現(xiàn)代化大廈的樓宇自動(dòng)控制工程案例

1、現(xiàn)代化大廈的樓宇自動(dòng)控制工程案例 現(xiàn)代化大廈的樓宇自動(dòng)控制工程案例作者：佚名 時(shí)間： 2008-8-1瀏覽量：樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng) , 簡(jiǎn)稱為樓控系統(tǒng) , 又稱為建筑設(shè)備自動(dòng) 化系統(tǒng) , 是建筑智能的重要組成部分 , 將對(duì)整座建筑的空調(diào) 系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)組、制冷機(jī)組、冷卻塔、風(fēng)機(jī)盤管、水箱水位、 照明回路等系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)采集和控制 , 實(shí)現(xiàn)大廈設(shè)備管理自 動(dòng)化 , 起到集中管理、分散控制、節(jié)約能耗的作用。、工程概況 沈陽(yáng)房地產(chǎn)交易中心位于沈陽(yáng)市中心地帶 , 總建筑面積 53000m2,總投資為億元，樓宇自動(dòng)控制投資為312萬(wàn)元。大廈地上 19 層 , 地下 2 層。其中 , 地下兩層為停車場(chǎng) , 地上

2、1-9 層為房地產(chǎn)交易市場(chǎng) ,10-19 層為高級(jí)寫字間。 是一座對(duì)辦公 環(huán)境要求較高的現(xiàn)代化建筑。2、需要控制的機(jī)電設(shè)備統(tǒng)計(jì) 空調(diào)機(jī)組 , 共 23 臺(tái),分布于 1-10 層、17 層、18 層和地下 1 層。采用組合式空調(diào)機(jī) , 室內(nèi)回風(fēng)與新風(fēng)混合 , 經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾 加熱、加濕后送入室內(nèi) ;新風(fēng)機(jī)組 , 共 22 臺(tái), 分布于 919層,將新風(fēng)經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾 , 加 熱、加濕后送人室內(nèi) ;送風(fēng)機(jī)組 , 共 8 臺(tái), 分布于地下 1 層和地下 2 層, 夏天送自然 風(fēng), 冬天送熱風(fēng) , 將新風(fēng)經(jīng)過(guò)濾器 , 加熱后送人室內(nèi)冷凍 / 冷卻水系統(tǒng) : 冷凍站系統(tǒng)共有 4 臺(tái)冷水機(jī)組、 4 臺(tái)冷卻 泵

3、、4 臺(tái)冷凍泵、 1 個(gè)分水器、 1 個(gè)集水器位于地下 2 層, 還 有 4 臺(tái)冷卻水塔位于樓頂屋面 ;換熱站 :在地下 2 層,有 2 臺(tái)平板式換熱器 ,兩臺(tái)空調(diào)熱水循 環(huán)泵 ;給排水 :有一個(gè)生活水池、 6 臺(tái)生活水泵位于地下 2層,11 個(gè) 積水坑 ,分布于地下 1層和地下 2 層;熱風(fēng)幕 :共 36 臺(tái)熱風(fēng)幕 , 分布于地下 1層、地上 1層和 3層;照明: 照明分為樓內(nèi)照明和泛光照明 , 樓內(nèi)照明控制 84 個(gè)回 路, 泛光照明控制 20回路;變配電 :變電所在地下 1層,共有 4 臺(tái)變壓器。需要監(jiān)測(cè)每臺(tái) 參數(shù) ;風(fēng)機(jī)盤管 : 共有 362 個(gè)風(fēng)機(jī)盤管 , 分布于 919 層 ; 排

