腦控制系統組成硬體部分：過程通道——模擬量輸出通道（AnalogOutputs，AO）將電腦輸出的數字信號經D/A轉換器變換為模擬量後，去控制各種執行機構動作。第一節電腦控制系統組成硬體部分：過程通道——開關量輸入通道（DigitalInputs，DI）用於將現場的各種限位開關或各種繼電器的狀態輸入電腦；——開關量輸出通道（DigitalOutputs，DO）用來控制系統中的各種繼電器、接觸器、電磁閥門、指示燈、聲光報警器等只有開、關兩種狀態的設備。第一節電腦控制系統組成硬體部分：控制操作臺功能：——控制操作臺是人與電腦控制系統聯繫的設備，在控制操作臺上隨時顯示紀記錄系統的當前運行狀態和被控對象的參數，使操作人員及時地瞭解過程的狀態，進行必要的干預，修改有關參數或緊急處理某些事件。當系統某個局部出現意外或故障時，也在操作臺上產生報警資訊。操作人員在操作臺上可修改程式和工藝參數，也可以按需要改變系統的運行狀態。第一節電腦控制系統組成硬體部分：控制操作臺操作臺包括以下設備：——CRT顯示器或LED數碼管顯示器、印表機、記錄儀等輸出設備；——鍵盤、功能控制按鈕和扳鍵（作用開關）等輸入裝置；——電腦外存器。如硬碟、磁片機、磁帶機等，用來暫存系統數據和程式。第一節電腦控制系統組成軟體部分：系統軟體——電腦控制系統的應用軟體是用戶根據自己的需要，執行編制的控制程式、控制演算法程式及一些服務程式；——控制軟體包括對系統進行直接檢測、控制的前沿程式，包括人-機聯繫、對外圍設備管理的服務性程式，還有保證系統可靠運行的自檢程式等。軟體部分：應用軟體——電腦控制系統的應用軟體是用戶根據自己的需要，執行編制的控制程式、控制演算法程式及一些服務程式；——控制軟體包括對系統進行直接檢測、控制的前沿程式，包括人-機聯繫、對外圍設備管理的服務性程式，還有保證系統可靠運行的自檢程式等。第一節電腦控制系統組成第二節電腦控制系統分類電腦控制系統分為以下幾種類型：——操作指導控制系統；——直接數字控制系統；——集散控制系統及現場匯流排與分佈控制系統。第二節電腦控制系統分類操作指導控制系統：也稱為數據採集和處理系統（如圖所示）：第二節電腦控制系統分類操作指導控制系統：——對現場隨時產生的大量數據（如溫度、壓力、流量等）進行巡迴檢測、收集、記錄、統計、運算、分析、判斷和處理；——若遇到某個參數超過限定值，操作人員可進行處理——電腦並不直接控制生產過程。第二節電腦控制系統分類直接數字控制系統——簡稱DDC系統（DirectDigitalControl）——電腦對一個或多個參數進行檢測，並將監測結果與給定值比較，按照控制規律進行計算，控制量通過介面直接控制執行機構對被控對象進行控制——這種方式在工業生產中使用較為普遍第二節電腦控制系統分類直接數字控制系統直接數字控制系統第二節電腦控制系統分類集散控制系統——集散控制系統（DistributedControlSystem，DCS）是採用集中管理、分散控制策略的電腦控制系統；——它以分佈在現場的數位化控制器或電腦裝置完成對被控設備的即時控制、監測和保護任務，具有數據處理、顯示、記錄及顯示報警等工作；——集散控制系統克服了集中控制帶來的危險集中，系統可靠性差的問題，同時又避免了控制裝置分散在現場各處，人機聯繫困難，無法統一管理的缺點，通過通信匯流排（現場匯流排或網路）使整個系統形成一個整體，實現了資訊和操作管理集中化、控制任務分散化的目標。集散控制系統第二節電腦控制系統分類集散控制系統結構

集散控制系統的功能分層

集散式建築設備監控系統結構第二節電腦控制系統分類現場匯流排與網路控制系統——隨著微電子學和通信技術的發展，過程控制的一些功能進一步分散下移，出現了各種智能現場儀錶。這些智能變送器、執行器等簡化佈線，減少模擬量在長距離輸送過程中的干擾和衰減的影響，便於共用數據以及線上自檢；——現場匯流排是適應智能儀錶發展的一種電腦網絡，它的每個節點均是智能儀錶或設備，網路上傳輸的是雙向的數字信號；——由於現場匯流排具有可靠性高，便於容錯，全數字化，通信距離長，速率快，多節點，造價低廉，並且具有很強的抗干擾能力等一系列優點，普遍用於智能建築中。第二節電腦控制系統分類現場匯流排與網路控制系統第二節電腦控制系統分類典型的現場匯流排系統第三節BAS體系樓宇自動化系統（BuildingAutomationSystem）對樓宇內各種機電設備進行集中管理和監控；主要包括空調及新風系統、送排風系統、冷凍站系統、熱交換站系統、變配電系統、照明系統、給排水系統、垂直輸送系統等；對各個子系統進行監測、控制、資訊記錄，實現分散節能控制和集中科學管理，為用戶提供良好的工作和生活環境，同時為管理者提供方便的管理手段，從而減少建築物的能耗並降低管理成本。一、數字直接控制器定義

