建筑设备自动控制系统设计.ppt

《建筑设备自动控制系统设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑设备自动控制系统设计.ppt（81页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、,建筑设备自动控制系统设计,1.BAS的基本功能及设计目标 楼宇设备自控系统主要是对建筑物的变配电设备、应急备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等的监视、测量和照明设备的监控、给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制、空调系统的冷热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运行工况的监视，以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监视。通过BAS实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理，以达到节约能源和人力资源，提高物业管理水平和向用户创造更舒适、安全的环境,一、建筑设备自动控制系统概述,2.1 智能建筑设计标准（GB/T

2、50314-2000） 2.2 民用建筑电气设计规范 2.3 工程项目的监控和管理需求，功能定位,2.BAS的设计依据,一、建筑设备自动控制系统概述,二、BAS系统结构及其功能,1.1 建筑设备自动控制系统的组成 BAS通常是一个集散型或者是分布的开放型系统，目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一层中央计算机系统，第二层区域智能分站（DDC控制器）第三层数据采样与控制终端组成,1.建筑设备自动控制系统组成及其功能,二、BAS系统结构及其功能,第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型计算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计算机系统，系统中各智能单元既相互协同又高度自治，能在全系统范围内

3、实现资源管理，动态地进行任务分配或功能分配，同时可以执行分布式程序。,二、BAS系统结构及其功能,第二层智能分站（DDC）主要任务是： 现场监测点数据的周期性采集； 采集数据的处理（滤波、放大、转换）； 现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理； 控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）； 控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数据交换，向上传送现场的各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令或参数设定、修改。,二、BAS系统结构及其功能,第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测输入点（IP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、火灾检测、流量、压力等。另

4、一类称为受控输入点（OP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA）或电压（0-10V）量，同样区域智能输出（4-20mA）或（0-10V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小或调整风门的开度）。,二、BAS系统结构及其功能,智能分站与楼宇设备自控系统（BAS）以现场总线方式进行通讯，BAS中分散的智能分站的操作运行应是高度自治的，并不依赖BAS监控软件。当系统通信故障时，智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦地理位置上更具有分布性，也可减少各监

5、控工作站与智能分站之间的通讯量。,二、BAS系统结构及其功能,1.2 BAS的系统框图,二、BAS系统结构及其功能,(1) BAS网络总线 网络总线是网络通信总线，在BAS中是上经管理计算机、中央站、分站、现场设备之间连接总线，而网络总线总网络技术应是多个计算机系统的集合，实现数据通信和资源共享。就智能建筑而言，BAS其系统结构应是有机地将其融合在建筑物网络系统之内，实现建筑物的通讯和资源共享，从目前现状和发展趋势，BAS其网络总线采用是以太网形式（TCP/IP）以太网的速率有10兆、100兆、1000兆甚至1G，其选用何种形式应结合工程实际需求而定。,二、BAS系统结构及其功能,(2) BA

6、S的现场总线 (A) 现场总线的定义 美国仪表协会（ISA/SP50）对现场总线的定义 现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备）之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备,二、BAS系统结构及其功能, 国际电工委员会IEC/TC65标准和现场总线基金会FF的定义 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、 双向传输、多分支结构的通信网络，现场总线的本质含义表现在以下6个方面。 现场通信网线 分散功能块 现场设备互联 通信线供电 互操作性 开放式互联网络,二、BAS系统结构及其功能,(B) 现场总线的结构及其特点 现场总线的发展 1984

7、年，美国仪表协会ISA/SP50工作组和国际电工协会/TC65/SC65C/WG6都开始研究制定现场总线标准。 1986年，德国推出Profibus。 1990年，美国推出LonWorks。 1992年，成立ISP协会，着手在Profibus基础上制定现场总线标准。 1993年，成立WorldFIP协会，准备以法国EIP工厂仪表通信协议为基础制定现场总线标准。 1994年，ISP和WorldFIP合并，成立现场基金会，推动现场总线国际标准开发。 2000年，IEC宣布现场总线国际标准IEC61158面世,二、BAS系统结构及其功能,现场总线发展的特点 现场总线有三大特点： (1)信号传输数字化