4、風(fēng)機(jī) : 共 有 16 臺(tái)排風(fēng)機(jī) , 分布于地下 1 層和地下 2 層。3、樓宇自控工程實(shí)施 我們選擇西門子的頂峰產(chǎn)品來(lái)完成沈陽(yáng)房地產(chǎn)交易中心的 樓宇控制工作，購(gòu)置了 2臺(tái)mBc 28臺(tái)mEc 22臺(tái)DPU及若 干模塊和前端設(shè)備。其中mBc和模塊分別用于冷站和變電所 ， 每臺(tái)mEc用來(lái)控制兩臺(tái)自主機(jī)組。DPU用來(lái)控制排污泵、照明回路、排風(fēng)機(jī)等。前端設(shè)備分別用于空調(diào)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、冷/ 熱站、積水坑等處 , 為了便于對(duì)各種設(shè)備的集中管理 , 我們 在樓宇控制中心安裝了 1臺(tái)康柏電腦、1臺(tái)LQI600k川打印 機(jī)。I 作以后 , 就可以實(shí)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定完成布線和設(shè)備安裝 施對(duì)各種設(shè)備的監(jiān)控了。下面分

5、別說(shuō)明各種設(shè)備的監(jiān)控情 況?？照{(diào)機(jī)組當(dāng)空調(diào)機(jī)組工作時(shí) , 控制程序?qū)⒗蔑L(fēng)道溫度和濕 度傳感器cPm65采集的回風(fēng)溫度和濕度與設(shè)定的溫度和濕度 進(jìn)行比較 , 利用先進(jìn)的比例積分微分算法閉環(huán)調(diào)節(jié)盤管供水 閥門的開度和加濕器。由于算法先進(jìn) , 可使振蕩最小 , 并保持 精密的控制 , 始終使室內(nèi)的溫度和濕度接近于設(shè)定值。因?yàn)?室外新風(fēng)溫度在大多數(shù)情況下都與設(shè)定值相差較多, 無(wú)論升溫還是降溫 , 都要消耗能量 : 為此 , 我們根據(jù)空氣質(zhì)量檢測(cè)的 結(jié)果 , 由程序自行調(diào)節(jié)新風(fēng)閥的開度 , 既可保證室內(nèi)空氣質(zhì) 量, 又可避免能量的浪費(fèi)。在春秋過(guò)渡季節(jié) , 因無(wú)需溫度調(diào)節(jié) 可將新風(fēng)閥全開 , 以獲得盡可

6、能多的新鮮的空氣。通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 和軟件 , 可以實(shí)現(xiàn)在中央控制室對(duì)各空調(diào)機(jī)組進(jìn)行控制和管 理。還可以將各空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警、 過(guò)濾阻塞報(bào)警、盤管低溫報(bào)警等傳到中央控制室的控制主機(jī) 上, 一旦有報(bào)警發(fā)生 , 程序?qū)⑹宫F(xiàn)場(chǎng)控制器做出關(guān)機(jī)和開水 閥等保護(hù)動(dòng)作 , 以免設(shè)備受損。新風(fēng)機(jī)組因?yàn)樾嘛L(fēng)機(jī)組和送風(fēng)機(jī)組無(wú)回風(fēng) , 所以風(fēng)道溫度和 濕度傳感器GFm65安裝在送風(fēng)管道上。對(duì)新風(fēng)機(jī)組和送風(fēng)機(jī) 組來(lái)說(shuō) , 只要機(jī)組工作 , 新風(fēng)閥就得全開 , 不需要調(diào)節(jié) , 所以 選用開關(guān)式風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器。因?yàn)檫M(jìn)來(lái)的都是新風(fēng), 所以不用監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量。其它情況與空調(diào)機(jī)組相同。送風(fēng)機(jī)組送風(fēng)機(jī)組工作情況與新風(fēng)機(jī)組大

