米乐M6 M6米乐建筑设备自动化综述讲解doc

　　班级：12级建环2班 姓名： 学号：2?? 建筑设备自动化综述 绪论 智能建筑 智能建筑融合了多各学科，是现代建筑技术，计算机技术，控制技术，通信技术及图像显示技术等现代技术结合的产物，具有工程合理，设备高度监控，信息管理科学，服务优质高效，使用灵活便利和环境安全舒适等特点。 建筑智能化系统 将BMS、INS和CNS通过综合布线系统GCS和计算机网络技术进行有机集成，俗称大3A集成。其中BMS是智能建筑存在的基础，CNS是沟通建筑物内外信息交流的纽带，INS则向人们提供方便快捷的工作。三者交汇融合的部分称为建筑集成管理系统IBMS。 主要由建筑管理系统BMS、信息网络系统INS和通信网络系统CNS三大子系统组成。 楼宇自动化系统 楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统，是智能建筑最重要的子系统之一，其任务是对建筑物内的能源使用，环境，交通健全设施进行监测，控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。集散型建筑设备自动化系统的体系结构包括：中央管理计算机、直接数字控制器、建筑设备自动化通信网络、执行器与传感器。 计算机控制技术基础 自动控制 在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（控制器+传感器+执行器），使机器、设备或生产过程（被控制对象）的某个工作状态或参数（被控参数）自动的按照预定的规律进行。 计算机控制系统 A.组成 ?硬件部分 硬件主要包括主机、外围设备、过程输入输出通道、人机联系设备等。 其中，过程输入输出通道包括模拟量输入通道AI、模拟量输出通道AO、数字量输入通道DI、数字量输出通道DO。 ?软件部分 软件是指能够完成各项功能的计算机程序的总和。它分为系统软件和应用软件两大部分。 B.分类 ?操作指导控制系统 指计算机的输出只是对系统的过程参数进行采集、处理，然后输出反映生产过程的数据信息，并不直接用来控制生产对象。 ?监督计算机控制系统SCC 类型：SCC+模拟调节器；SCC+DDC。 如右图是一种二级控制系统，SCC可用较高档计算机，它与DDC之间通过接口进行信息交换。SCC计算机完成最优化分析和计算，给出最佳设定值给DDC计算机执行控制。 ?直接数字控制系统DDC 用一台计算机对多个参数进行实时数据采集，按照一定的控制算法运算，然后输出调节指令到执行机构，直接对生产过程施加连续调节作用。 ?集散型计算机控制系统DCS 又称分层分级系统，米乐M6 M6米乐一般分3级，第一级为现场级，第二级为监控级，第三极为系统管理级。 优点：由于实现分散控制，系统处理能力提高，危险性大大分散，较好满足了计算机控制系统的实用性、可靠性和整体协调性。 缺点：信息集成能力不强；系统不开放、可集成性差；可维护性不高。 自动控制系统PID调节 ?比例调节 Kp值越大，控制器放大倍数越大，灵敏度越高。 比例控制器的比例带δ，表示控制器的放大能力和灵敏度；δ减小（Kp增大），比例作用越强，系统静态偏差越小，系统稳定性越差。 ?积分调节 优点：消除静态偏差 缺点：出现过调现象，引起被调量振荡 原因：其调节速度及方向只决定于输入偏差的大小及正负，与偏差变化速度的大小及方向无关，因此只要偏差一样，它就以同样大小的速度去继续关小调节阀，这就产生过调现象。 积分作用具有滞后性和快速下降性，其强弱取决于Ti，Ti数值减小，积分作用加强，则在同样偏差值时，执行器的动作速度加快，这样可以减小调节过程中被调量的动态偏差，但会增加调节过程的振荡，反之亦然。 ?微分调节 微分控制作用是对偏差进行微分，根据偏差变化的速度方向，来预先改变控制输出量，减小超调量，克服振荡，提高系统稳定性。 微分作用的强弱取决于Td，Td越大，微分作用越强，系统振荡越小，稳定性越好，调节时间越短，快速性越强，但不能消除系统静态偏差。 建筑设备自动化网络技术 计算机网络 A.