8、； (2)标准统一，完全开放； (3)控制彻底分散。,二、BAS系统结构及其功能,现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅有技术问题，也有支持率问题，不仅是通信标准，也是系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现数字通信。现场总线网线节点（如传感器/变送器、执行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用0和1代替传统直流模拟量信号（如420mA、010mA、010V、05V等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线技术还在系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现场总线技术是开放系统的技术基础。 建筑自动化系统使用的现场通信网络（广义

9、现场总线）主要有：LonWorks、BACnet等。,二、BAS系统结构及其功能,1.3 BAS的组成及其基本功能 (1)中央处理机组成及其功能 主机功能 监控主机是设备监控系统的核心，其主要功能：通过现场控制器，自动控制系统内的设备和参数在合理优化的状态下工作，自动监视系统中每台设备的运行状态和系统的运行参数，自动记录、存储和查询历史运行数据，对设备故障和异常参数及时报警和自动记录等。,二、BAS系统结构及其功能, 网络控制器的功能 处理DDC与网上DDC之间的信息发送 提高通讯效率和保证信息完整 监控层及DDC运行状态 DDC数据与应用软件备份 其他系统的接口通讯 主机外围设备，包括各类打

10、印机控制强,二、BAS系统结构及其功能,(2) DDC组成及其功能 (A) DDC组成的原理 DDC系统是用一台计算机对多种被控参数进行巡回检测，并按预先选用的控制规律（PID、前馈等），通过输出通道，直接作用在执行器上，以实现对受控对象的闭环控制。它作为一个独立的数字控制器，安装在被控设备的附近，能够完成对现场设备的监控。,二、BAS系统结构及其功能,直接数字控制器是一种多回路的数字控制器，它以计算机微处理器为核心，加上过程输入，输出通道组成。 直接数字控制器通过多路采样器按顺序对多路被控参数进行采样，然后经过模/数（A/D）转换后输入计算机微处理器，计算机按预先选用的控制算法，分别对每一路

11、检测参数进行比较，分析和计算，最后将处理结果经过数/模（D/A）转换器等输出按顺序送到相应被控执行器，实现对各种生产过程的被控参数自动控制，使之处于给定值附近波动。,二、BAS系统结构及其功能,(B) DDC系统的特点 计算机运算速度快，能分时处理多处控制对象（被控参数），实现多个单回路的PID控制。 计算机运算能力强，可以实现各种比较复杂的控制规律，如串级、前馈、选择性、解耦控制以及大滞后补偿控制等。,二、BAS系统结构及其功能,(C) DDC系统组成 DDC系统由被控对象、检测变送器、执行器和工业计算机组成。 输入通道A/D：把传感器或变送器送来的被控参数的模拟量（电阻、电流、电压信号），

12、转换为数字信号送往计算机。为了避免现场输入线路电磁干扰和变送交流噪声，用滤波网络对各输入信号分别滤波并将电阻、电流信号转换成相对应的电压信号。 采样器：在时序控制器作用下，按一定的速度按顺序把输入信号送入放大器，然后选择送到A/D转换器，变成数字信号送入计算机。 输出通道D/A：把经过计算机计算输出的数字信号转换成能控制执行器动作的模拟信号（420mA或010mA）。 显示报警：是直接数字控制器系统很容易实现的一个重要功能，它能对生产过程的工况进行监控，以供操作人员监视。,二、BAS系统结构及其功能,DDC的调节特性 (A) 位置式调节 位置式调节动作特性：当被调参数离给定值一定数值时，调节输

13、出控制信号达到最大值（最小值），从而使调节机构全开或全闭。 位置式调节，调节被动范围越小越好，而且存在滞后，故调节滤波不高，一般适用于舒适性空调和液面调节。,二、BAS系统结构及其功能,双位调节系统的示意图,二、BAS系统结构及其功能,(B) 比例式调节（P） 比例调节器的自动作特性 适用范围 系统干扰小，滞后也较小，而时间常数不太小的对象调节系统一般情况下比例常大致范围。温度调节为20%60%，压力调节3070%，流量调节4080%较合适。,二、BAS系统结构及其功能,(C) 积分式调节（I） 积分式调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发生偏差，调节机构便动作，一直到被调参数瑕其给定值的