7、體相同。區(qū)別只有兩現(xiàn)代化大廈的樓宇自動(dòng)控制工程案例作者：佚名時(shí)間： 2008-8-1瀏覽量：點(diǎn) : 其一 , 送風(fēng)機(jī)是為地下車庫(kù)送新風(fēng)的 , 不需要調(diào) 節(jié)濕度 ; 其二, 送風(fēng)機(jī)組在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)必須啟動(dòng) , 當(dāng)消防 系統(tǒng)啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)時(shí) , 新風(fēng)閥必須隨之全開。為此 , 我們使用控 制風(fēng)機(jī)啟 / 停的主接觸器的輔助觸點(diǎn)的開 / 閉來(lái)控制新風(fēng)閥 的開/ 關(guān)。冷凍與冷卻水系統(tǒng)冷凍 / 冷卻水系統(tǒng)由冷卻塔、冷卻水泵、 冷凍水泵、分水器、集水器和冷凍機(jī)組等組成。要監(jiān)控的數(shù) 據(jù)點(diǎn)數(shù)量多、類型復(fù)雜。我們利用一臺(tái)mEc-40、若干模塊、若干前端設(shè)備加上我們?cè)?Insigh 基礎(chǔ)上開發(fā)的軟件完成這 些設(shè)備的監(jiān)控

8、工作。具體控制情況如下 : 冷凍/ 冷卻水系統(tǒng)由 軟件控制 , 嚴(yán)格按規(guī)定的順序和時(shí)間間隔啟 / 停各種設(shè)備 , 我 們的控制順序如下 : 開機(jī) : 開冷卻水閥門開冷卻塔風(fēng)機(jī) 開冷卻水泵開冷凍水閥門開冷凍水循環(huán)泵開冷凍機(jī) 組。關(guān)機(jī) : 關(guān)冷凍機(jī)組關(guān)冷凍水循環(huán)泵關(guān)冷凍水閥門關(guān)冷 卻塔風(fēng)機(jī)關(guān)冷卻水泵關(guān)冷卻水閥門。冷凍機(jī)組運(yùn)行時(shí) , 隨時(shí)檢測(cè)冷凍 / 冷卻水的水流狀態(tài) , 一旦有 冷凍或冷卻水停止流動(dòng) , 立即停止冷凍機(jī)組運(yùn)行 , 以免結(jié)冰 , 造成冷凍機(jī)組損壞的嚴(yán)重后果。我們的程序不但可以控制每 臺(tái)冷凍機(jī)組的啟 / 停, 而且還可以使整個(gè)冷站達(dá)到最低能耗,達(dá)到最低的主機(jī)折舊率。在管道的適當(dāng)位置設(shè)置

9、溫度傳感器 以測(cè)量空調(diào)水供 / 回水溫度 , 根據(jù)程序或管理的日程安排自 動(dòng)開關(guān)冷凍機(jī)組 ; 根據(jù)管理的要求自動(dòng)切換 4 臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行 次序 ,累計(jì)每臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間 , 自動(dòng)選擇運(yùn)行時(shí)間最短的機(jī) 組運(yùn)行 , 使每臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間基本相等 , 以延長(zhǎng)機(jī)組使用壽 命。自動(dòng)監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) , 故障報(bào)警 , 并按照實(shí)際 情況自動(dòng)啟動(dòng)備用設(shè)備 ; 根據(jù)總管水流量及供 / 回溫度 , 計(jì)算 系統(tǒng)總負(fù)荷來(lái)控制空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。當(dāng)負(fù)荷大于一臺(tái)機(jī)組的 15%,則第二臺(tái)機(jī)組運(yùn)行。我們?cè)诜炙骱图髦g安裝了旁通調(diào)節(jié)閥 , 并在供 / 回 水管路上分別安裝了壓力傳感器 , 根據(jù)冷凍機(jī)組供 / 回水壓 力

10、差來(lái)調(diào)節(jié)冷凍水旁通閥開度。確保冷凍水系統(tǒng)供水壓力穩(wěn)我們?cè)诶鋮s水的供 / 回水總管之間安裝了旁通調(diào)節(jié)閥 , 通過(guò) 調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)和冷卻水供 / 回水旁通閥開度 , 使 冷卻水供 / 回水溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。補(bǔ)水泵的啟停也是由程序控制的。監(jiān)測(cè)膨脹水箱水位, 當(dāng)水位降到低限時(shí)啟動(dòng)補(bǔ)水泵 , 當(dāng)水位上升到標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)停補(bǔ)水 泵。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的同時(shí) , 在中央控制計(jì)算機(jī)上顯示膨脹 水箱的水位和補(bǔ)水泵的運(yùn)行狀態(tài) , 并可做到超低水位報(bào)警。熱換站熱換站與冷凍系統(tǒng)共用一個(gè) mBc-40. 我們?cè)诠苈返倪m當(dāng)位置安裝了溫度傳感器和熱水調(diào)節(jié)閥。監(jiān)測(cè)熱換器二次側(cè) 的供水溫度 , 程序?qū)⒋藴囟群驮O(shè)定值進(jìn)行比