直接數字控制器DDC

(DriectDigitalController)

又稱下位機所有的控制邏輯均由微信號處理器，並以各控制器為基礎完成第一節數字直接控制器概述二、直接數字控制DDC系統介紹

直接數字控制DDC系統是指一個終端系統，是機械系統中用於服務於單獨區域的組成部分.直接數字控制DDC系統的資訊處理與控制的水準取決於機器設備的形式(如VAV終端)

第一節數字直接控制器概述三、直接數字控制DDC系統的優點

直接數字控制DDC系統具有很多優點，以下列出其中最重要的幾點：簡化操作降低費用提高舒適性無需校準改善控制方式提高房產價值控制優越控制靈活改善居住條件改善維護和服務

第一節數字直接控制器概述四、直接數字控制器DDC系統的費用在建築中安裝全終端DDC系統的費用正在不斷下降中，多數只有很少甚至沒有費用的增加。考慮到終端DDC系統的眾多優越性，這些費用比傳統系統更具效率，如果恰當地使用DDC系統，它的費用可在短期內回收。第一節數字直接控制器概述五、直接數字控制器DDC系統適用的建築和系統直接數字控制器DDC系統適用於現在大多數建築，包括：辦公大樓、學校、醫院、賓館以及工業建築，還可應用於建築改造。第一節數字直接控制器概述六、直接數字控制器DDC系統特點1、可將建築聯網2、能提供過往使用紀錄3、操作人員不需要電腦經驗

4、DDC系統能協助顧問工程師5、DDC系統對服務和管理公司的益處6、DDC系統控制設備與機械系統設備之差異

7、DDC系統適用的建築大小第一節數字直接控制器概述一、Excel50簡介

第二節DDC50控制器類型特性8個通用模擬輸入電壓： 0~10V電流： 0~20

mA(需外接499Ω電阻)電阻：0~10bit感測器： NTC20kΩ電阻

-58°Fto302°F(-50°Cto150°C)四個數字輸入電壓： 最大24

VDC(小於2.5V為邏輯狀態0，大於5V為邏輯狀態1)。4個通用模擬輸出電壓： 0~10V，最大11V,±1

mA電阻： 8bit繼電器： 通過MCE3或MCD3控制6個數字輸出電壓： 每個可控矽輸出24

VAC電流： 最大0.8A,6個輸出一共不能超過2.4A。ExcelDDC50端口

ExcelDDC50有兩種應用模組，XD50-FCS和XD50-FCL

第二節DDC50控制器XD50-FCS模組式指示燈和端口第二節DDC50控制器（a）（b）XD50-FCS端子口第二節DDC50控制器2、ExcelDDC50端口連接方式DO點連接方式AO點連接方式DI點連接方式AI點連接方式二、Excel50操作面板

DDC50控制器將操作面板、鍵盤和顯示合併為一體。有8個基本功能鍵和4個快捷鍵。

第二節DDC50控制器三、Excel50控制器操作1、複位2、密碼程式3、密碼修改4、啟動順序5、Plant快捷鍵6、時間程式快捷鍵7、數據點/參數快捷鍵8、報警快捷鍵第二節DDC50控制器五、時間程式描述第二節DDC50控制器Excel500/600可根據建築管理需要自由編制監控系統，適合於中等容量的建築物，如學校、酒店、寫字樓、購物中心和醫院等。

第三節DDC500/600控制器一、特性

通訊方式控制器容量模組和點數容量

系統匯流排長度第三節DDC500/600控制器二、內部模組

第三節DDC500/600控制器模組描述XC5010CExcel500電腦模組（對分佈式I/O是必需的）XC5210CfExcel500大型RAMXC6010Excel600電腦模組XP501/502電源模組XD505A/508C-bus通訊子模組XDM506通訊子模組的數據機XF521A/526模擬輸入模組XF522A/527模擬輸出模組XF523A數字輸入模組XF524A/529數字輸出模組XF525A三狀態輸出模組二、內部模組

對於DO點，連接方式最簡單，直接連接3-4（DO1），5-6（DO2）、7-8（DO3）、9-10（DO4）、11-12（DO5）、13-14（DO6）即可。第二節DDC50控制器

對於AO點，如果不需要外加電源的話，可直接連接15-16或15-1（AO1）、17-18或17-1（AO2）、19-20或19-1（AO3）、21-22或21-1（AO4）；如果需要外加電源的話，則應該按如下方法連接：15-2（AO1）、17-2（AO2）、19-2（AO3）、21-2（AO4）。

第二節DDC50控制器DI點則分無源還是有源觸點，若是無源觸點，連接23-32（DI1）~29-32（DI4）；若是有源觸點，則應連接23-24（DI1）、25-26（DI2）、27-28（DI3）、29-30（DI4）。第二節DDC50控制器樓宇設備自動控制系統