14、偏差消失为止，因而在调节过程结束时，被调参数能回到给定值，理论上其表态主误差（残余偏差）为零，,二、BAS系统结构及其功能,(D) 微分式调节（D） 微分式调节特性：根据被调量的变化速度来驱动调节执行机构，而不是被调量或其偏差对时间的导数成正比，则积为微调节。 微分调节不能单独工作，只能在各种调节过程起辅助作用，减少起调量和缩短过滤过程的时间。,二、BAS系统结构及其功能,(E) 比例积分调节 比例积分调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发生偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差保持硬性的比例关系，同时还与偏差存在时间长短成比例，比例积分调节器综合了比例、积分两种调节器的优点。这种调节器在

15、调节过程开始时以比例调节器的特性进行调节，接着又具积分调节器的特性进行调节。 比例积分调节的特点 利用了比例调节来快速低消干扰影响，使调节执行机构数到分前发生的位置。,二、BAS系统结构及其功能,(F) PID调节 比例、积分、微分调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发生偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差及偏差存在时间长短有关，而且还与偏差变化的速度（快、慢）有关。 PID调节对调节过程的影响 比例、积分、微分（PID）调节器在调节系统中可以发挥三种不同调节规律的特性，彼此取长补短，因而使其调节质量更为理想。由比例积分微分调节的过渡过程可知，其动态偏差比例微分（PD）稍大，但由于积分的

16、作用，使静差较小。同时由于积分的作用，使振荡周期增长，从而加长了调节的霎时间。,二、BAS系统结构及其功能,综上所述可得出：比例（P）调节输出响应快，只要选择好比例带会有利于系统的稳定。微分（D）作用可减少超量和缩短过渡过程时间，可以允许使用较窄的比例带。积分（I）作用能够消除静差，但使超调量和过渡过程的时间增长。因此，只要将比例（P）、积分（I）和微分（D）三种作用相互结合起来，根据对象的特性，正确选用调节规律，恰当地选择调节器参数，就会获得较好的调节效果。,二、BAS系统结构及其功能,(4) 现场设备 第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测输入点（IP），监测对象是：温度、湿度、有

17、害气体、火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点（OP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA）或电压（0-10V）量，同样区域智能输出（4-20mA）或（0-10V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小或调整风门的开度）。,二、BAS系统结构及其功能,2. BAS的软件功能 BAS的软件组成 (1) BAS系统软件 操作系统 BAS系统软件功能 系统软件是按标准化与模块化设计的，可以很方便的进行修改和扩充而不需要高速或增加系统的硬件配置，系统软件通常具有以下功能：,二、BAS系统结构及其功能

18、,系统操作管理 交互式系统界面 报警、故障的提示和打印 报警处理 系统开发环境 多种控制方式 辅助功能,二、BAS系统结构及其功能,(2) 现场控制软件 采样和数据处理功能 报警设定 控制程序 数学功能 通信控制,二、BAS系统结构及其功能,（3） 应用软件 针对具体项目由组态软件生成其功能，应满足整个系统的自动检测、控制和管理要求，为用户留有维护管理的手段。 特殊的监控软件。 与其他系统通讯的接口软件。,三、BAS监控设计的基本要求,1BAS监控设计范围 1.1 空调系统 1.2 给排水系统 1.3 变配电及紧急电源设备 1.4 动力设备及照明系统 1.5 电梯及自动扶梯 1.6 公共安全防

19、范系统、火灾自动报警系统及其ELV的联动及集成,三、BAS监控设计的基本要求,2BAS对冷热源系统及其设备的监控设计 2.1 压缩式制冷系统的监控设计 压缩式制冷系统应具有下列功能： (1) 启停控制和运行状态显示 (2) 冷冻水进出口温度、压力测量 (3) 冷却水进出口温度、压力测量 (4) 过载报警 (5) 水流量测量及冷量记录 (6) 运行时间和启动次数记录 (7) 制冷系统启停控制程序的设定 (8) 冷冻水旁通阀压差控制 (9) 冷冻水温度再设定 (10) 台数控制 (11) 制冷系统的控制系统应留有通信接口,三、BAS监控设计的基本要求,三、BAS监控设计的基本要求,2.2 吸收式制

