一,，概述 近年來在不少城市中各種高層建筑不斷建起，建筑內(nèi)的各種設備品種多分布廣如何搞好這些設備的運行管理,，為客戶提供一個舒適的環(huán)境又能合理利用能源便于管理,，降低運行費用是業(yè)主最為關心的，因此不少大型建筑都設計了樓宇智能系統(tǒng)對樓宇中的設備進行集中管理,。樓宇自動控制系統(tǒng)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)（BAS）其實質就是現(xiàn)代計算機集散控制系統(tǒng)在現(xiàn)代化多功能建筑中的應用,它將建筑內(nèi)的各種設備如配電設備,給排水設備,暖通設備等在各自的現(xiàn)場控制器控制下按預定的控制策略" title="控制策略">控制策略使各個系統(tǒng)相互協(xié)調,工作在最佳狀態(tài)下,，達到節(jié)能、舒適的效果,。BA系統(tǒng)通常設有1至2個中央控制主站" title="主站">主站,，在中央主站可以監(jiān)控各個被控設備的運行情況和重要的運行參數(shù)，記錄運行狀態(tài)的歷史趨勢和設備的累計運行時間,、報警類型和次數(shù)等,，為設備管理分析制定維修計劃提供可靠依據(jù)。目前國外不少著名的公司如美國 HOneywell,JOHOSOH和西門子公司等都推出了一些專門樓宇智能控制系統(tǒng),。這些系統(tǒng)雖然功能較強,，但系統(tǒng)投資較大。我們針對樓宇控制系統(tǒng)的特點,，采用了基于三菱現(xiàn)場總線C-CLINK技術,，用可編程控制器（PLC）組成的集散型控制系統(tǒng)，具有運行可靠,，修改控制軟件簡單,，成本低等特點，中央站應用亞控自動化軟件科技有限公司開發(fā)的組態(tài)王軟件,，這是一種運行在Windows 95/NT上的組態(tài)軟件,。具有多任務、多線程及良好的實時性,，已運用于電力,、制冷,、化工、機械制造,、交通管理等多種工程領域,，構造有效的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。整套控制系統(tǒng)已成功地在浙江印刷廠新廠房中應用,，實踐證明該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,，靈活，非常適合在一些中小規(guī)模的智能建筑樓宇自控系統(tǒng)中使用,。
二,，系統(tǒng)硬件構成：
1、CC-Link" title="CC-Link">CC-Link簡介 CC-Link是CONTROL&COMMUNICATION LINK的簡稱,，它通過簡單的三芯屏蔽線,，提供 156KBPS至10MBPS的通訊速率（視系統(tǒng)通訊距離而定），最大通訊距離可達1200M（156KBPS速率）,。CC-Link網(wǎng)絡上可掛的各種模塊（包括開關量I/O和模擬量I/O）以及子站控制器,，可方便地組成各種類型的控制系統(tǒng)，并可大大簡化控制學系統(tǒng)的布線,。
2,、 三菱FX2n系列可編程控制器簡介 三菱FX2n系列可編程控制器具有體積小，運行指令速度快（0.08us/基本指令）內(nèi)置8K步的 RAM和時鐘,，具有PID運算指令,，是FX系列中性能最高的, 并且擁有模擬量控制、系統(tǒng)通訊的各種特殊用途組件,，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC,。該系列PLC具有較強的通訊功能,可通過FX2n-CCL通訊模塊直接掛在CC-Link網(wǎng)絡上，組成集散控制系統(tǒng),，通過CC-Link網(wǎng)絡可與主站交換數(shù)據(jù),，通過主站PC機對整個系統(tǒng)進行集中管理監(jiān)視和控制。
3,、系統(tǒng)功能和控制策略
1）,、供配電系統(tǒng)： 安全、可靠供電是智能建筑正常運行的先決條件,。本系統(tǒng)根據(jù)需要將電壓,、電流、功率因數(shù)和頻率傳感器將電壓,、電流信號等統(tǒng)一轉換成4-20ma信號送至現(xiàn)場控制器的A/D" title="A/D">A/D轉換模塊讀入控制器,，實現(xiàn)能量管理。如配電系統(tǒng)采用先進的微機檢測空氣斷路器并能提供RS232或RS485 通訊接口和通訊協(xié)議，可用PLC的專用模塊代替A/D轉換器獲取電量數(shù)據(jù),，以提高精度和實時性,、降低成本。本系統(tǒng)還可并對重要回路開關開關狀態(tài)與變壓器的溫升情況進行檢測,，監(jiān)視各種異常情況,。
2）、空調子系統(tǒng) 空調系統(tǒng)" title="空調系統(tǒng)">空調系統(tǒng)在建筑物中能源消耗最大,，約占45%左右,，樓宇自控系統(tǒng)在保證提供舒適環(huán)境的條件下盡量降低能耗。根據(jù)杭州地區(qū)凍夏季換季時間不定且時間較長的氣候條件,，在冷凍機房設計了以PLC和液晶觸摸屏組成的智能操作臺,，該操作臺省去了其他各種儀表盤，使盤面標準化,、小型化,，節(jié)省布線。通過冷凍機房操作臺操作者可以直觀地監(jiān)視大樓內(nèi)各有關參數(shù)如各采樣點的溫度,，室外溫濕度,，各水池水位等,，為操作者提供信息,，并能在氣候不適合自控操作時，如換季時或設備檢修時切換至手動操作,，還可以通過本操作臺對各個設備有關參數(shù)進行設置,，使設備運行在最佳狀態(tài)。 本系統(tǒng)由冷凍機組,、熱交換器和空調系統(tǒng)末端設備三部分組成：控制策略與功能
