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第七章 楼宇设备自动化系统工程的实施
本章重点
?BA系统的设计流程
?BA系统的软、硬件组成及配置
本章难点
?监控表的编制
?DDC的选型与配置
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第一节 楼宇设备自动化系统的设计
设计的三个阶段
方案设计
初步设计
施工设计
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设计步骤 1— 3
( 1)由工程实际情况出发,决定哪些设备的控制纳入建筑设
备自动化系统。
( 2)根据系统大致规模及今后的发展,确定监控中心位置和
使用面积。
( 3)由于建筑设备自动化系统几乎涉及所有设备工种,因此
设计过程中要注意与相关工种密切配合,熟悉其控制范围与
要求,确定监控点,在遵守相关工种有关规范基础上共同核
定对指定监控点实施监控的技术可行性。绘制设备控制原理
图,即按各个控制对象设备的结构和控制内容绘制设备控制
原理图。
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( 4)编制监控表。按照各种设备控制目的及要实现的控制功能,
编制监控表。
( 5)结合各设备工种平面图,进行控制分站监控点划分。按照
各种设备的控制要求及内容选择控制分站、传感器及执行机构。
划分时注意各控制分站的监控点不能过于饱满,应留有 10%以
上的余地。在此基础上,确定系统硬件组态和系统软件。
( 6)绘制建筑设备自动化系统图。按照选择的系统绘制建筑设
备自动化系统图及将各个设备控制系统组成网络。
(7)绘制建筑设备自动化系统平面图。确定控制分站、传感器
及执行机构在现场的安装位置,绘制平面图。
( 8)进行监控中心布置。
设计步骤 4— 8
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监控表的编制
1、监控点属性的划分
分:模拟输入( AI)、模拟输出( AO)、数字输入( DI)、
数字输出( DO);
监控点又可划分如下三类:
①显示型、②控制型、③记录型
2,监控表的推荐格式
所编制出的监控表, 对于每个监控点应明确表出下列内容:
① 所属设备名称及其编号
② 监控点的被监控量
③ 监控点所属类型
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表7 -1 a 监控点总表
A I ( 模拟量输入点) D O ( 数字量输出点) A O ( 模拟输出)
设备











温/






























水\












温/
湿

CI/PH



内CO2

内CO



湿

水\



































































1 冷水机组
2 冷冻水泵
3 冷却水泵
4 冷却塔
5 膨胀水箱
6 冷冻水压差旁通
7 冷冻水总供水管
8 冷冻水总回水管
9 冷却水总供水管
10 冷却水总回水管
小计
合计
1 离心通风机( - F 3 )
2 立柜式空调器( - F 3 )
3 轴流通风机( - F 2 )
4 立柜式空调器(- F 2 )
5 离心通风机( - F 1 )
6 立柜式空调器( - F1)
7 新风处理机组( - F 1 )
8 停车场环境( - F 1 )
9 风机盘管总控( - F 1 )
小计
合计
点数总计
D I ( 数字量输入点 )
1, 冷热源设备监控子系统
2, 新风空调设备监控子系统
监控点总表
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表7 -1 b D D C 配置一览表
序号 监控点描述