20、冷系统监控设计 吸收式制冷系统应具有下列功能： (1) 启停控制与运行状态显示 (2) 运行模式、设定值的显示 (3) 蒸发器、冷凝器进出口水温测量 (4) 制冷剂、溶液蒸发器和冷凝器的温度及压力测量 (5) 溶液温度压力、溶液浓度值及结晶温度测量 (6) 启动次数、运行时间显示 (7) 水流、水温、结晶保护 (8) 故障报警 (9) 台数控制 制冷系统的控制系统应留有通信接口,三、BAS监控设计的基本要求,2.3 蓄冰制冷系统监控设计 蓄冰制冷系统应具有下列功能： (1) 运行模式（主机供冷、溶冰供冷与优化控制）参数设置及运行模式的自动转换 (2) 蓄冰设备溶冰速度控制，主机供冷量调节，主机

21、与蓄冷设备供冷能力的协调控制 (2) 蓄冰设备蓄冰量显示，各设备启停控制与顺序启停控制,三、BAS监控设计的基本要求,2.4 热水系统监控系统设计 热水系统应具有下列功能： (1) 蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示 (2) 锅炉汽泡水位显示及报警 (3) 运行状态显示 (4) 顺序启停控制 (5) 油压、气压显示 (6) 安全保护信号显示 (7) 设备故障信号显示 (8) 燃料耗量统计记录 (9) 锅炉（运行）台数控制 (10)锅炉房可燃物、有害物质浓度监测报警 (11)烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节 (12)热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量 (13)热交换器进汽或水阀与热水循环

22、泵联锁控制 (14)热力系统的控制系统应留有通信接口,三、BAS监控设计的基本要求,三、BAS监控设计的基本要求,2.5 冷冻水系统监控设计 冷冻水系统应具有下列功能： (1) 水流状态显示 (2) 水泵过载报警 (3) 水泵启停控制及运行状态显示,三、BAS监控设计的基本要求,2.6 冷却系统监控设计 冷却系统应具有下列功能： (1) 水流状态显示 (2) 冷却水泵过载报警 (3) 冷却水泵启停控制及运行状态显示 (4) 冷却塔风机运行状态显示 (5) 进出口水温测量及控制 (6) 水温再设定 (7) 冷却塔风机启停控制 (8) 冷却塔风机过载报警,三、BAS监控设计的基本要求,2.7 空调

23、系统末端设备监控设计 (A) 变风量(VAV)监控设计 变风量（VAV）系统应具有下列功能： (1) 系统总风量调节 (2) 最小风量控制 (3) 最小新风量控制 (4) 再加热控制 (5) 变风量（VAV）系统的控制装置应有通信接口 (B) 风机盘管监控设计 风机盘管应具有下列控制功能： (1) 室内温度测量 (2) 冷、热水阀开关控制 (3) 风机变速与启停控制,三、BAS监控设计的基本要求,1BAS对空气处理机，新风机的监控设计 3.1 AHU监控设计 (1) AHU监控设计要求 空气处理系统应具有下列功能： (1) 风机状态显示 (2) 送回风温度测量 (3) 室内温、湿度测量 (4)

24、 过滤器状态显示及报警 (5) 风道风压测量 (6) 启停控制 (7) 过载报警 (8) 冷热水流量调节 (9) 加湿控制 (10)风门控制 (11)风机转速控制 (12)风机、风门、调节阀之间的联锁控制 (13)室内CO2浓度监测 (14)寒冷地区换热器防冻控制 (15)送回风机与消防系统的联动控制,三、BAS监控设计的基本要求,(2) AHU监控原理图,三、BAS监控设计的基本要求,3.2 新风机监控设计要求 (1) 新风机设计要求 (2) 新风机监控原理图,三、BAS监控设计的基本要求,3.3 排风机监控设计要求 (1) 排风机监控设计要求 排风系统应具有下列功能： 1) 风机状态显示

