目前的楼宇自控系统是集散控制系统DCS,DCS是一种管理控制方式,其本质是集中管理和分散控制。
所谓分散控制,就是在许多设备(现场)附近设置带有微处理器芯片的控制器,然后将这些称为“直接数字控制器(DDC)”的许多现场控制器连接到一定的网络中。结构形式链接形成控制网络。由分散在现场的多台微机控制,大大缩短了现场连线,便于实现大规模系统控制。
数据通讯、显示、监控计算机等外围设备的加入使系统成为一个整体,可实现集中操作、管理、显示和报警。那么,如何设计和实现如此复杂的楼宇自动化系统呢?
楼宇自动化系统的早期设计
楼宇自控系统的设计首先是确定楼宇自控的品牌,其次是楼宇控制点表的设计,最后是方案和图纸。
首先,在拿到招标文件和招标图纸后,首先分析使用的人和物,结合建筑物的实际情况、业主的需求倾向等因素,确定楼控产品的品牌。
二是点位表的设计。品牌确定后,设计楼宇控制系统监控点位表,供选型。点表设计一般分为两种情况。
第一种情况是招标文件中提供了受控设备的点位表,而投标方提供的图纸中没有相关的水暖、电气等相关图纸。这种情况省去了点表配置的过程,但是在点表和设备配置的准确性上存在困难。通常,点位表的内容一般是集中列出被控设备的数量和被监控的点位。在这种情况下楼宇自控调试用什么软件,设计中往往存在一个误区,即在按点表配置控制器时,控制器是按整个点表的监控点作为一个整体进行配置的。控制器的总点数可以满足点位表的点数要求。
虽然准备的设备可以满足招标文件的要求,但是一旦中标,会给施工带来很多麻烦。小了会增加控制器的数量,增加不必要的成本投入,大了会推翻投标时的设计。重新设计,这样会给后期的施工带来很多麻烦。因此,在这种情况下,需要确定被控设备的数量和被控设备所在的楼层,仔细拆分点表,按区域和楼层进行配置,尽量保证每个被控设备使用单独的中标后深化设计时,采用控制器进行控制,尽量减少被控设备与控制器的差异。
第二种情况是招标文件未提供点位表,但投标方会提供相关专业图纸。这种设计难度比较大,设计时间长,对楼控设计人员的技术要求很高。这种设计唯一的好处是可以一步完成,即中标后的详细设计可以直接按照投标时的积分表进行。楼宇控制设计人员根据相关图纸确定受控设备的面积和楼层,也可以根据不同的设备设计各设备的具体监控点,配置不同的控制器。在进行相应配置的同时,
最后是方案和图纸的设计。确定楼控品牌和设备清单后,就可以根据楼控品牌和实际控制的设备编写方案,使方案针对性强。楼宇控制系统的图纸主要分为三个部分。一是被控设备监控原理图,二是楼宇控制系统图,三是平面施工图。其中,监控示意图按被控设备实际监控点数下发,按实际输入输出点数绘制。原理图是监控设备的监控点(主要为数字输出点,数字,
楼宇控制系统图是确定系统电缆布线和敷设电缆类型的基础。什么样的协议应该清楚。平面施工图为招投标,实际施工中根据实际情况进行变更。这部分图纸的绘制成功与否,对后期的施工应该没有太大的影响。
楼宇自控系统深化设计
楼宇控制系统的详细设计是一个复杂的过程。分为施工图绘制、施工技术交底、需要强电专业人士配合解决的问题。施工图设计分为平面施工图设计和控制箱核心制作图设计。
平面施工图设计即投标时的上述施工图设计。此时施工图设计完全是与土建方协商确定设备具体位置后的图纸。施工图要经过专业人员多次检查后才能绘制。控制箱核心图纸的设计在设计图纸中起着关键作用,图纸的正确与否直接影响到后期的调试进度。除了在施工工艺上要使设计美观、容易外,还要保证各点输入输出的正确性。
接下来的技术交底工作,不仅考验技术人员对系统的熟悉程度,更考验施工团队的穿线能力。在这个过程中,需要注意的地方要尽可能的表达清楚,比如控制箱到终端设备应该用什么样的电缆,电缆的预留长度,什么样的敷设方式以及什么应使用一种铺设管。线路终止时采用的终止过程。
楼宇自控系统安装
▎中控设备安装
设备安装前应进行检查,必须满足以下要求:
设备外观完好,内外表面油漆层完好。
设备外形尺寸、设备内主板及接线口型号规格符合设计要求,备品备件齐全。
按照图纸连接上位机、不间断电源、打印机、网络控制器等设备。
设备底座位置与设备一致,其上表面应保持水平。
中央控制室、网络控制器等设备的安装必须满足以下要求:
控制室和网络控制器应按设计要求布置,并根据机柜固定孔位在基础槽钢上钻孔。拧紧。
