楼宇自动化控制系统的概述及发展
楼宇自动化控制系统定义及发展
智能建筑是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会与经济国际化的需要。智能建筑主要有楼宇自动化控制系统( BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。智能建筑往往是从楼宇自动化控制系统开始。智能建筑内部有大量的电气设备,如:环境舒适所需要的空调设备、照明设备及给排水系统的设备等,这些设备多而散:多,即数量多被控制、监视、测量的对象多,多达上百到上万点;散,即这些设备分散在各层和角落。如果采用分散管理,就地控制,监视和测量难以想象。为了合理利用设备,节省能源,节省人力,确保设备的安全运行,自地提出了如何加强设备的管理问题。
在90年代的今天,随着计算机技术和信息技术突飞猛进的发展。对大楼内的各种设备的状态监视和测量不再是随线式,而是采用扫描测量。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集—散型控制系统,中央机以提供报表和应变处理为主,现场控制器以相关参数自动控制相关设备,来达到控制目的。对建筑设备用计算机管理系统来代替操作人员,或作其补充措施,是一种自然发展。自动控制技术经过简单的机械控制器控制、常规仪表控制,进入一个崭新的阶段——计算机控制。
楼宇自动化控制系统的构成
近年来国内高层建筑不断兴建,它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物,高高的耸立在地面上,这是它的外观,而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,自然地就提出了楼宇自动化控制系统。
楼宇自动化控制系统能够自动控制建筑物内的机电设备。通过软件,系统地管理相互关联的设备,发挥设备整体的优势和潜力,提高设备利用率,优化设备的运行状态和时间(但并不影响设备的工效),从而可延长设备的服役寿命,降低能源消耗,减低维护人员的劳动强度和工时数量。最终,降低了设备的运行成本。
(1)管理的目的:自动控制、监视、测量是建筑设备管理的三大要素,其目的是正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗、负荷的变动等。尤其在使用电子计算机之后既可大力节省人力,又可节省能源。一般认为可节约能源25%。
根据日本电气学会技术报告说:使用电子计算机的管理系统的效果与不使用的效果相比,维修保养人员可减少约30%。这里讲的节能是在必要能源的最高利用率上所采用的节能方法。此运转控制所采用的方法主要有:机械的有效运转;变更室内温湿度的条件;控制照度;把设备运转时间控制在最小限度;减少室外空气的取人量等。在一幢大楼内电气的消耗率占整个能源消耗的70%~90%,所以节能首先应从电气方面着手,降低电能的消耗。
(2) 管理对象:建筑设备的管理对象主要是电气设备;空调设备;卫生设备。
l)电气设备:管理电气设备主要监视机械的动作状态、测量点及保护装置。管理的主要对象是对各配电系统的断路器、变压器、接触器、保险丝,电容器等的状态监视。测量主要是对电力系统的电流、电压、有功功率、无功功率和功率因数的测量。
2)空调设备:管理空调设备要监视冷冻机、空调器、水泵等的状态;温湿度的测量,以及对空调系统所需的冷热源的温度、流量的调节。
3)卫生设备
楼宇自动化控制系统的控制功能
大楼的
建筑设备自动控制是以空调控制为中心的。空调系统的自动控制是属于一般热力学过程的自动调节,空调系统的自动调节有下列几个好处:
a) 对生产性建筑可提高温湿度的控制精度,提高产品质量;对居住和商业性建筑主要是提高人的舒适感。
b) 可以根据被调量变动的情况,给系统增减能量(热或冷),因此可以降低能耗,节省能源。
c) 可以减轻劳动强度。

MY--88现代建筑暖通综合实训系统概述:
“
MY--88现代建筑暖通综合实训系统”是根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”的教学要求,按照职业及本科院校的教学和实训要求研发的产品。本装置将中央空调微型化,同时保持整个中央空调系统的完整性和合理性。本实训台能单独演示中央空调夏天制冷、冬天制热循环。