25、2) 启停控制 2) 过载报警,三、BAS监控设计的基本要求,(2) 排风机监控原理图,三、BAS监控设计的基本要求,1给排水系统及污水处理系统监控设计 4.1 给排水系统应具有下列功能： (1) 水泵运行状态显示 (2) 水流状态显示 (3) 水泵启停控制 (4) 水泵过载报警 (5) 水箱高低液位显示及报警,三、BAS监控设计的基本要求,4.2 排水及污水处理系统应具有下列功能： (1) 水泵运行状态显示 (2) 水泵启停控制 (3) 污水处理池高低液位显示及报警 (4) 水泵过载报警 (5) 污水处理系统留有通信接口,三、BAS监控设计的基本要求,1供配电系统监控设计 供配电设备监视系统

26、应具有下列功能： (1) 变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障警报 (2) 电源及主供电回路电流值显示 (3) 电源电压值显示 (4) 功率因数测量 (5) 电能计量 (6) 变压器超温报警 (7) 应急电源供电电流、电压及频率监视 (8) 电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口,三、BAS监控设计的基本要求,1照明系统监控设计 照明系统应具有下列功能： (1) 庭园灯控制 (2) 泛光照明控制 (3) 门厅、楼梯及走道照明控制 (4) 停车场照明控制 (5) 航空障碍灯状态显示、故障报警 (6) 重要场所可设智能照明控制系统,三、BAS监控设计的基本要求,7电梯及自动扶梯监控设计 应

27、对电梯、自动扶梯的运行状态进行监视,四、BAS监控点的编制,四、BAS监控点的编制,四、BAS监控点的编制,四、BAS监控点的编制,四、BAS监控点的编制,四、BAS监控点的编制,BAS监控点的编制是BAS设计十分重要的环节，它是将BAS对各类受控设备或系统的监控内容，根据监控设备的名称、位置、监控要求，按模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）、数字量输入（DI）和数量输出（DO）以及脉冲量（PO）的类别逐一列出表格，这一表格可以充分反映如下几点： 1受控设备的监控要求 2按控制要求必须配置的各类传感器和执行器 3根据监控点表和受控设备的位置来配置DDC数量和DDC的模块 4BAS监控点是BA

28、S施工设计和BAS设备配置的依据,五、BAS系统的配置和主要设备选择,1BAS系统结构的选择 2BAS主要硬件设备的选择 2.1 网络控制器的配置 根据各厂商网络控制器的技术要求，网络控制器的系统容量必须大于在它受范围内DDC实际监控点的数量和软件点的数量。 2.2 DDC配置的基本原则 (1) BAS中DDC监控点总量必须具有1015%的设计余量。 (2) 每一台DDC的模块配置必须满足受控设备监控点要求，并对AO、AI、DO、DI有一定余量。 (3) 同一台受控设备不宜由二台DDC来完成其监控功能。 DDC配置应根据监控点表和受控制设备的位置和各类产品的模块配置进行综合平衡，以求DDC配置

29、合理。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,2.3 BAS现场设备的选择 BAS现场设备可以分为二大类： 一类是检测设备，另一类是执行机构及设备 2.3.1 BAS现场检测设备 BAS常用现场检测设备 (1) 温湿度传感器（室内外风管温度、水管温度传感器） (2) 压力传感器（风管压力、压差、水管压水位传感器 、蒸汽压力传感器） (3) 流量传感器 (4) 电量传感器 (5) 空气质量传感器（包括CO2等） (6) 风速传感器 (7) 液位传感器,五、BAS系统的配置和主要设备选择,现场开关量检测设备 (1) 压力差压开关 (2) 温度开关（防冻开关） (3) 流量开关 (4) 液位开关,五、