——

對冷熱源系統、給排水系統、空調系統、電梯控制、照明及供配電系統進行統一管理、監測和控制，設備多且散。自動控制系統——

一般採用DDC控制系統——

採用集中管理和分散控制控制特點——

控制器採用網路互連，一個控制器控制本地較小數量的感測器/執行器能耗最大控制要求高第一節空調系統的監控空調系統分類全空氣空調系統全水空調系統空氣——水空調系統製冷劑空調系統集中式空調系統半集中式空調系統分散式空調系統

全回風式空調系統

全新風式空調系統新回風混合式空調系統定風量、變風量空調系統低速、高速空調系統工藝性、舒適性空調系統一般性、恒溫恒濕性空調系統

通過改變送風溫度來滿足室內冷（熱）負荷變化。

若向室內吹冷風，送入室內的冷量是：

Q＝cρL（tn－ts）式中，c是空氣的比熱容；ρ是空氣密度；L是送風量；

tn是室內溫度，ts是送風溫度；Q是吸收（或送入）室內的熱流量。風機以恒速運行，從而保持風量的恒定，僅通過改變送風溫度來進行空氣的溫度調節。一、定風量空調系統新風機組通常與風機盤管配合進行使用為避免室外空氣對室內溫濕度狀態的干擾，在送入房間之前需要對其進行熱濕處理，室內負荷通常由風機盤管處理。

新風機組只有一個換熱器，冬夏季共用在冬季送入熱水對空氣進行加熱，在夏季則送入冷凍水對空氣冷卻去濕。加濕器僅在冬季對新風加濕。新風機組在南方地區作為舒適性空調使用時，時常取消了加濕器。

二、全新風式空調系統全新風式空調系統工藝流程

監控功能新風門及風機的監控通過風閥控制器控制新風的開關狀態監視風機電機的工作狀態，確定是處於“開”或“關”檢測風機電機的電流是否超載，超載產生報警信號過濾網的監測用微差開關即可監視新風篩檢程式兩則的壓差，以瞭解篩檢程式是否要求清洗﹑更換。新風溫度監控由新風通道的溫度感測器實測新風溫度，通過調節冷熱水閥開度，使新風溫度在設定的範圍內，使室內的溫度保持相對恒定。

新風濕度監控由新風通道的濕度感測器實測新風的濕度信號，通過調節加濕閥的開度，使新風濕度在設定的範圍內。

控制方式——定風量控制方式控制演算法——比例積分調節方式防凍保護程式的啟動風機停止，室外空氣溫度不高於５℃時；風機未停機，換熱器出口水溫低於８℃時關風門+關風機

新回風混合空調系統比全新風空調系統增加了回風系統和排風系統，其目的是為了節約能源，淨化室內空氣，並可與消防系統聯合排煙。由於增加了回風系統和排風系統，與全新風系統比較，需增加監控點：

1、回風溫度監控

2、回風濕度監控

3、新風/回風比例監控

4、排煙系統監控

三、新回風混合空調系統回風溫度監控——回風通道的溫度感測器實測回風溫度，通過控制換熱器上的調節閥的開度來調節熱水（或冷水）流量，使回風溫度控制在設定的範圍內

回風濕度監控——由回風通道的濕度感測器實測回風通道的濕度信號，通過控制蒸汽閥的開度來調節蒸汽流量，使回風濕度保持在設定的範圍內。新風/回風比例監控——根據新風通道中的溫度、濕度感測器以及回風通道中的溫度、濕度感測器實測出的新風溫度及濕度，以及回風溫度及濕度，調節新風電動風門和回風電動風門的開度，使新風/回風比例控制在預定值。在不同的氣象條件下，應選擇不同的新風/回風比例，以減少系統能耗。排煙系統監控——當發生火災時，新風、回風系統立即停止工作，啟動排煙系統。四、變風量空調系統變風量系統（VAV，VariableairvolumeSystem）——當室內空調負荷改變以及室內空氣參數設定值變化時，自動調節空調系統送入房間的送風量，使通過空氣送入房間的負荷與房間的實際負荷相匹配，以滿足室內人員的舒適要求或工藝生產的要求。同時送風量的自動調節可以最大限度地減少風機的動力，節約運行能耗。優點：降低運行能耗方面具有很大的優勢實現局部區域（房間）的靈活控制能自動調節送入各房間冷量室內無過冷過熱現象VAV空調系統示意圖

控制方式(1)風機出口閥門控制

用傳動裝置改變風機出口蝸殼形態，從而改變風量。(2)風機入口導葉片控制

通過風機入口裝有的放射可活動葉片來調節葉片的角度，從而改變風量。(3)變節距控制

改變軸流風機葉片的安裝角度，以改變風量。(4)風機轉速控制

通過改變風機的轉速，從而改變風機的運行曲線。通過理論分析，變風量系統的風量控制方式採用調節風機轉速的控制方式所達到的節能效果最佳。控制系統框圖及末端線路說明

作業1、繪製新風系統硬體配置圖2、繪製空調系統硬體配置圖3、簡單論述空調系統的監控對象及控制原理第二節冷熱源系統的監控常用的冷媒——氟利昂、溴化鋰、氨等，製冷方式——壓縮式製冷、熱力製冷和冰蓄冷。製冷原理製冷系統監控主要內容