11、較 , 采用比例積 分微分算法閉環(huán)調(diào)節(jié)換熱器一次側(cè)的供水流量。在保證供熱 要求的情況下 , 盡可能地節(jié)約能量。給排水用水位開關(guān)監(jiān)測(cè)生活水池的水位 , 根據(jù)設(shè)定的高低水 位控制供水閥的開 / 關(guān)。水位降到低水位時(shí)開閥 , 升到高水位 時(shí)關(guān)閥 , 并做到超低水位和超高水位報(bào)警。根據(jù)供水管路的 壓力, 控制供水泵的啟停 , 監(jiān)測(cè)供水泵的運(yùn)行狀態(tài) , 故障時(shí)報(bào) 警。用水位開關(guān)監(jiān)測(cè)各積水坑的水位高 / 低, 當(dāng)達(dá)到高水位時(shí) 啟動(dòng)排污泵 , 當(dāng)水位下降到低位時(shí)停泵。每個(gè)積水坑中有兩 個(gè)排污泵 ,程序每次都選擇累計(jì)運(yùn)行時(shí)間少的泵運(yùn)行, 以確保設(shè)備使用均衡。為防止因排污泵等故障 , 造成污水溢出 , 我 們監(jiān)

12、測(cè)了超限報(bào)警水位 ,當(dāng)達(dá)到此水位時(shí) , 系統(tǒng)將報(bào)警 ,以便 工作人員及時(shí)處理。熱風(fēng)幕沈陽(yáng)房地產(chǎn)交易中心大廈采用的是電熱幕 , 這種電熱 幕要求電熱器關(guān)閉后 , 風(fēng)扇要繼續(xù)工作 2-3min, 以免余熱散 發(fā)不出來(lái) , 造成損壞。廠家提供的電熱幕有兩個(gè)按鍵 , 分別控 制電熱器和風(fēng)扇 , 可在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作。樓控系統(tǒng)若想控制熱風(fēng)幕有兩種方法 : 其一是用控制器分別控制電熱器和風(fēng)扇。 從技術(shù)上講很容易 , 但要增加一倍的控制點(diǎn) , 而控制器的價(jià) 格又很高 , 每增加一個(gè)控制點(diǎn) ,將增加一千元左右的投資 , 建 設(shè)方難以接受。另一種方法是將熱風(fēng)幕的供電回路分為主回 路和輔助回路 , 主回路為電熱器供電

13、 , 輔助回路為風(fēng)扇供電。 重新設(shè)計(jì)一套控制回路 , 使主回路一接通 , 輔助回路隨之立 即接通 ,而當(dāng)主回路繼開時(shí) , 輔助回路延遲一段時(shí)間才斷開。 這樣做既達(dá)到了控制要求 , 也節(jié)省了投資 , 所以我們選擇了 這種方法。僅此一項(xiàng) , 就為沈陽(yáng)房地產(chǎn)交易中心節(jié)省了近四 萬(wàn)元。在樓控中心計(jì)算機(jī)上 , 程序首先采集環(huán)境溫度 , 當(dāng)環(huán)境 溫度低于設(shè)定值時(shí) , 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間表控制每臺(tái)熱風(fēng)幕 的啟停 ,并顯示熱風(fēng)幕的工作狀態(tài)。當(dāng)有特殊情況時(shí), 在現(xiàn)場(chǎng)和樓控計(jì)算機(jī)上都可對(duì)熱風(fēng)幕進(jìn)行手動(dòng)啟停。照明我們利用 mBc DPU計(jì)算機(jī)和軟件配合，對(duì)每一回路按 預(yù)先設(shè)定的時(shí)間表進(jìn)行控制。必要的時(shí)候 , 在現(xiàn)場(chǎng)