对进线电缆或电线进行校准,并按图纸编号。
签号与图纸一致,字迹清晰不易掉色;布线应整齐,避免交叉,固定牢固。
交流供电设备的外壳和基础应可靠接地。
一般情况下,中央控制室应按设计要求设置接地装置。采用复合接地时,接地电阻不应大于1欧姆。
▎DDC机柜制作
DDC机柜的制作应按设计单位出具的设计图纸进行。制作时,柜内零件摆放要美观大方,周围要有线槽。DDC 控制器与接线端子之间的跳线应使用不大于 1mm2 的金属软线端接。为了接触良好,必须将接线的两端焊接好,然后压接到DDC控制器和出线接线端子上。跳线两端应有标签,可用不掉色的签字笔清楚标示,每个标签的标识应唯一。应为跳线保留冗余。一般每根跳线的长度应比实际长度长10-15mm,较长的电缆应放置在周围的插槽中。出线端子排应尽量布置在机柜下部,并与机柜底部留有一定距离,一般为10mm左右,以便外接电缆时方便压接外接电缆。介绍。
▎系统布线及终端设备安装
楼宇控制系统的电缆敷设分为控制器网络电缆的敷设和控制器与输入输出点之间的电缆敷设。
首先需要了解系统网络的结构和网线的最大长度,这也是网线铺设的关键。如果网线太长,在调试的时候长的部分的设备有时会在网络上消失,非常不稳定。. 另外,电缆敷设到每个控制箱时,应留有一定的余量,剩余长度应在1米至1.5米之间。楼宇自控的网线并不是都敷设在弱线槽内。由于系统的特殊性,电缆有时不经过上下层之间的弱电竖井。这需要根据现场的实际情况来确定。
控制器末端的电缆敷设在楼宇控制系统的电缆敷设中所占比例最大。而且这部分施工不规范,会造成大量的线缆浪费。敷设末端线缆时,需要区分是数字监控线缆还是模拟监控线缆。数字监控电缆应使用不超过1.0mm的RVV电缆,模拟输入输出应使用不超过1.0mm的RVVP电缆。如果电缆太粗,将难以端接。理想的电缆直径为 0.75mm。为避免接线时线路接触不良,尽量用锡冲洗端子,压接端子时尽量压在金属片中间(每个端子有两片金属片,
终端设备安装是指传感器、执行器、变送器等设备的安装。
HVAC 系统传感器、执行器和变送器的安装。在空调和新风机组中,主要有电动风阀执行器、过滤器压差传感器、防冻开关传感器、冷热水阀执行器、风道温湿度传感器、室内温湿度传感器等设备。这部分设备必须与暖通专业人士合作安装。
▎电动风门执行器的安装
过滤器压差传感器的安装,过滤器压差传感器用于测量空调机组中空气过滤器两侧的空气压差。安装时,压差传感器的两个探头分别安装在过滤器的两侧。,靠近滤波器,使传感器的两个探管尽可能短,这样测量数据误差更小。用电钻在单元上开一个与传感器探头管径相同的孔,安装后用玻璃胶密封。
设置防冻开关是为了防止冬季气温过低时空调内的冷热水盘管冻裂。安装时,在机组安装人员的配合下,在机组热水盘管处开一个孔,将防冻开关的探头套在机组热水盘管上,然后用玻璃胶封住开口。
冷热水阀执行器的安装,冷热水阀执行器设置为调节水阀的开度,阀门执行器采用模拟量控制。安装时,将阀门执行器的下端固定在阀体上,阀门执行器阀芯的两个夹子夹住阀芯,拧紧固定螺钉。阀门执行器为三线制,其中两根是电源线(24VAC),一根是控制信号线(0-10VDC),这三根线对应DDC控制器的模拟量应该是一根——对一。
风道温湿度传感器应安装在空调机组风道出口处。选择一个比较平直的地方安装(风道转角处测得的数据误差比较大),掰开保温棉的开口,将传感器探头伸入风道中。传感器用自攻螺钉固定在风道上。室内温湿度传感器一般安装在空调机组服务区域,用于测量室内温湿度。一般室内温湿度传感器的外观都比较漂亮,所以安装时选择合适的位置固定在墙上即可。
在水管管道中安装传感器和变送器。安装流量变送器和压力变送器时,应选择水路中的直管进行安装,流量变送器两侧直管的长度应在管径的十倍以上。安装在水管上部,当水管内有气泡时,会影响测量精度,安装在水管下部,当水管内有沉淀物时,也会影响测量精度。影响测量精度。因此,水管应安装在水平面或高于水平位置,水流开关应安装在水管的上部,水流开关的探头应插入水管中部。以上变送器和传感器安装完成后,水暖专业人员会配合钻孔和焊接。