冷凍機組的監測與控制

冷卻水系統的監測與控制冷凍水系統的監測與控制製冷系統監控原理圖冷水機組聯鎖控制ＢＡＳ在對某個製冷機組下達啟動命令時，其相關設備的動作時間順序應為：對應冷卻水﹑冷凍水管路上的閥門立即開啟；冷却塔风机﹑冷却水与冷冻水水泵延迟２～３min啟動；制冷主机启动延迟３～４min執行。ＢＡＳ在對某個製冷機組下達停止命令時，其相關設備的動作時間順序設為：立即切斷主機電源；冷卻塔水泵﹑風機，冷凍水水泵延時３～５min停止；對應的管路閥門延時４～６min後關閉。冷凍水供/回水溫度監測通過供水總管上的溫度感測器T1檢測冷凍水供水溫度，檢測的信號送入DDC（AI）中，通過回水總管上的溫度感測器T2檢測冷凍水回水溫度，檢測的信號也送入DDC（AI）中。冷凍水供水水流量監控通過供水總管上的流量感測器F檢測冷凍水流量，送入DDC（AI）中。水機組開啟台數控制把上述三种信号送入DDC中，計算出實際的空調冷負荷，再根據實際冷負荷及壓差旁通閥V的開度自動調整冷水機組投入台數與相應的迴圈水泵投入台數。以期達到最佳節能效果。

由壓差感測器ΔP檢測冷水供、回水總管之間的壓差，送入DDC（AI），與壓差預先設定值比較後，DDC送出相應信號（AO），調節位於供、回水總管之間的旁通閥的開度，實現進水與回水之間的旁通，以保持供、回水壓差恒定。

壓差旁通控制水流檢測、水泵控制

冷凍水泵、冷卻水泵啟動後，通過水流開關FS檢測水流狀態，其信號送入DDC（DI）中，根據水流狀態由DDC發出信號，通過電動閥調節水流。如果流量太小，甚至斷流，把信號送入DDC，則系統自動報警，DDC送出信號自動停止相應製冷機運行。當某一臺水泵出現故障，信號送入DDC，DDC發出信號控制備用水泵自動投入運行。冷卻水溫度監測利用溫度感測器T4檢測冷卻塔出水溫度，檢測信號送入DDC（AI），即時控制冷卻塔風機的啟停台數。工作狀態、報警顯示與列印水箱補水控制通過液位感測器LT檢測水箱水位，DDC根據水位信號，控制進水電磁閥LV的開、閉，以維持水位在允許範圍內，水位越限時發出報警信號供熱系統的監控供熱鍋爐系統的監控原理熱水鍋爐通常監控的內容為：(1)自動檢測鍋爐水位，蒸汽壓力、爐膛負壓，蒸汽流量、給水流量，排煙溫度；(2)自動控制電動機的啟動、停止；(3)自動保護與自動調節監控環節。熱交換系統監控原理

熱交換系統是以熱交換器為主要設備。其作用是供給生活、空調及供暖系統用熱水，對這一系統進行監控的主要目的是監測水力工況以保證熱水系統的正常迴圈，控制熱交換過程以保證要求的供熱水參數。1）熱量計量系統：F、T5、T6構成2）壓力監測：P1、P23）熱交換器二次側熱水出口溫度控制：T1、T2、V1、V24）熱水泵控制及聯鎖5）工作狀態顯示與列印第三節供配電系統的監控對供配電系統的監視管理包括：1、檢測運行參數：電壓、電流、功率、變壓器溫度等2、監視電氣設備運行狀態3、對建築物內所有用電設備的用電量進行統計及電費計算與管理4、對各種電氣設備的檢修、保養維護進行管理配電系統監控圖第四節給排水系統給水系統的監控採用恒壓（無水箱）供水：應用變頻裝置改變水泵電機轉速，以適應用水量變化

採用高位水箱、低位水地給水系統：在屋頂設高位水箱，在低處（地下室）設一低位水池，中間設置水泵。恒壓（無水箱）供水水泵啟/停自動監控恒壓供水系統組成：壓力感測器，可編程序控制器（PLC）、變頻器、供水泵組等自動監測及報警高位水箱供水

通常的供水系統從原水地取水，通過水泵把水注入高位水箱，再從高位水箱靠其自然壓力將水送到各用水點。

1)水泵啟/停自動監控2)自動監測及報警分集水坑排水和污水池排水

排水系統構成:集水坑（污水池）、排水泵（污水泵）、液位感測器等

1、排水泵起／停監控

2、檢測與報警排水系統的監控第五節照明系統照明控制1、蹺板開關控制方式2、斷路器控制方式3、定時控制方式4、光電感應開關控制5、智能控制方式

主要控制內容（1）時鐘控制

（2）照度自動調節控制（3）區域場景控制

（4）動靜探測控制

（5）應急狀態減量控制

（6）手動遙控器

（7）應急照明的控制第六節電梯系統的監控電梯系統的監控內容1）按時間程式設定的運行時間表啟/停電梯、監視電梯運行狀態、故障及緊急狀況報警。

2）多臺電梯群控管理。

3）配合消防系統協同工作。

4）配合安全防範系統協同工作。

第一節CARE基本概念

CARE術語CARE=ComputerAidedRegulationEngineering

電腦輔助控制設計1．Plants2．專案（Projects）3．CARE功能（CAREFunctions）4．Plant原理圖（PlantSchematic）5．控制策略（ControlStrategy）6．開關邏輯（SwitchLogic）7．時間程式（TimeProgram）8．Plant與控制器連接（LinkingtoController）CARE的Project、Controller與Plant之間的關係按鈕欄

