楼宇自控的基本原理介绍
常规的楼宇自控系统方案由下列内容组成
监控点表（可能设计院或业主已提供，如果没有需自己做）
方案描述
设备清单
系统结构图（如有必要）
控制原理图（如有必要）
产品样本，认证、资质证书等
系统集成方案,特殊优化方案
常规的楼宇自控系统方案需有如下资料
点表（设计院或业主提供，部分项目没有）
暖通图纸（包括暖通设备清单，水系统图等）
电气图纸（具体的照明配电箱系统图等）
给排水图纸（具体的设备清单，地下给排水平面图等）
弱电系统招标要求（明确与BMS系统的接口等要求）
自动控制基本理论
自动控制回路包括三个部分：
第一部分，传感器S： 数据测量(Sensor),分为模拟数据,开关数据；
第二部分，控制器C： 根据其他信息进行数据的处理(Controller)；
第三部分，执行器A： 发出控制动作(Actuator)；
这三个基本功能行为组成了我们所知的自动控制回路。
楼宇自控系统组成
传感器、控制器（监控网络、网络路由器，网关、现场控制器）、执行器、操作及应用软件、系统集成。
传感器系列
室内、室外、风道、水管温度传感器；室内、室外、风道湿度传感器；静压、压力、压差传感器；流量传感器；照度传感器；CO,CO2等气体传感器；电压、电流、功率因数传感器；温控器；风流、水流开关；压差、低温限位传感器……；
执行器系列
风阀执行器、电动调节式水阀、电动蝶阀、电磁阀、变频器…
现场控制、集中管理
BAS，BMS，IBMS的区别
BAS（BuildingAutomation Sysem）：机电设备的综合管理，包括对暖通、给排水、电气、照明、电梯等机电设备的管理；
BMS（BuildingManagement system）：机电及弱电系统的综合管理，在BAS管理平台上集成联锁管理包括消防报警系统、综合安防、公共广播、程控交换机，停车场管理等系统；
IBMS（IntegratedBuilding Management system）：与办公自动化网络企业ERP管理系统集成的综合管理系统；
系统设计基础-监控点的概念
楼宇自控系统中描述监控内容的基础是监控点，简称“点”。项目设计中统计监控点的表格，简称“点表”。楼宇自控系统中监控点按照分为四类：
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模拟输入
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AI
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Analog Input
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0-10V 4-20mA
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开关输入
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DI
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Digital Input
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无源干触点
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模拟输出
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AO
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Analog Output
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0-10V 4-20mA
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开关输出
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DO
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Digital Output
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无源干触点
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UI：Universal Input 通用输入（AI或DI）
UO：Universal Output 通用输出（AO或DO）
常见的点表
主要监控对象
监控内容
中央空调系统（HVAC）：冷源系统（CHILLER）、热源系统（HEATING）、冷热源系统（CHILLER & HEATING 、空调机组（AHU）、新风机组（FAU，OAU）、送排风机（SEF）、风机盘管（FCU）、变风量末端（VAV-BOX）增长点。
给排水系统（PUMP & SUMP）：生活水泵、排水泵、水箱、水池；
变配电系统（ELE）：高压侧、低压侧、变压器；
照明系统（LIGHTING）；电梯（ELEVATOR）；其他（OTHER）。
楼宇自控系统的控制原理［冷源系统］
空调冷源系统监控概述
1．配电柜监控
2．设备连锁控制
3．机组次序控制
4．系统优化控制
5．冷却水塔风机自动控制
6．维修指示
7．报警及数据记录
其他监控点：阀位状态反馈、水管流量等等。
楼宇自控系统的控制原理［热源系统］
楼宇自控系统的控制原理［空调机组 AHU］
空调机组监控概述
1．配电柜监控
2．自动温度调节
3．自动湿度调节
4．自动变频调节
5．焓值控制
6．设备连锁控制
7．维修指示
8．报警及数据记录
其他监控点：阀位状态反馈、防冻开关状态、火灾报警信号等等。
楼宇自控系统的控制原理［新风机组 FAU］
楼宇自控系统的控制原理［给排水］
给排水监控概述
1．配电柜监控
2．集水井水位自动调节
3．生活水箱水位自动调节
4．机组次序控制
5．维修指示
6．报警及数据记录
楼宇自控系统的控制原理［照明］
楼宇自控系统的控制原理［变配电］
变配电监控概述
1．状态监控
收集并显示变配电系统的状态数据信息，包括如下：
开关状态、保护跳脱、电压、电流、功率因数、频率。
2．维修指示
3．报警及数据记录
楼宇自控系统的控制原理［电梯］
冷冻机组群控典型方案
典型的冷水机组系统
根据回水温度启停冷水机组
冷量估算=水流量 (F) ×出水及回水溫度差(T2-T1)
根据设定压差调节旁通阀开度
冷量(Q)=水流量 (F)×出水及回水溫度差 (T2-T1)
= 4.2 x 50l/s×(12℃ - 7℃)= 1050 kW
- 根据回水温度启停冷水机组
1)回水温度> 设定点(例如: 12℃)
2)需要冷量 >机组满负荷冷量
3)机组启动延迟时间结束
-根据设定压差调节旁通阀开度。
系统控制不稳定
- 现在机组控制普遍采用出水温度控制, 而不是回水温度控制
- 采用回水温度控制可能在某些情况下可能会产生冷量不足
- 总回水温度受压差旁通阀开度的影响,旁通阀开启后,回水温度与出水温度汇合，使总回水温度立即下降。
- 负荷量(Q)=水流量 (F)× 出水及回水溫度差 (T2-T1)
- 控制过程中会造成频繁停机。
但，节能效果相对差。
- DDC控制系统使机组在大多数时间工作在部分负荷
- DDC控制忽视机组的实际工作状况 ，判断条件简单：
计算冷量需求 >机组制冷量
回水温度 >设定值
- 机组运行越多,水泵的耗能越大；
DDC控制系统可能在开机时,因回水温度过高,投入过多的机组。
典型CCN CSM机组控制系统
典型CCN CSM机组控制系统
增加制冷需求 Additional CoolingRequired – ACR 加载的流程
a.当ACR温度传感器所测的冷冻水供水温度，高于当前的冷冻水
供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值
b.当前运行的机组有足够的时间由 0%负载至接近100%负载
c.行机组的负载大于某个设定值(一般为90%~95%)
d.运行冷水机组的温度降低速率小于0.5℉/分钟
以上各项要求a~d均能满足，才进入以下机组加载程序。
e.新冷水机组启动的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定）
f.新冷水机组禁止运行的命令未激活
g.新冷水机组没有处于出错，斜坡加载或处于断电重起阶段
以上各项要求e~g均能满足，新冷水机组立即启动。
增加制冷需求
减少制冷需求Reduced CoolingRequired – RCR
a.目前运行的机组台数多于一台
b. 运行机组的平均负载小于某个设定值(一般为65%~69%)
c. 当RCR温度传感器所测的冷冻水供水温度，小于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整温度偏差值的0.6倍相加后的所得值。
以上各项要求a~c均能满足，才进入以下机组卸载程序。
d.机组停机的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定）
以上要求d能满足，设定机组马上停机
CCN冷水机组控制与BAS 冷水机组控制的特点比较
注：本比较表并不代表暖通南社立场。
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