组成：连接对象、通信线路和通信设备、通信协议、网络软件 B.拓扑结构：星状拓扑、总线拓扑、环状拓扑、网状拓扑、树状拓扑 C.传输介质：双绞线米以内最常用）、同轴电缆、光纤、无线传输介质 D.通信协议：?OSI参考模型；?TCP/IP协议（传输控制协议/网间协议） 对比： LonWorks技术（现场总线技术） LonWorks是控制网络层次的技术，节点是其最重要的组成部分。节点的任务是获取和传输数据，并根据所获得数据信息来执行相应的控制逻辑。一个典型的LonWorks节点硬件结构包括一个神经元芯片、一个电源、一个通过网络介质通信的收发器和被监控设备接口的应用电路；几种常见的现场总线有EIB总线、CAN总线、Profibus总线、基金会总线。 BACnet协议 BACnet协议是建筑自动控制网络制定的一种数据通信协议。 重要特点：?专门用于楼宇自控网络；?完全的开放性；?互连特性和扩充性好；?应用领域不断扩大，互操作性好。 建筑设备自动化中的监控设备 传感器 定义：传感器是一种能把特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件。 常用传感器：温度传感器、湿度传感器、水流量传感器液位传感器、CO2传感器 选用要点：①量程合适，满量程的2/3最佳；②精度合适，温度±0.1、压力±1％、湿度±2％、流量±2％即可；③类型合适；④正确的安装方式、接线和电源；⑤输出信号形式；⑥使用环境的要求；⑦使用经济。 控制器 功能：控制器接受传感器的信号，其输出信号驱动执行器。 分类：按所用信号形式的角度可分为机械电气式、模拟电子式、直接数字控制式 执行器 执行器原理：执行控制器的命令，实现对系统进行调整，控制和启停操作?? 常用的执行器包括：电磁阀，风机盘管电动阀，电动调节水阀，电动风阀，变频器等。 调节水阀选择依据：一次侧为水的换热器的水流量调节阀选用等比例调节阀，一次侧为蒸汽的换热器的水流量调节阀选用抛物线调节阀，集分水器的旁通阀选用线性调节阀。 五、空调与通风系统的监控 1、风机盘管的控制 风机盘管的控制包括对风机的控制和对水侧的控制，实际工程中有两种控制方法：①水侧不安装电动阀，采用三速开关手动调节风机转速（高、中、低三档），以实现室内温度的调节；②水侧安装电动阀，采用温控器自动通断或连续调节盘管水侧电动二通阀或三通阀，并通过温控器面板上的三速开关手动调节风机转速，达到对室内温度的调节目的。 原理：如图所示，1S为电源开关，2S为温控开关，3S为冬夏季转换开关，4S为风机风速调节开关。图a为双管制风盘控制系统，图中位置为冬季工况，当室内温度低于设定值时，温控开关2S打在左侧，使电动调节阀通电，打开阀门。图b为四管制风盘控制系统，图中 位置为夏季工况。冬夏季的转换措施有手动和自动两种方式，根据系统形式和使用要求来决定，四管制的一般采用手动转换方式。 新风机组的监控 新风机组的控制方法主要有送风温度控制、送风相对湿度控制、防冻控制、二氧化碳浓度控制。如果新风机组要考虑承担室内负荷，则还要控制室内温度（或室内相对湿度）。 监控设备：现场控制器、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关△P、电动风阀、电动水阀等。 监测功能：①风机的状态显示、故障报警。送风机的工作状态由压差开关监测；②测量风机出口空气温湿度参数，了解机组是否将新风处理到要求的状态；③测量新风过滤器两侧压力，判断过滤器是否需要更换。用压差开关即可监视；④检查新风阀状况，以确定其是否打开。 控制功能：①根据要求起/停风机；②自动控制换热器水测调节阀，以使风机出口空气温度达到设定值；③自动控制蒸汽加湿器调节阀，使冬季风机出口空气相对湿度达到设定值；④用DO信号控制新风电动风阀。 连锁及保护功能：①在冬季，当热水温度降低或热水停止供应时，为防止机组温度过低而冻裂???热器，应由防冻开关TS发出信号通过DDC系统自动停止风机，同时关闭新风阀；热水调节阀打开，使换热器内的水流缓慢循环流动起来；②风机停机，风阀、电动调节阀同时关闭；风机启动，风阀、电动调节阀同时打开。 