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美国安德沃楼宇自控系统在温控方面的应用

楼宇自控系统是由中央管理站、各种控制器及各类传感器、执行机构组成的、能够完成各种控制及管理功能的络系统。随着当代智能建筑技术的发展，对现代化大厦自动化管理的要求日益提高。过去我们习惯把自动化系统叫做楼宇自控系统(Building Automation System)，但因为目前楼宇自动化系统被赋予越来越多的管理功能，所以确切的说，我们应该称之为楼宇管理系统(Building Management System)。

二十一世纪，中国正处于迅速发展(注意不要触及拨针和摆锤)之际，自动化将在这巨大的发展中扮演重要的角色，建筑业也不例外。随着建筑物的增高，所采用的先进设备的增多以及能源管理重要性的增加，楼宇自动控制系统必将成为不可缺少的工具之一。它体现的不仅仅是大楼设备管理的现代化，而且是中国建筑业大踏步赶上世界信息时代高科技先进水平的重要标志。但由于国内技术和信息的缺乏，设计人员与国外交流的机会极少，决策层对楼宇自动化也还未形成共识，许多大楼控制系统的设计仍采用的是国外六十或七十年代的方式，这与大楼的档次极不相称，也与祖国日新月异的发展脚步极不合拍。我急切希望能通过自己的双手和努力，不断学习世界上的先进科学、技术与管理，让其为祖国的繁荣兴旺起到它应起的作用。

安德沃控制公司(Ando老电器ver controls corporation)位于美国麻萨诸塞州，公司创立于1976年，楼宇自控系统是该公司的主要产品。该公司凭借其在楼宇自控领域占领导地位的技术迅速赢得了客户，并成为美国著名的楼宇自控生产厂家。在世界各地建立了销售络。目前该公司产品的销售额占美国楼宇自控系统的首位，并且起销售量的45%以上是取代其他公司的同类产品，目前已经在世界各地装了一万五千多个自控系统。鉴于安德沃控制公司在楼宇自控领域的领导地位，拥有世界上最先进的楼宇控制技术，因此，本毕业设计选用了安德沃控制公司的Continuum系统。

北京泛利大厦是一座列入北京市总体规划方案的豪华级大厦，该大厦级办公、商场、餐饮和娱乐于一体，占地0.65公顷，总建筑面积8.3万平方米。地下三层，地上二十层，地上二十一层塔楼内有少量办公用房。大厦地下一层东部为餐饮，地上一至二层为商场，三至二十层为写字间，地下一层西部设自行车库(双层)，中部为汽车库及部分管理用房，地下二层为汽车库、变电所，万能插座地下三层为汽车库、制冷机房、水泵房、中水处理间及部分管理用房。作为一座象征改革开放的现代化大厦，对其自动化的管理要求很高。本文介绍的是空调的自动控制系统。空调系统包括：空调机5台、新风机31台、冷冻机5台、风机盘管13台、排风机31台、冷却水泵5台、冷冻水泵5台、冷却塔4台、冷却塔风机16台。

对于这样的建筑物，其空调的控制设计有以下要求与特点：

⒈空调系统属舒适型，以保证人体舒适为主要目标，对温度控制要求不很需要控制填料-填料间距大于作用力范围严格，也不要求恒设定值。由于北京属北方城市，冬季气候时多干燥，因此设计时需加上加湿控制。

⒉对节能有严格的要求，较大型的现代化建筑中，用电设备多，而在各种能量中(空调、照明、动力等)空调占了相当大部分。一般在办公大楼中，空调(包括冷热源和传送系统)耗电占50%，照明占33%，其他占17%。泛利大厦冷水系统冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机及空调系统中的各种风机容量极大，因此对节能有严格的要求。

⒊对建筑物和设备的管理有较高要求：由于建筑面积达、设备多，高档建筑物都设立中央而岩棉、EPS板等则不能直接利用于承压的屋面和地面保温监控中心，以保证高效、良好运行，减轻磨浆设备人员劳动强度，不断的、及时的提供有关设备运行状态资料。

根据以上特点，泛利大厦建筑物自动化系统(BAS)采用了集散系统(DCS)。集散型控制系统是七十年代中期以来随着微机技术的发展而发展起来的新型控制系统。首先用于工业控制，八十年代以来，在空调控制中也逐渐应用集散系统。国外厂商也先后发展了新的系统，如美是不同的国Andover公司的Continuum；美国Honeywell公司的Excel 5000；日本山武公司的SAVIC-NET系统；江森公司的METASYS系统；瑞士能德公司(L G)的S600系统；英国SATCHWELL公司的BAS 2800系统等。集散控制系统中应用了直接数字式控制(DDC)的控制方式，其本质是以采样(离散量)控制代替模拟(连续量)控制的调节，它是以一台计算机对多个回路进行采样、计算、控制；特别对于舒适空调这种滞后较大的温度对象，更利于发挥优势。DDC用于空调系统，对计算机采样周期要求不高，一般参数可采用秒。因此，对计算机快速性要求不高。而控制的精度和调节品质也能满足要求。这是因为：

(1)静态误差es(计算机控制为PI调节)

es=(Ti/T) ×(1/2^)×100%

式中:Ti为积分时间；T为采刺绣机样周期；n为计算机数字位长度。

如Ti=30分钟；T=10秒；n=15则es=0.55%。而一般空调仪表

(温、湿度)的检测精度低于1%，因此对es以满足要求。

(2)动态误差，即调节过程中的超调量