湿













1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15




D I 类型
电压输入
项目
D D C 编号







D O 类型




电压输入
模拟量输入点A I 要求
信号类型 供电电源
模拟量输出点A O 要求
信号类型 供电电源
DDC
供电
电源
引自
管线要求
导线
规格
型号
管线
编号
穿管
直径
DDC配置一览表
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三、传感器与执行器的选型
传感器
温度传感器, 热电偶、热电阻
标准信号,0~ 10mA,4~ 20mA
在 BA系统中对温度的检测主要用于:
l 室内气温、室外气温,范围为- 40℃ ~ 45℃ 。
l 风道气温,范围为- 30℃ ~ 130℃
l 水管内水温,范围为 0℃ ~ 100℃
传感器通常采用铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等。
测量精度优于 ± 1%。
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其它传感器
湿度传感器, 空气湿度常用相对湿度和露点温度来表示。
压力传感器,在建筑设备自动化中对压力的检测主要用于风道
静压、供水管压、差压的检测,有时也用来测量液位的高度,
如水箱的水位等。大部分的应用属于微压测量,量程范围为 0~
5000Pa。
从压力传感器将压力转换成电量的途径来看,主要由电容式、
电感式和电阻式 3种,另外还有电磁感应、压阻效应、压电效应
和光电效应式等。
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液位传感器,静压式(玻璃管式、压力表式、差压式)、
浮标式、浮筒式、电容式、电接点式
流量传感器,瞬时流量、累积流量
差压流量计、转子流量计、容积流量计、涡轮流量计、
漩涡流量计、电磁流量计、超声波流量计等
其它传感器
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执行器
—— 由执行机构、调节机构组成,主要有电动执行器,气
动执行器、液动执行器
电动执行器,电磁阀, 电动调节阀
电动调节阀,电动执行机构、调节阀
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中央站及分站设计
分级分布式系统
管理层采用以太网,通信协议是 TCP/IP,速度是 10~
100Mbit/s,控制层采用总线型网,通信协议是 RS-485,速度是
9.6M~ 76.8Mbit/s。
现场总线控制技术把现场信息模拟量信号(如 4~ 20mA)转
变为全数字双向多站的数字通信传输,使建筑自动化系统的现场
装置得以形成数字通信网络。这样,BAS的网络结构便为三层结
构,即管理层、自动化层和现场层。
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中央站设计
中央站又称为监控中心,
组成,处理机系统、显示设备、操作键盘、打印设备、
存储设备,以及一个支撑和固定这些设备的操作台。
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分站设计
在分散控制系统中,从各种现场检测仪表(如各种传感器、
变送器等)送来的过程信号均由分站进行实时的数据采集、滤
波、非线性校正及各种补偿运算、上下限报警及积累量计算等。
所有测量值和报警值经通信网络传送到中央站数据库,供实时
显示、优化计算、报警打印等等。在分站还可完成各种闭环反
馈控制、批量控制与顺序控制等功能,并可接受从中央站发来
的各种手动操作命令进行手动控制,从而提供了对生产过程的
直接调节控制功能。
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软件设计
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分布式系统的软件分三层:
上层 为全局控制服务器和 Web控制客户机。全局控制服
务器的功能包括,Web服务器、数据文件管理以及对局域
控制器的管理等。控制客户机实现控制系统的监控、操
作和维护等功能。
中层 IP路由器在逻辑上起网关作用,其功能是:网络
连接、路由选择、协议转换等。
下层 是控制网络控制节点,其功能是:实现现场设备
的控制功能和过程 I/O,控制节点接人网络的通信协议。
软件分层结构
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第二节 楼宇设备自动化系统工程的施工
一、智能化系统建设的实施模式
①工程总承包模式
②系统总承包、安装分包模式
③总包管理、分包实施模式
④全分包实施模式
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二、工程施工的准备
工程的施工全过程可分为 4个阶段:施工准备、施工、调
试开通和竣工验收阶段。
1.学习和掌握有关的规范和标准
2.熟悉和审查图样
3.确定 BAS工程界面并根据工程实施的具体情况及时调
整及相互确认
4,确定各类传感器和执行机构的安装位置
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安装工艺
1.电气线路敷设要点
2、系统设备的安装要点
3,BAS输入设备安装要点
4,BAS输出设备的安装要点
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1、工程调试程序
2、空调系统单体设备的调试
3、给排水系统单体设备的调试
4、变配电照明系统单体设备调试
5、电梯系统运行状态的监测
6、基本应用软件设定与确认
7、系统调试
系统调试
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工程调试程序
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第三节 某体育馆楼宇设备自动化系统工程设计
设计依据
( 1)工程设计图纸(蓝图和电子版)
( 2)国家有关规范及行业规定,主要有:
,建筑智能化系统工程设计管理暂行规定, (建设部 1997-290)
,智能建筑设计标准, ( GB/T50314-2000)
,采暖通风与空气调节设计规范, ( GBJ19-87)
,建筑给排水设计规范, GBJ15-88
,供配电系统设计规范, GB50052-95
,电气装置工程施工及验收规范, ( GBJ232-82)
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设备数量统计
冷热源子系统
设备名称 数量 说明
1 螺杆式冷水机组 2 位于地下 2层制冷机房, 旁通阀DN150
2 空调冷冻水泵 ( DN250) 3 位于地下 2层制冷机房
3 空调冷却水泵 ( DN250) 3 位于地下 2层制冷机房
4 冷却塔 2 位于 1层, 蝶阀 4台 ( DN350)
5 膨胀水箱 1
6 全热交换器 1 位于 4层, 纳入给排水子系统
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设备数量统计
空调、通风系统 ( -F3)