新风处理温湿度控制方案： ①夏季：方案一，如图a， 低温水处理新风，将新风处理 到低于室内空气的等含湿量线 的状态，此时新风承担室内的 全部潜热冷负荷和部分显热负 荷，风机盘管只需承担剩余的 显热负荷；方案二，如图b， 将新风处理到室内空气的等焓 线，新风机组只承担新风冷负 荷，风机盘管承担显热负荷和 潜热负荷；方案三，如图c，将新风处理到低于室内空气的等焓线，新风机组除了承担新风冷负荷，还部分承担房间冷负荷，剩余的房间冷负荷由风机盘管承担。 ②冬季：新风承担室内热负 荷时，将新风加热至室内温度； 新风承担室内冷负荷时，将新 风加热至规定温度；给内外区 同时提供新风时，新风加热至 规定温度但低于内区温度。 定风量空调机组的监控 控制设备：现场控制器、新风温湿度传感器TH、回风温湿度传感器TH、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关△P、电动风阀、电动调节水阀等。 控制功能：①送、回风机启停控制，风机控制的手/自动状态、风机运行状态和故障状态的监测；②三阀联动控制，新风阀与回风阀开度成反比，新风阀与排风阀开度成正比；风阀与风机连锁控制，风机关闭后电动阀关闭；③压差开关测量过滤器两侧压力，判断过滤器是否需要更换；④在冬季，当流过换热器的空气温度太低时，为冻裂换热器盘管，防冻开关TS动作向现场控制器发出DI信号停止风机，同时关闭新风阀，并加大水侧电动阀开度；⑤回风温度传感器检测房内空气温度，并与控制器设定温度比较，经PID运算后，通过AO信号调节水侧电动阀开度，使实测室内温度达到设定值。 恒温恒湿空调系统控制 ①小型精密恒温恒湿空调系统的控制 该系统指高度在3m左右、面积在300m2以下的空调房间提供恒温恒湿空气调节的系统，这类系统的制冷量一般低于56kW。 ②大中型精密恒温恒湿空调系统的控制 该系统指高度在3m左右、面积在300m2以上、新风比不是很大、室内发湿量较小、室内相对湿度波动范围较宽（如大于5%）的空调房间提供恒温恒湿空气调节的系统，这类系统的制冷量一般大于56kW。 通风系统的控制 对于设备房，可根据设备运行情况启停风机；对于卫生间，排风设备可按时间定时启停排风机；对于地下停车场可通过检测C0、CO2浓度启停通风机；对于库房可设置时间程序定期启停通风机。 当通风机或空调回风机兼作火灾补风机和排烟机时，常采用双速风机，平时低速运行补风，火灾时告诉运行排烟。 变风量空调系统控制 变风量系统是利用改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统。 1、变风量空调的特点：节能效果明显；控制灵活；空调品质高 2、变风量末端的类型：节流型；风机驱动型；旁通型；双风道型；再热型；压力有关型和压力无关型； 3、变风量空调机组的控制 方法：室内温度控制、送风参数控制、系统送风量控制、新风量控制，四部分相互独立又相互关联。 A.变频风机控制 ①定静压变温控制法 在保证系统风管上某一点 静压一定的前提下，室内要求由 VAV所带风阀调节；系统送风量由 风管上某一点静压与该点所设定 静压的偏差，通过反向PID运算， 控制变频器的频率以调节风机转 速来确定。当热负荷高的时候， 供冷需求多，送风机的转速提高， 按一定规律适当降低送风温度降 低转速，达到节能目的。当送风 量降低到底限设定值得时候，适 当提高送风温度。 ②变静压控制法 当全部阀门开度低于85%时 候，末端阀门小，风管上的压力升 高，反馈到风机，风机转速降低导 致风量减小，从而末端阀门开度增 大；当全部阀门开度高于85%时， 风管上的压力降低，反馈到风机， 风机转速增大从而风量增大，导致 末端阀门开度减小。 ③总风量控制法 根据风机相似定律，系统阻力系数不变时，总风量与风速成正比。 优点：在控制系统形式上具有比静压控制简单得多的结构，避免使用压力测量装置，在控制性能上具有快速稳定的特点，

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