14、和樓控計(jì) 算機(jī)上都可對(duì)每一路燈進(jìn)行手動(dòng)開 / 關(guān)。對(duì)公共走廊和泛光 照明也實(shí)現(xiàn)了光控制。即 : 當(dāng)該處較亮?xí)r不開燈。每一路燈 的狀態(tài)可在計(jì)算機(jī)上顯示 , 并可累計(jì)開燈時(shí)間。為防止突然 燈滅 , 我們用數(shù)字輸出點(diǎn)的常閉觸點(diǎn)控制燈回路。變配電我們監(jiān)測(cè)了全部 4 臺(tái)變壓器的輸出功率、功率因數(shù)、 用電量和次級(jí)回路每相電壓、電流 , 并可按時(shí)間累計(jì)這些數(shù) 值。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等異常情況時(shí)報(bào)警。所監(jiān)測(cè)的 各項(xiàng)參數(shù)均可在樓控計(jì)算機(jī)上顯示。現(xiàn)代化大廈的樓宇自動(dòng)控制工程案例作者：佚名 時(shí)間： 2008-8-1 瀏覽量：風(fēng)機(jī)盤管由于風(fēng)機(jī)盤管在空調(diào)系統(tǒng)中只起微調(diào)作用 各個(gè)房間對(duì)溫度的要求也不統(tǒng)一 ,很難集中控

15、制。而且 , 可通 訊的風(fēng)機(jī)盤管控制器的價(jià)格是普通型的數(shù)倍 , 從性能價(jià)格比 來(lái)看 ,至少在現(xiàn)階段 , 采用連網(wǎng)集中管理分散控制風(fēng)機(jī)盤管 的方式意義不大。所以我們?cè)陲L(fēng)機(jī)盤管所在房間安裝了手動(dòng) 風(fēng)機(jī)盤管控制器 ,由各房間人員自行調(diào)節(jié)。但考慮到節(jié)能 , 我 們將這些風(fēng)機(jī)盤管分為 4 組, 每組由計(jì)算機(jī)來(lái)控制其電源和 水閥, 避免樓內(nèi)無(wú)人時(shí)還有許多風(fēng)機(jī)盤管開著造成浪費(fèi)。排風(fēng)機(jī)這些排風(fēng)機(jī)平時(shí)用作排風(fēng) , 火災(zāi)時(shí)用作排煙。為了便 于設(shè)備的集中管理 , 我們?cè)诓挥绊懴老到y(tǒng)的情況下 , 對(duì)每 臺(tái)排風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟?？刂?, 使其按一定的時(shí)間間隔定時(shí)啟 / 停 必要的時(shí)候 , 在現(xiàn)場(chǎng)和樓控計(jì)算機(jī)上都可讓每臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行手 動(dòng)啟 / 停。計(jì)算機(jī)上可對(duì)每臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)進(jìn) 行監(jiān)視 , 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。4、樓宇自控中央管理 計(jì)算機(jī)樓控中央控制計(jì)算機(jī)上安裝了樓控管理軟件 , 我們?cè)?此軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā) , 使其和各控制器實(shí)現(xiàn)通訊 , 完成對(duì)各控制器的管理。各種機(jī)電設(shè)備都是在現(xiàn)場(chǎng)控制器 mBc mEc的程序控制下工作的，但必要時(shí)，在樓控中央控制計(jì) 算機(jī)上可以隨時(shí)改變?nèi)我庠O(shè)備的啟停狀態(tài)。在屏幕上可以實(shí) 現(xiàn)三維圖像顯示每臺(tái)設(shè)備的系統(tǒng)圖 , 如: 冷水機(jī)組、水泵、空 調(diào)機(jī)組等。現(xiàn)場(chǎng)控制器隨時(shí)與樓控中央控制計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)