该装置适合高等职业院校、中等职业学校及本科院校的机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、制冷空调设备运用与维修等专业的《制冷空调机器设备》、《制冷空调装置的安装操作与维修》、《制冷空调自动化及机电一体化》、《制冷空调自动化》、《空气调节技术与运用》等课程的教学与实训。
一、 装置特点
1. 控制器采用可编程控制器,拥有成熟的专业技术和广阔的市场背影,产品紧贴实际应用和先进技术,实用性强
2. 控制平台有热过载保护、过流保护、漏电保护、接地保护等多重保护机制
3. 控制系统能体现真实的供水系统,有自动和手动控制两种方式,当自动控制失效时,系统由手动控制方式运行
4. 控制对象采用不锈钢、铝型材等组成,保证不生锈、不易老化;模拟现实生活中的大厅和房间,动力系统由专用水泵构成,其中2台冷却水水泵、1台换热水泵、2台冷冻水水泵,能够实现给模拟大厅和模拟房间制冷和供暖的水系统循环。
二、
MY--88现代建筑暖通综合实训系统 技术参数:
1. 输入电源:三相五线~380V±10% 50Hz
2. 制冷剂/用量:R22 2kg
3. 风机盘管:350m3/h
4. 外形尺寸:00cm×200cm×210cm
5. 冷却循环水泵:38L/min 扬程10米
6. 冷冻循环水泵:38L/min 扬程10米
7. 供热循环水泵:38L/min 扬程10米
8. 模拟锅炉:功率:1500W 容量:60L
9. 系统保护:具有高低压力、过热保护装置
10. 安全保护:具有电压型、电流型漏电保护装置,安全符合国家标准
三、 系统组成:
实训装置由电气控制柜、实训对象、模拟房间、模拟大厅、测量仪表等组成:
1. 电气控制柜:
采用铁质双层亚光密纹喷塑结构,结构坚固。前门采用透明设计,可观察到指示仪表、操作旋钮、PLC控制器、系统流程图、执行部件工作指示、
交流接触器及热保护器等控制元件。共分为三层铁质面板,最上面层为电网电压指示、压缩机电流指示、水泵电流指示、带灯保险丝、操作旋钮
及温度指示。第二层为PLC控制器及系统流程图,PLC控制器采用西门子224主机、EM231模拟量扩展模块、EM223数字量扩展模块、对应执行部件
工作状态指示灯等组成。最下面层为执行器件,主要由交流接触器、过热保护器组成,分为主回路以三相四线380V电压为主,控制回路以交流
220V电压为主。
2. 实训对象:
实训对象采用不锈钢钢架制成,系统由制冷机组、冷却水系统、媒水水系统、供暖系统等组成。
1) 制冷机组:包括1台3匹旋转式压缩机、壳管式冷凝器、干式蒸发器、储液罐、内平衡式热力膨胀阀、干燥过滤器等组成,管路中还设有操作手阀、高低压力控制器、压力表等实训所必需的部件;此外,管路中设有视液镜可观察制冷剂状态;同时设有明显的颜色标识,高压管路部分为红色标识,低压管路部分为蓝色标识,并套有保温材料。
2) 冷却水系统:包括1台3T玻璃钢冷却塔、2台冷却水泵(1台常用、1台备用)、水流开关、Y型过滤网、闸阀、单向阀等组成。
3) 媒水水系统:包括2台媒水水泵(1台常用、1台备用)、分水器、集水器、电磁阀、水流开关、Y型过滤网、闸阀、单向阀等组成。
4) 供暖系统:包括1台电加热水器、1台换热水泵、1套板式换热器、Y型过滤器、安全阀等组成。
3. 模拟房间:
模拟房间采用30×30工业铝型材和铝塑板组装而成,模拟房间外型尺寸为100cm×100cm×215cm,房间内部安装有数显温度控制控器、卧式暗装式风机盘管、铝合金百叶风口等组成。
4. 模拟大厅:
模拟房间采用30×30工业铝型材和铝塑板组装而成,模拟大厅外型尺寸为100cm×200cm×215cm,房间内部安装有数显温度控制控器、新风处理系统(卧式暗装式风机盘管、铝合金百叶风口、电动风量调阀、回风口、新风口等组成。
5. 测量仪表:
1)电气控制柜监测仪表参数:交流电压表量程0~450V;交流电流表量程0~30A;交流电流表量程0~5A。
2)制冷系统监测仪表参数:耐震真空压力表量程-0.1~1.5MPa、-0.1~3.5Mpa;高低压力控制器:
高压0.8~3.0Mpa、低压0.1~0.4Mpa。
3)媒水水系统监测仪表参数:径向压力表量程0~0.16 Mpa
四、
MY--88现代建筑暖通综合实训系统实训项目:
1. 中央空调的硬件设备的孰悉
2. 中央空调的启动、运行、调试技术的实训
3. 中央空调运行工作情况、运行参数检测分析
4. 中央空调控制原理的认识
5. PLC可编程控制器编程
6. 数据采集技术的应用
7. 组态技术应用
8. 网络技术的应用(远程控制)
9. 传感器及变送器安装和使用