30、BAS系统的配置和主要设备选择,2.3.1.1 温湿度传感器的功能及其选择 BAS常用温湿度传感器主要是二大类热电阻和热电偶 (1) 热电偶传感器 当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若二个接点温度不同，回路中就会产生电动势并产生电流。 热电偶的冷端补偿方式 补偿导线方式 冷端温度补偿器 热电偶测量范围及误差 热电偶测温误差低温每2.55 高温段相对误差大约0.4%1%,五、BAS系统的配置和主要设备选择,(2) 热电阻温度传感器 热电阻温度传感器是根据金属导体或半导体的电阻随温度变化而变化的原理测温 常用有铂电阻（Pt WZP）、镍电阻、半导体热敏电阻。 铂电阻的特点精度高、稳定性好、

31、性能可靠，缺点是电阻温度系数小，价格贵 镍电阻的特点价格较铂便宜，常用来测量，-60180温度，尤其用于控制精度1的送风成室内温度控制系统中。 半导体热敏电阻其温度种数约为铂电阻49倍，电阻值大，具有灵敏度高，响应时间短（小于1S），结构简单寿命长，控制器与热敏电阻的原理可达800M二线制。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,(3) 湿度传感器 干、湿球湿度传感器 氯化锂电阻湿球传感器和变送器 电容式相对湿度传感器和变送器,五、BAS系统的配置和主要设备选择,2.3.1.2 差压变送器 微差压变送器测量风压力 在空调系统中，送、回风管的风压力都在01000Pa之间，用压力变送器测量其量程太大

32、，无法测量这样小的压力，只能利用微差压变送器测量风压（微差压的测量范围为01.5kPa）。 当测量送风管压力（正压）时，差压变送器的正压室接测量管路，负压室通大气。 当测量回风管压（负压）时，差压变送器的正压室接大气，（负压室接测量管路。,五、BAS系统的配置和主要设备选择, 差压变送器在测量不同介质的差压（或压力）时应注意的问题。 测量蒸气流量时，一般可以不装冷凝器，以保证导压管中充满凝结水并具有恒定和相等的液柱高度。 测量水流量时，一般可以不装冷凝器。但当水温度超过150且差压变送器内敏感元件位移量较大时，为减小差压变化时正、负压管内因水温不同造成的附加误差，仍应装设冷凝器。 测量黏性或具

33、有腐蚀性的介质流量时，应在一次门后加装隔离容器。 测量带隔离容器的介质和煤气系统的流量时，还应装设排污门。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,2.3.1.3 常用的开关量设备 在楼宇自控系统中，用于热工信号检测、自动保护、联动的顺序控制的开关量仪表有四种。 温度开关 压力、差压开关 流量开关 液位开关,五、BAS系统的配置和主要设备选择,2.3.2 BAS现场执行 BAS现场执行器由执行机构和调节机构组成，常用的执行机构有电动调节、电压调节及电动执行器（电动风阀）。 2.3.2.1 电动调节阀 (1) 调节阀的静态特性 调节阀的静态特性又叫调节阀的理想流量特性，它是假定阀门前后差压不变的情况

34、下，在整个开度范围内，流过调节阀的介质流量与调节阀开度的关系。 常用调节阀的静态特性有四种： 1) 直线流量特性：流量与开度成线性关系。 2) 等百分比流量特性：调节阀单位行程的变化引起的流量变化，与此点的流量成正比关系。 3) 快开流量特性：小开度时流量已比较大，随着开度的增大，流量很快达到最大值。 4) 抛物线流量特性：调节阀单位行程变化所引起的流量变化，与此点流量的平方根成正比的关系。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,(1) 调节阀的流量特性 调节阀的流量特性直接影响自动控制系统的控制质量和稳定性，常用调节阀的特性有直线、等百分比和快开等类型，在楼宇自控系统，调节阀流量特性的选择主要