A．根據(jù)冷凍機組運行要求對冷卻水泵,、空調水循環(huán)泵、冷卻塔風機及冷凍機組啟動停止順序進行全自動,、半自動和手動進行邏輯控制,。
B．根據(jù)空調供回水溫差和空調水流量計算即時的系統(tǒng)制冷或制熱量，實時顯示系統(tǒng)負荷率,，為冷凍機組,、熱交換器半自動或全自動的啟停和臺數(shù)控制提供依據(jù)。
C．本系統(tǒng)通過檢測空調供回水壓差并與設定值比較進行PID運算來調節(jié)旁通閥以實現(xiàn)水系統(tǒng)流量恒定,。
D．通過檢測冷卻水的溫度來控制冷卻風機的啟停和臺數(shù)控制,，以保證冷水機組冷媒壓力在一定的范圍內(nèi)，并可達到節(jié)能的目的,。
E．空調系統(tǒng)末端由空調機和分散的風機盤管組成,。空調機為現(xiàn)場申請或由時間程序控制開關，并根據(jù)印刷車間工藝要求的室溫采用PID算法控制空調機水閥開度,；空調機組運行時間可根據(jù)季節(jié)程序設定,。還可實現(xiàn)空調機累計運行時間；空氣濾網(wǎng)淤塞報警,；夜間換風和防凍運行等功能,。
F. 對各車間的空調機所消耗的冷量或熱量進行計量。冷量或熱量的計量公式為 E=△t * Q,，這里△t為空調供回水溫差,，Q為空調機的流量累計值?？紤]到流量傳感器成本較高,，我們采用了大口徑脈沖水表來測量流量，在正常流量時其測量誤差小于5 %,，已能滿足工廠成本核算的精度要求,。
G．冬季運行時，臺數(shù)控制按冬季程序執(zhí)行,，同時熱交換器蒸汽閥與空調水泵連動,，其余功能同夏季。
3),、鍋爐和給排水控制子系統(tǒng)： 本子系統(tǒng)對鍋爐運行情況進行監(jiān)測,對鍋爐的輔機進行控制,，對生活水箱、消防水箱,、集水坑的水位進行監(jiān)測,，高低水位報警；進水量檢測,，并根據(jù)設定值對相應水泵進行自動啟?？刂疲部捎葿A中心遙控或現(xiàn)場手動控制,?？刂撇呗院凸δ?br />
A. 本系統(tǒng)對燃油鍋爐的運行參數(shù)，如蒸汽壓力,、溫度,、鍋爐水位、煙道溫度等進行監(jiān)測,，,；對鍋爐系統(tǒng)的輔助設備包括：給水泵、除氧泵,、油泵,、日用油箱油位和溫度,、大油箱油位、溫度,，各水箱水位等都通過現(xiàn)場智能操作臺進行監(jiān)控,，通過操作臺也可設置運行參數(shù)。
B. 對各水箱液位連續(xù)變化在BA中心屏幕上動態(tài)顯示,，并根據(jù)生活水箱水位控制相應水泵,。
C. 根據(jù)污水池水位控制污水泵的啟停。在現(xiàn)場監(jiān)控站和主站上顯示,，通過軟件判斷污水泵的狀態(tài)/故障和啟/停水泵,。
D. 根據(jù)脈沖水表計量工廠日、月度用水量, 供大樓管理系統(tǒng)作能耗依據(jù),，及時發(fā)現(xiàn)不正常用水量的情況,。
E. 提供給排水系統(tǒng)設備累計運行時間，設備狀態(tài),，制定設備保養(yǎng)維修計劃和水池清洗計劃,。
三、照明控制子系統(tǒng)： 照明系統(tǒng)點多面廣,，在智能建筑中僅次于空調系統(tǒng),。能有效加以控制節(jié)能意義較大?？刂撇呗院湍?br />
A. 公共照明按時間自動開關,，在關燈時間內(nèi)，可手動申請開燈,。
B. 節(jié)日,、泛光照明可在任意時間內(nèi)定時開關，也可手動開燈后定時關燈,。
C．可與保安服務系統(tǒng)聯(lián)動，當保安系統(tǒng)偵得非法入侵時開啟相應區(qū)域照明,，以利于攝像及掌握入侵者情況,。
四、系統(tǒng)軟件部分由于樓宇控制系統(tǒng)中控制點數(shù)較多,，為提高編程的效率,，詳細制定PLC內(nèi)部元件的用途很重要，我們根據(jù)實際被控設備制定了如下 PLC內(nèi)部參數(shù)表（部分） 2F PLC 32CCL 設置站號（Station No：）13~16 占用4站主站RWr（從站至主站）地址范圍：310H~31FH 共16點主站RWw（主站至從站）地址范圍：210H~21FH 共16點主站RX（從站至主站）地址范圍：F8H~FFH 共 112點 主站RY（主站至從站）地址范圍：178H~17FH 共112點 依據(jù)上述詳細的內(nèi)部參數(shù)表及功能要求,，即可畫出梯形圖編制PLC程序,，同時制定中央站組態(tài)王監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)詞典，根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和特點進行動畫連接,，達到對設備的實時監(jiān)測和控制,。 應用CC-Link現(xiàn)場總線系統(tǒng)擴充點數(shù)靈活的特點，本系統(tǒng)還可根據(jù)需求采用脈沖電度表和脈沖熱水表對電量和對建筑物內(nèi)風機盤管空調量進行計量，可以較低的成本達到滿意的精度,，大大提高智能大樓管理的水平,。