打開Project、Plant或Controller。

啟動Plant原理圖功能。

啟動Plant控制策略功能。

啟動Plant開關邏輯功能。

將Plant與當前選擇的Controller相連，或將Plant從當前選擇的Controller分離。

啟動數據點編輯器。

啟動時間程式編輯器。

啟動默認文本編輯器。

啟動搜索範本功能。

啟動編譯功能。

啟動CARE仿真軟體。

啟動上傳/下載工具。

啟動X1584軟體。

啟動終端分配功能。

顯示CARE管理者對話框，包括軟體版本序列以及與軟體相關的資訊。第二節Plant定義和管理

此節介紹如何定義和選擇Plant，以及CARE所提供的Plant管理功能（如Plant複製和刪除）。CARE功能如原理圖、控制策略、開關邏輯均適於特定的Plant，啟動CARE的第一步是選擇Project，然後選擇Plant。如沒有Plant或需要一個新的Plant，則需要定義一個新的Plant。每個Controller最多可定義128個Plant。第二節Plant定義和管理一、Plant的定義二、Plant的打開三、Plant的複製四、Plant的更名五、Plant資訊的顯示或修改六、Plant的刪除第三節控制器的定義、連接和管理Controller的定義第三節控制器的定義、連接和管理新的控制器窗口控制器與Plant的連接將Plant分配到控制器中，以確定控制器中所要求的I/O端子。要求Controller和Plant連接後必須有相同的測量單位，同時，PlantOS版本號必須比ControllerOS版本號低。第三節控制器的定義、連接和管理Attach/DetachPlant對話框第三節控制器的定義、連接和管理第四節Plant原理圖菜單項:File包含兩個下拉項：End：關閉原理圖窗口。About：顯示版本號資訊。Edit包含十個下拉項：Insertmodeon/off：插入模式選擇，為off選擇在原理圖後增加一個新的段，為on則在當前段前插入一個新的段。Delete：刪除不再需要的段。Loadmacro：載入以前所保存的段。Savemacro：將所需的段保存為macro（以後可用於其他的Plant或Project）。Deletemacro：刪除不再需要的macro。Modifyhardwarepoint：修改硬體點，可改變模擬輸出點、數字輸入點、數字輸出點的默認屬性。第四節Plant原理圖Feedbackpoint：建立附加用戶地址（對數字輸入或輸出點）。Modifyuseraddress：修改所選點的用戶地址。Pointwithoutgraphic：在原理圖中增加沒有圖形段的點。Redrawschematic：更新原理圖。View包含四個下拉項：Pointcount：顯示Plant摘要窗口，包括可用的輸入、輸出點數及類型。Useraddress：在原理圖各個三角形下顯示用戶地址。Segmentlist：顯示所選段的資訊，如對Supplyfan顯示singlespeed、novolumecontrol和auxiliarycontact等選項。Extratext：顯示所選段的附加文本，對感測器或執行器來說，附加文本通常指默認值。。Segments：包含十三個下拉項，用於選擇Plant設備類型。不同的Plant類型有不同的段類型。Help：顯示線上用戶手冊標題目錄，點擊標題則顯示相關資訊。第四節Plant原理圖

原理圖中箭頭意義箭頭顏色箭頭三角形方向符號點的類型綠色向下-數字輸入或累加器紅色向下0模擬輸入藍色向上-數字輸出紫色向上0模擬輸出淡藍色向上/Flex第四節Plant原理圖硬體點符號（三角形）軟體點符號（正方形）第四節Plant原理圖段操作具體步驟1．選擇增加或插入方式。2．若為插入方式，將框移到合適的段，以便插入的段放在所需的位置上。軟體在框的左邊插入段。例如想在第2和第3段間插入新的段，則框應放在第3段上面。3．點擊菜單項Segments，顯示段目錄。4．點擊段名或輸出段的數字選擇所需的段，出現選項目錄。第四節Plant原理圖5．點擊選項或輸出選項數字選擇所需選項。6．點擊OK選擇選項或輸入數字，有些所選的段可能會出現附加窗口，從附加窗口選擇所需的項。當進行了最後的選擇時，關閉段目錄窗口，原理圖工作區域出現一個新的段，位於框的左邊。7．可繼續選擇段，進行組合，當完成原理圖後，可用菜單File下拉項End結束原理圖功能，開始建立控制策略。第四節Plant原理圖第五節控制策略控制策略組成：