液位传感器是一种开关式测量传感器,一般用于测量生活用水箱、污水坑等蓄水设备中的水位。DDC通过液位传感器传回的信号进行报警显示和控制相应泵设备的启停。液位传感器应根据现场情况安装。例如安装生活用水箱时,液位传感器应固定在不锈钢薄壁钢上,钢管应固定在水箱内,液位传感器的电缆应从钢管。污水池液位传感器应与污水泵施工同时安装。
其他设备的端接,如水泵、照明、电梯、风机强电控制箱、DDC控制箱之间的端接。这部分施工前,应先向强电专业人士索取强电控制箱图纸,了解各箱接线原理后再进行施工。强电专业人员应配合接线。
楼宇自控系统调试
当楼宇控制系统的所有设备都安装完毕后,就进入了系统的调试阶段,这个阶段的调试要在相关强电专业人员的配合下进行。系统调试分为四个步骤:DDC控制器单体调试、系统组网调试、软件调试、系统整体调试。
DDC控制器单元调试:主要测量DDC上电后各监测点的输入输出是否有误,是否有强电进入,手动关闭数字控制点后是否有电压输出等. 调试所需人员必须具备相关电气专业知识,具有现场处理问题的能力,如箱体线路改造、终端电缆重新连接等。
系统网络调试:安装楼控系统服务器软件并调试好DDC控制器单元后,为每个DDC控制器设置相应的地址码,上电后开始系统网络调试。系统联网调试主要是通过软件与系统联网,将各个DDC控制器显示在系统服务器的软件界面上,为下一步的软件调试做准备。在这一步中,调试人员尽量保持DDC控制器单调试器不变,因为他们熟悉各个DDC控制器的位置和DDC控制器的状态。
系统软件调试:系统软件调试的主要工具是功率充足的对讲机。软件编程人员在楼宇控制室通过软件远程控制控制器,施工人员现场查看控制器状态,通过对讲机将情况报告给编程人员,执行编程人员要求的工作。
以上三个步骤完成后,进入最后一个流程——整体系统调试。系统整体调试是启动所有弱电DDC控制器和控制软件,同时启动所有被控设备的强电。通过DDC控制器,对所有被控设备进行监控数据的采集和控制信号的输出,对整个系统进行联动调试。
以上就是楼宇自控系统工程设计与实施思路分析的相关内容。楼宇自控系统的实施过程离不开各强电专业的通力合作。施工前需要与各种强电专业人士确认输入输出接口。在施工和调试过程中,电缆的端接和系统的启停控制也需要强大的电气专业人员的配合,以免造成损失。
什么是 DDC?
DDC:直接数字控制,俗称DDC控制器,通常用于楼宇自控系统。它是整个控制系统的核心,是系统实现控制功能的关键部件。
DDC系统现在适用于大多数建筑,包括:写字楼、学校、医院、酒店和工业建筑。大多数建筑物都可以用 DDC 系统进行改造,以实现高能效或满足更高的舒适度要求。
尤其是在大型公共建筑中使用时,DDC系统最大的优势在于可以通过中央管理系统进行管理,相比单独管理节省了人力和能源。
与住宅建筑相比,公共建筑在能源消耗中所占比例大、增长快、节能难度大。它们是建筑领域节能减排的重点。
通常,公共建筑的中央空调系统以新风收集单元和风盘结束。这些设备功率大,设备成本高,操作逻辑复杂,对人员技术要求高。
而且,公共建筑需要实时监控整个系统的运行参数和工作状态,以保证系统的正常运行;同时,在满足需求的情况下,能够自动智能地降低每台设备的能耗。
这就需要一个全面的楼宇设备监控系统。
针对以上需求,海林自动化采用楼宇自控系统解决方案,通过对楼内机电设备的自动监控和有效管理,实现楼内最舒适的温湿度控制。
同时,以最低的能源和电力消耗维持系统和设备的正常工作,从而获得最低的建筑运营成本和最高的经济效益。而且大大方便了设备的操作和维护,可以减少管理和维护人员,达到节约能源和人力资源的良好效益。
作为系统中最核心的控制器之一,海林HD系列DDC控制器以其自由编程、支持多种协议和总线、扩展灵活等特点,受到了业界的广泛关注。
HD系列DDC控制器是海林在第一代HL-D产品升级的基础上推出的第二代智能楼宇控制器,也是海林智能楼宇数字化平台(HAI )的核心部件之一。
该产品结合了海林多年在建筑、暖通等行业的经验。基于通用硬件设计,中文图形化软件编程平台楼宇自控开发软件,强大的通讯处理能力,广泛应用于各类楼宇机电设备的监测与监控。控制。
部分典型案例:
海林自动化专注智能楼宇技术,深耕行业22年。立志成为全球专业、优秀的楼宇自控公司;以持续的技术创新和卓越的产品品质,为中国乃至全球的楼宇提供舒适、健康、节能的智能控制。