号 设备名称 数量 功率( KW) 说明
1 排烟轴流风机 1 2.2 内走廊及辅助用房排烟, 由消防系统控制
2 离心通风机
1 5.5 用于内走廊, 练习馆补风
1 3 用于内走廊及辅助用房排风
3 轴流通风机 2 0.37 防烟楼梯间加压送风, 不监控
4 吊顶式通风器 8 0.1 辅助用房, 不监控
5 立柜式空调器 1 2.2?3 网球练习馆
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设备数量统计
?给排水系统
?变配电系统
?电梯系统
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设计思路
?选择 Honeywell的 EBI系统
?BAS控制室设于地下 1层自动化监控室内,在地下 2层冷冻机房设置
1个分控工作站,对冷热水系统进行有效监控。
?配置 EXCEL500大型控制器。采用 LON分布式输入输出模块
( XFL521,XFL522,XFL523,XFL524)分散安装在重要监控现
场,使 BAS系统既降低安装成本、降低故障率,又能满足体育馆
对 BAS的技术要求。
?各楼层的空调机、通风机的监控点比较少,也相对分散,与自动
化监控机房的距离不会超过 500米,则采用 EXCEL50小型控制器。
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设计思路
?系统设置有 4台 EXCEL500大型控制器 ( 每台最大 128个监控点 ),
8台 EXCEL50小型控制器 ( 每台最大 22个监控点 ), 系统共有 582个
物理点容量 。
?考虑到系统将来可能的扩充和升级,在控制器配置时预留了大约
36%的物理点(大部分集中在 XL50),以作 BAS系统修改和扩充时
备用。
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系统组成
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子系统监控设计
冷热源子系统监控设计
AI AO DI DO 说明
7 1 36 18 点数需求,62
8?1 8?1 12?4 6?4
采用 XL500控制器 1台, 共配置 1块
XFL521,1块 XFL522,4块 XFL523和 4
块 XFL524
8 8 48 24 控制器可监控点数容量,88点
+1 +7 +12 +6 监控点数裕量,+26点
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子系统监控设计
空调、通风子系统监控设计 -F3
AI AO DI DO 说明
3 1 8 4 点数需求,16
4?1 4?1 8?1 6?1 采用 XL50控制器 1台
4 4 8 6 控制器可监控点数容量,22点
+1 +3 +0 +2 监控点数裕量,+6点
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子系统监控设计
空调、通风子系统监控设计 -F2
AI AO DI DO 说明
3 1 12 6 点数需求,22
4?2 4?2 8?2 6?2 采用 XL50控制器 2台
8 8 16 12 控制器可监控点数容量,22点
+5 +7 +4 +6 监控点数裕量,+22点
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子系统监控设计
空调、通风子系统监控设计 -F1
AI AO DI DO 说明
3 1 8 4 点数需求,16
4?1 4?1 8?1 6?1 采用 XL50控制器 1台
4 4 8 6 控制器可监控点数容量,22点
+1 +3 +0 +2 监控点数裕量,+6点
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AI AO DI DO 说明
24 8 32 16 点数需求,80
8?4 8?2 12?3 6?3
采用 XL500控制器 1台,共配置 1块
XFL521,1块 XFL522,4块 XFL523
和 4块 XFL524
32 16 36 18 控制器可监控点数容量,88点
+8 +8 +4 +2 监控点数裕量,+22点
子系统监控设计
空调、通风子系统监控设计 F1
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AI AO DI DO 说明
14 4 16 8 点数需求,42
8?2 8?1 12?2 6?2
采用 XL500控制器 1台,共配置
1块 XFL521,1块 XFL522,4块
XFL523和 4块 XFL524
16 8 24 12 控制器可监控点数容量,60点
+2 +4 +8 +4 监控点数裕量,+18点
子系统监控设计
空调、通风子系统监控设计 F4
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子系统监控设计
给排水子系统监控设计
AI AO DI DO 说明
6 0 24 6 点数需求,36
8?1 8?0 12?3 6?2 采用 XL500控制器 1台, 配置 1块XFL521,3块 XFL523和 2块 XFL524
8 0 36 12 设备监控点总数,56
+2 +0 +12 +6 监控点数裕量,+20
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子系统监控设计
变配电子系统监控设计
AI AO DI DO 说明
159 0 46 0 点数需求,205
8?10?
2 8?0?2 12?2?2 6?0?2
采用 XL500控制器 2台, 每台配置 10
块 XFL521,2块 XFL523
160 0 48 0 设备监控点总数,208
+1 +0 +2 +0 监控点数裕量,+3
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子系统监控设计
电梯系统监控设计
AI AO DI DO 说明
0 0 6 0 点数需求,6
4?1 4?1 8?1 6?1 采用 XL50控制器 1台
4 4 8 6 控制器可监控点数容量,22点
+4 +4 +2 +6 监控点数裕量,+16点