Plant控制策略由控制回路組成，為模擬點提供標準的控制功能，通過監測回路和調整設備操作來維持環境的舒適水準。控制回路是由一系列的表示事件順序的“控制圖示”組成。控制圖示通過預編程功能和運算法來實現Plant原理圖中的控制順序。例如：控制圖示包括比例-積分-微分(PID)功能和最大值功能等。第五節控制策略典型的控制回路練習：1.創建新控制回路（在選擇任何控制策略之前，必須打開或新建一個回路，File/Load或New）：點擊控制策略窗口菜單File項，選中New第五節控制策略2.選擇和放置控制圖示：加入PID圖示左邊的變數（Y)是輸出右邊的變數（X、W）是輸入Y、X、W需要連接到物理點、軟體點或其他控制圖示第五節控制策略3.X連接到壓力感測器第五節控制策略4.PID的W輸入連接到設定值（軟體點）首先創建軟體點第五節控制策略W輸入連接到設定值第五節控制策略Y輸出入連接到硬體點（分機控制）當控制回路完成後，PID圖示變成淺藍色第五節控制策略第六節開關邏輯圖示功能圖示意義圖示意義新/清屏載入macro保存保存macro恢復結束

拷貝從窗口移去控制欄刪除第六節開關邏輯開關邏輯圖示位於窗口右側，可獲得開關邏輯功能如下：-ROW：刪除開關表中的行，但不能刪除第一行，可使用File下拉項Delete可將開關標全部刪除。+COL：在開關表右側增加列。-COL：刪除開關表中的列。+DELAY：加入延時時間。-DELAY：刪除延時時間。MATH：插入公式。XOR：將開關表中的多個OR列變為唯一的列。+XOR：在XOR表中加入新的行。-XOR：刪除XOR表中的行。第六節開關邏輯開關表的描述：結果行輸出點用戶地址最小的延時時間On或off例：下行表示點Supply_Fan在延時30秒後啟動。Supply_FanTe=30S1結果行第六節開關邏輯AND（與）邏輯第六節開關邏輯OR（或）邏輯第六節開關邏輯延時時間第六節開關邏輯第七節時間程式時間程式是建立控制器設備操作的時間序列，如採用時間程式設置HVAC啟動和停止時間。一個控制器最多可設20個時間程式。每個時間程式需要指定命令的點目錄和周程式。周程式通過指定DailyPrograms來定義系統正常日活動，控制器在每週的每日(從星期日到星期六)都使用DailyPrograms。周程式用於一年中的每個周。每個時間程式只有一個周程式。時間程式的建立時間程式的更名時間程式的刪除第七節時間程式練習：創建一個時間程式：在WeekDay日程序中：06:00HVAC_CTRLon18:00HVAC_CTRLoff在WeekEnd日程序中：12:01HVAC_CTRLon23:59HVAC_CTRLoff在周程式中，從週一到週五採用WeekDay日程表 從週六到周日採用WeekEnd日程表第七節時間程式第八節數據點編輯器CARE提供了6個不同功能的編輯器:混合文本編輯器（MiscellaneousTextEditor）：定義和編輯缺省的以及自定義的文本。一、數據編輯器的啟動

1．點擊菜單Database下拉項Select或點擊菜單欄下按鈕欄中的選擇按鈕，選擇所需的控制器，出現Select對話框。2．點擊菜單Controller下拉項Edit，DataPointEditor或點擊工具欄數據點編輯器圖示，出現DatapointEditor窗口，如圖5-166所示，在CAREManager顯示所選Project。二、基本工作方法（一）Project的打開（二）目錄結構和資訊的顯示（三）柵格的配置三、點的描述UserAddress：點名，最多18個字元TechnicalAddress：內部6位數字，定義和定位系統中的點。包含控制器號0-30）、模組號（1-16）和終端號（1-12）。如010310表示1號控制器，模組3的終端10。ControllerName：點所分配的控制器名。PointSubtype：點的類型，可從下拉項中選擇。EngineeringUnit：可從下拉項中選擇合適的單位。Descriptor：完成點資訊，最多32個字元。對用戶地址可再增加一些描述，更詳細地瞭解點的情況。AlarmText：報警文本，可從下拉項中選擇。Characteristic：相關感測器的輸入/輸出特性，可從下拉項中選擇。OpertorAccessLevel：操作優先順序別（1-4），優先順序別高的才能修改點的屬性。Initial.Value：初始值。HighAlarmLimit：高位報警限位HighWarningLimit：高位警告限位LowWarningLimit：低位警告限位LowAlarmLimit：低位報警限位AlarmDelay：報警延時四、工程單位每個模擬工程單位有一個縮寫，可用十進位的數表示。如：溫度感測器的模擬輸入可用兩個十進位的數表示華氏度。1、在數據點編輯器中，點擊菜單Options下拉項EditTextandAnalogEng.Units，出現MiscellaneousTextEditor/AnalogEngineeringUnits對話框，默認單位在Default列顯示“√”，編制的工程單位則沒有“√”。至少一個點已經使用的單位在Used列顯示“√”，使用和未使用的點均可以進行編輯2、建立新的模擬工程單位步驟：選擇空行，在Unit區域輸入文本；點擊Dec.Places列選擇格式；點擊OK確認。3、編輯模擬工程單位步驟：定位所需編輯的列；點擊Unit區域，寫入新的文本；點擊Dec.Places列選擇格式；點擊OK確認。4、從其他控制其拷貝模擬工程單位步驟：與上述類似。5、替代模擬工程單位步驟：選擇工程單位，點擊左邊平鋪欄的進行替代；點擊Default；點擊OK確認第九節終端分配工具終點分配工具(TAT：TerminalAssignmentTool)是CARE管理的圖形工具，用於顯示和修改已有的控制器目標輸入/輸出硬體結構。只能在已存在的控制器進行TAT處理，不能進行新的控制器的建立。一、TAT的啟動點擊菜單Controller下拉項Edit，點擊TerminalAssignmentTool。TerminalAssignment窗口顯示當前的控制器結構。二、使用上下文菜單在TAT工作需要通過上下文菜單快速獲得重要功能，可點擊滑鼠右鍵顯示上下文菜單。最後3個指令也可通過按鈕欄獲得。游標放在控制器窗口中位置，可選擇或不選擇（灰色）相應的指令。三、帶housing工作（一）housing的增加（二）housing的移去四、帶模組工作（一）模組的插入（二）模組類型的修改（三）DIO模組神經ID的設定/修改

