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1、第2章樓宇自動化2.1樓宇自動化控制技術(shù)基礎(chǔ)2.2供配電監(jiān)控系統(tǒng)2.3照明監(jiān)控系統(tǒng)2.4暖通空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)2.5給排水監(jiān)控系統(tǒng)2.6電梯與停車場監(jiān)控系統(tǒng)2.7防雷與接地系統(tǒng)2.8能源管理和控制系統(tǒng)(EMCS)返回2.1樓宇自動化控制技術(shù)基礎(chǔ)圖2.1假設(shè)控制中心是大腦,布線系統(tǒng)是血液神經(jīng)系統(tǒng),則建立在自動化控制技術(shù)基礎(chǔ)之上的各類傳感器和控制器就是手腳關(guān)節(jié)。通過這些自動化單元,可以獲得被測對象有關(guān)物理、化學(xué)性質(zhì)的信息,并根據(jù)這些信息對被測對象進(jìn)行控制。如傳感器、可編程序控制器(PLC)、變送器等。2.1.1傳感器概述在測量的過程中將物理量、化學(xué)量轉(zhuǎn)變成電信號的裝置叫傳感器。而把傳感器得到的
2、電信號再轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號的裝置叫變送器。傳感器、變送器是工業(yè)自動化控制及信息檢測技術(shù)中不可缺少的控制元件。它可以把諸如溫度、壓力、流量、液位、位置等模擬量或開關(guān)量轉(zhuǎn)變成電信號,再由自動化控制儀表或計算機進(jìn)行控制處理和調(diào)節(jié)。借助于傳感器和變送器,可以對智能建筑的各類參數(shù)進(jìn)行測試和評定,并進(jìn)行過程控制和調(diào)節(jié),還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳送和信號處理。當(dāng)前,傳感器、變送器總的發(fā)展趨勢是朝著小型化、多功能化及智能化方向發(fā)展。特別是增加了數(shù)據(jù)處理功能、自診斷功能、軟硬件相組合功能、人機對話功能、接口功能、顯示和報警功能等。它們在樓宇自動化中得到了廣泛的應(yīng)用。2.1.2樓宇自控中的傳感器與控制器1.樓
3、宇自控中常用的傳感器樓宇自控中常用的傳感器有如下幾種:(1)溫度傳感器。溫度傳感器用于測量水管或風(fēng)管中介質(zhì)的溫度,以此來控制相應(yīng)的水泵、風(fēng)機、閥門和風(fēng)門等執(zhí)行元件的開度。(2)濕度傳感器。濕度傳感器用于測量風(fēng)道中介質(zhì)的濕度,以此來控制相應(yīng)的加濕閥的開度。(3)壓力或壓差傳感器。壓力或壓差傳感器主要用來檢測水管或是風(fēng)管中的壓力和壓差,以此來控制相應(yīng)的變頻器以調(diào)整水泵或風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,或是調(diào)節(jié)比例閥門的開度。(4)流量傳感器。流量傳感器主要是檢測水系統(tǒng)中液體的流量,以此來控制相應(yīng)水泵閥的數(shù)量。因為它們都是傳感器,所以通常用來控制模擬量,其輸出模擬量是0~10V或是4~20A。它們的結(jié)構(gòu)是傳感
4、器和變送器的組合。除了以上常用的傳感器之外,BAS中有時還會用到許多其他類型的特殊傳感變送器,如用來檢驗空氣中二氧化碳、一氧化碳濃度等的傳感器,用來檢測電網(wǎng)中電流或電壓的電流電壓傳感器,用來檢測環(huán)境明暗程度的照度傳感器,還有一些是組合型的傳感器,如空氣品質(zhì)傳感器、功率因素變送器等等。2.樓宇自控中常用的控制器樓宇自控中常用的控制器有如下幾種,它們輸出的形式是開關(guān)量:(1)溫度控制器。溫度控制器主要用來檢測現(xiàn)場的溫度,一般是由感溫元件、控制電路、信號輸出等三部分組成的。在樓宇自控中,溫度控制器主要用于測量室內(nèi)的溫度,以此控制風(fēng)機盤管冷、熱水閥的啟停。(2)濕度控制器。濕度控制器主要用來
5、檢測現(xiàn)場的濕度,一般是由感濕元件、控制電路、信號輸出等三部分組成的。在樓宇自控中,濕度控制器主要用于室內(nèi)的濕度檢測,以此來控制加濕閥的啟停。(3)防霜凍保護(hù)開關(guān)。防霜凍保護(hù)開關(guān)主要用來檢測新風(fēng)機組或空氣處理機中的盤管溫度,當(dāng)溫度低于某一設(shè)定值時,系統(tǒng)自動關(guān)閉風(fēng)機和新風(fēng)閥門,同時打開熱水電動二通閥來防止盤管的凍結(jié)。(4)壓差開關(guān)。壓差開關(guān)主要用來檢測新風(fēng)機組或空氣處理機中的濾網(wǎng),當(dāng)濾網(wǎng)發(fā)生堵塞時,裝在濾網(wǎng)兩端的壓差開關(guān)會發(fā)出報警信號。(5)水流開關(guān)。水流開關(guān)主要用來檢測管道內(nèi)是否有水的流動,通常應(yīng)用于制冷站、熱站、給排水等帶有泵類的系統(tǒng)中。(6)液位開關(guān)。液位開關(guān)主要用來檢測液體的液位
6、,如清水池和污水池的液位。2.1.3閥門與電動執(zhí)行器在氣體和液體的流動控制中,常常用閥門來作為介質(zhì)流動的控制手段。要想實現(xiàn)自動化控制就得對一些閥門、風(fēng)門等元件實現(xiàn)自動控制。這就需要用到閥門和電動執(zhí)行器。1.閥門常見的閥門有如下幾種:(1)風(fēng)機盤管電動閥。這是一種平衡式冷熱水閥,主要應(yīng)用于風(fēng)機盤管的控制中,這類閥所需的功率最小,是通電開啟的一種閥門。閥門的開啟時間僅為7s,具有很好的密閉性,流體允許溫度為0~95℃。(2)二通螺紋線性閥。這種閥門主要應(yīng)用于供熱通風(fēng)和空調(diào),也可以用于飽和水蒸氣。它的連接方式是采用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu),閥體是純銅材料。它與電動執(zhí)行器一起可以實現(xiàn)連續(xù)的開度調(diào)節(jié),是進(jìn)行
7、自動調(diào)節(jié)的主要元件。(3)法蘭式三通閥。這種閥門主要應(yīng)用于供熱與空調(diào),也可以用于飽和水蒸氣。它的連接方式是采用法蘭結(jié)構(gòu),閥體與閥座為一體化結(jié)構(gòu),泄露率極低,適應(yīng)的溫度為2~170℃。它與電動執(zhí)行器一起可以實現(xiàn)連續(xù)的開度調(diào)節(jié),是進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的主要元件。2.電動執(zhí)行器電動執(zhí)行器有如下幾種:(1)電動閥門執(zhí)行器。這種執(zhí)行器適用于HVAC閥門(HVAC:采暖、通風(fēng)和空調(diào)),內(nèi)帶一個選擇正反作用插頭,用于提供模擬輸出DC0~10V的調(diào)制控制。它具有安裝快捷、閥門定位