35、是指合理选择直线和等百分比的流量特性。 调节阀流量特性的选择方法，一般有数字分析和经验法两种。在楼宇自控系统中的空调系统主要是适应性空调系统，故在工程上多采用数字分析法，通常选用百分比流量特性居多。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,阀门流量系数Cv值的确定。 从给水工艺角度来看，阀前后压降越小越好，这样可以减少阻力损失，减小给水泵负荷，而从控制工艺来看，阀前后压降越大可控性越好。两者权衡下，通常选用P（约为4m水柱）。在确定Cv值后，再查阅电动调节阀的产品规格，以确定调节阀的口径。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,(3) 调节系统对调节阀特性和要求 对调节阀流量特性的主要要求有两个：

36、1) 能对调节系统起补偿作用，调节系统由若干环节组成，在整个调节范围内，线性是较差的。为了在不同负荷下保持较好的的调节质量，要求系统总的放大系数保持不变。选择合适的调节阀工作流量特性，即可达到补偿系统非线性的作用。 2) 能适应负荷的波动。一般情况下要求低负荷调节阀放大系数小一些，以免超调和产生振荡，高负荷时则要求放大系数大一些，以提高灵敏度，所以对波动较大的系统，宜选用等百分比特性的调节阀。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,(4) 调节阀选择 一般应包括以下几项内容： 1) 根据工艺条件来选择调节阀的形式，如调节阀前后压差较小，且要求泄漏最小时，可选用单座阀，调节低压差大流量气体时，或选

37、用蝶阀。压差较大且要求流量特性能变化时，可选用套筒阀等。 2) 根据生产过程的安全要求选择调节阀的电开与电关方式，当电源故障时，若调节阀处于全开位置的危险较小，则选用电关式，反之，则选用电开式。如已选定电动调节阀的下作用或反作用，对调节阀则应根据电开、电关的要求选择反装式或正装式。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,3) 根据工艺对象的特点来选择合适的流量特性，如对负荷波动较大的系统，宜选择具有等百分比工作流量特性的调节阀。 4) 根据通过调节阀介质的参数来选择阀门尺寸。如根据流量Q和调节阀前后的压差p，通过计算选择相应的调节阀。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,(1) 电动调节阀的选用

38、 1) 电动调节阀的选用 如何合理选择电动调节阀的型号、规格对于自控系统来讲是至关重要的，它决定着系统能否正常工作和确保系统的各种设定参数控制在设计范围内。 电动调节阀执行推力的选择 标准组配的电动调节阀推力（关阀压力）是一定的，为得到理想的调节和关闭特性，必须要求执行机构的输出轴推力能克服阀的前后压差产生的不平衡力和提供阀全闭时足够的压紧力。根据我们实际工程的经验，电动调节阀执行机构的推力（或称关闭压力）选择在0.81MPa(即为810kg/cm2)之间，同时考虑到暖通设计数值与实际工作状态数值的差别，以及流体对阀芯和阀体的冲蚀，其实际工作状态的压差数值不应超过0.3Pa，如压差较高时，应采

39、取相应的减压或平衡压力的工艺措施。,五、BAS系统的配置和主要设备选择, 电动调节阀使用条件的确定 为了准确的选择和计算电动调节阀的参数，通常由建筑设计院负责空调系统工种的项目工程师提供空调机及水泵系统的流量和各类调节阀的使用条件。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,2)电动调节阀口径确定 目前电动调节阀的口径的选择涉及空调水系统的工艺参数和选用电动调节阀的类型和调节阀产品的技术性能，一般可以请空调工艺设计单位提供水系统的工艺参数，由BAS供应商确定电动调节阀的口径或者由BAS供应商提供电动调节阀的技术参数，由空调设计单位确定电动调节阀的口径。,五、BAS系统的配置和主要设备选择, 电动调节阀的口径一般比管路管径小一档次，如BAS供应商选用的电动调节阀口径小于其管路管径二档，应需由工艺设计单位确认。 由于目前BAS供应商提供的电动调节阀均是从国外进口，因此电动阀的口径应为公制，如果是英制，则不必因内水管管径公制不相匹配，需在现场变为同一制式才能连接。,五、BAS系统的配置和主要设备选择,2.3.2.2 电动风门执行器 电动风执行器是调节控制风达到调节风管的风量和风压的风，注意在选用风阀控制器时风阀控制器的输出力矩必须所需的力矩相配,六、BAS设计流程,