（四）模組數字的修改

（五）模組的移動

（六）模組的移去五、帶點工作（一）點的分配（二）點類型的顯示/修改第十節PLANT編譯

一、編譯步驟1．未打開控制器則打開控制器，已打開控制器則點擊所需控制器窗口。2．點擊菜單Controller下拉項Translate或點擊菜單欄下按鈕欄中的Translate按鈕，則開始編譯，當編譯時，在窗口上顯示資訊和警告，點擊警告資訊OK繼續編譯或點擊Cancel中止編譯。若取消，編譯停止，但編譯窗口保留，可觀察資訊。CARE編譯窗口包含File和Help兩項菜單欄，File提供二個下拉項：End：退出功能，About：顯示版本號和作者資訊；Help提供線上CARE用戶指導途徑。當翻譯完成時，在Translation窗口底部顯示下列各項資訊：RACLgenerationcompletedsuccessfully.3．點擊窗口右邊滾動欄上的上下箭頭可察看所有資訊，以確定正確進行了翻譯。4．點擊File下拉項End，退出編譯功能，返回CARE主窗口。二、翻譯螢幕1．Loadablefiles：可下載的檔；2．Pointnumbersandnames(physicalpoints,globalpoints,pseudopoints,flexpoints)：(物理點、全局點、偽點、flex點)點數量和名字。在一個控制器中最多有383點(128物理和255偽點)。 3．Flagsandformulanames(fromthemathematicaleditor)：Flags和公式名(從數學編輯器編輯)，每控制器最多384個點中不包含公式名和flags。4．控制回路5．開關表6．計算運行時間，包含組件、控制回路、開關表和總的運行時間7．Excelcodesize：Excel碼容量（按位元組算）8．檔大小（參數、Z-register和T-register）9．Excelprogramsize：Excel程式容量10．Totalapplicationsize：總的應用容量11．Datapointdescriptionsize：數據點描述容量三、翻譯資訊的列印CARE編譯器會將資訊存儲在列印檔中，軟體將採用控制器的最後四個字母並附加4個數字對檔進行命名。例如：控制器名為AHUCPU1,列印檔案名字將會為CPU10001.LST。第十一節文件管理一、檔管理（一）檔的備份（二）檔的恢復（三）元件庫的輸出（四）元件庫的輸入二、檔的上傳/下載（一）控制器的連接（二）CARE上傳/下載步驟

（三）檔的上傳（四）檔的下載

第十二節LiveCARE一、LiveCARE基本概念LiveCARE可改變控制策略符號參數、點模式及控制器資料庫中的手動數值，但LiveCARE不會自動保存這些變化。二、LiveCARE的啟動和退出（一）控制器的連接（線上監控）（二）控制器仿真的啟動（三）LiveCARE的啟動和退出（四）LiveCARE的退出三、LiveCARE常用步驟（一）Plant和通訊介面的選擇（二）控制器操作仿真（三）用戶地址的查看（四）控制策略的查看（五）開關邏輯的查看（六）監控（七）點的固定/不固定（Fixed/Unfixed）（八）符號資訊的查看和修改第一節樓宇設備自動化系統的設計設計的三個階段方案設計初步設計施工設計設計步驟1—3（1）由工程實際情況出發，決定哪些設備的控制納入建築設備自動化系統。（2）根據系統大致規模及今後的發展，確定監控中心位置和使用面積。（3）由於建築設備自動化系統幾乎涉及所有設備工種，因此設計過程中要注意與相關工種密切配合，熟悉其控制範圍與要求，確定監控點，在遵守相關工種有關規範基礎上共同核定對指定監控點實施監控的技術可行性。繪製設備控制原理圖，即按各個控制對象設備的結構和控制內容繪製設備控制原理圖。（4）編制監控表。按照各種設備控制目的及要實現的控制功能，編制監控表。（5）結合各設備工種平面圖，進行控制分站監控點劃分。按照各種設備的控制要求及內容選擇控制分站、感測器及執行機構。劃分時注意各控制分站的監控點不能過於飽滿，應留有10％以上的餘地。在此基礎上，確定系統硬體組態和系統軟體。（6）繪製建築設備自動化系統圖。按照選擇的系統繪製建築設備自動化系統圖及將各個設備控制系統組成網路。

(7）繪製建築設備自動化系統平面圖。確定控制分站、感測器及執行機構在現場的安裝位置，繪製平面圖。（8）進行監控中心佈置。設計步驟4—8監控表的編制1、監控點屬性的劃分分：模擬輸入（AI）、模擬輸出（AO）、數字輸入（DI）、數字輸出（DO）；監控點又可劃分如下三類：①顯示型、②控制型、③記錄型2、監控表的推薦格式所編制出的監控表，對於每個監控點應明確表出下列內容：①所屬設備名稱及其編號②監控點的被監控量③監控點所屬類型監控點總表DDC配置一覽表三、感測器與執行器的選型感測器溫度感測器：熱電偶、熱電阻標準信號：0～10mA、4～20mA

在BA系統中對溫度的檢測主要用於：l

室內氣溫、室外氣溫，範圍為－40℃～45℃。l

風道氣溫，範圍為－30℃～130℃l

水管內水溫，範圍為0℃～100℃

感測器通常採用鉑熱電阻、銅熱電阻、熱敏電阻、熱電偶等。測量精度優於±1％。其他感測器濕度感測器：空氣濕度常用相對濕度和露點溫度來表示。壓力感測器：在建築設備自動化中對壓力的檢測主要用於風道靜壓、供水管壓、差壓的檢測，有時也用來測量液位的高度，如水箱的水位等。大部分的應用屬於微壓測量，量程範圍為0～5000Pa。從壓力感測器將壓力轉換成電量的途徑來看，主要由電容式、電感式和電阻式3種，另外還有電磁感應、壓阻效應、壓電效應和光電效應式等。液位感測器：靜壓式（玻璃管式、壓力錶式、差壓式）、浮標式、浮筒式、電容式、電接點式流量感測器：暫態流量、累積流量差壓流量計、轉子流量計、容積流量計、渦輪流量計、漩渦流量計、電磁流量計、超聲波流量計等其他感測器執行器——由執行機構、調節機構組成，主要有電動執行器、氣動執行器、液動執行器電動執行器：電磁閥、電動調節閥

電動調節閥：電動執行機構、調節閥中央站及分站設計分級分佈式系統管理層採用以太網，通信協議是TCP/IP，速度是10～100Mbit/s，控制層採用匯流排型網，通信協議是RS-485，速度是9.6M～76.8Mbit/s。現場匯流排控制技術把現場資訊模擬量信號（如4～20mA）轉變為全數字雙向多站的數字通信傳輸，使建築自動化系統的現場裝置得以形成數字通信網絡。這樣，BAS的網路結構便為三層結構，即管理層、自動化層和現場層。中央站設計中央站又稱為監控中心，組成：處理機系統、顯示設備、操作鍵盤、列印設備、存儲設備，以及一個支撐和固定這些設備的操作臺。分站設計

在分散控制系統中，從各種現場檢測儀錶（如各種感測器、變送器等）送來的過程信號均由分站進行即時的數據採集、濾波、非線性校正及各種補償運算、上下限報警及積累量計算等。所有測量值和報警值經通信網絡傳送到中央站資料庫，供即時顯示、優化計算、報警列印等等。在分站還可完成各種閉環回饋控制、批量控制與順序控制等功能，並可接受從中央站發來的各種手動操作命令進行手動控制，從而提供了對生產過程的直接調節控制功能。

軟體設計分佈式系統的軟體分三層：

上層為全局控制伺服器和Web控制客戶機。全局控制伺服器的功能包括：Web伺服器、數據檔管理以及對局域控制器的管理等。控制客戶機實現控制系統的監控、操作和維護等功能。

中層IP路由器在邏輯上起網關作用，其功能是：網路連接、路由選擇、協議轉換等。

下層是控制網路控制節點，其功能是：實現現場設備的控制功能和過程I/O，控制節點接人網路的通信協議。

軟體分層結構第二節樓宇設備自動化系統工程的施工一、智能化系統建設的實施模式

①工程總承包模式

②系統總承包、安裝分包模式

③總包管理、分包實施模式

④全分包實施模式二、工程施工的準備工程的施工全過程可分為4個階段：施工準備、施工、調試開通和竣工驗收階段。

1．學習和掌握有關的規範和標準

2．熟悉和審查圖樣

3．確定BAS工程介面並根據工程實施的具體情況及時調整及相互確認

4．確定各類感測器和執行機構的安裝位置安裝工藝1．電氣線路敷設要點2、系統設備的安裝要點3．BAS輸入設備安裝要點4、BAS輸出設備的安裝要點1、工程調試程式2、空調系統單體設備的調試3、給排水系統單體設備的調試4、變配電照明系統單體設備調試5、電梯系統運行狀態的監測6、基本應用軟體設定與確認7、系統調試系統調試工程調試程式第三節

某體育館樓宇設備自動化系統工程設計設計依據（1）工程設計圖紙（藍圖和電子版）（2）國家有關規範及行業規定，主要有：《建築智能化系統工程設計管理暫行規定》（建設部1997-290）《智能建築設計標準》（GB/T50314-2000）《採暖通風與空氣調節設計規範》（GBJ19-87）《建築給排水設計規範》GBJ15-88《供配電系統設計規範》GB50052-95《電氣裝置工程施工及驗收規範》