楼宇自控系统培训
一、 楼宇自控系统
• BAS(Building Automation System)定义:
用计算机过程控制、自动化仪表和网络通信技术，
对建筑物内机电设备（如:空调机组、风机、水泵
等）的运行状况及建筑物的环境参数进行自动检
测、监视、优化控制及管理的系统。
BAS属于计算机生产过程控制系统领域，是计算
机生产过程控制系统在民用建筑中的重要应用分
支。因此其设备制造、检验、设计、安装、验收
标准，都应符合国家现行的电气、计算机过程控
制以及自动化仪表专业的相关标准和规范。
楼宇自控系统的组成、优点及控制原理楼宇自控系统的组成、优点及控制原理
楼宇自控系统的组成楼宇自控系统的组成
11、冷冻站、换热站监控系统、冷冻站、换热站监控系统
22、空调机组、新风机组监控系统、空调机组、新风机组监控系统
33、给排水监控系统、给排水监控系统
44、送排风监控系统、送排风监控系统
55、变配电、发电机组监控系统、变配电、发电机组监控系统
66、照明监控子系统、照明监控子系统
77、电梯监控子系统、电梯监控子系统
楼宇自控系统的组成、优点及控制原理楼宇自控系统的组成、优点及控制原理
楼宇自控系统的五大优点楼宇自控系统的五大优点
1、降低机电设备的能耗、投资回报率高
2、能够自动调节舒适的环境
3、预防突发事事故的发生，保护设备的投资
4、延长设备使用寿命、降低管理及操作成本
5、整个建筑内的所有机电设备统一管理在图形化操作界面上
1、降低机电设备的能耗、投资回报率高
楼宇自控系统通过计算机控制程序对全楼的设备进行监视和控制，统楼宇自控系统通过计算机控制程序对全楼的设备进行监视和控制，统
一调配所有的设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效地节一调配所有的设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效地节
省电能，减少不必要的浪费。省电能，减少不必要的浪费。
中央空调系统中央空调系统
中央空调系统是建筑物内机电设备中能源耗费的大户，约占总能量的中央空调系统是建筑物内机电设备中能源耗费的大户，约占总能量的
40%-60%40%-60%。通过。通过BASBAS的控制，所有的空调机组、新风机组甚至风机盘的控制，所有的空调机组、新风机组甚至风机盘
管的系统都可以在合理的湿度和温度范围内运行，避免夏季过冷和冬管的系统都可以在合理的湿度和温度范围内运行，避免夏季过冷和冬
季过热这样的浪费现象的发生。季过热这样的浪费现象的发生。
另外，空气过滤器堵塞报警可及时提醒工作人员清洗或更换，表冷器另外，空气过滤器堵塞报警可及时提醒工作人员清洗或更换，表冷器
的防冻探测可对设备起到保护作用，均对设备起到间接或之间的作用。的防冻探测可对设备起到保护作用，均对设备起到间接或之间的作用。
再而，再而，BASBAS可根据外部设备所需要的冷量，控制冷机的启停台数；根可根据外部设备所需要的冷量，控制冷机的启停台数；根
据冷却水的回水温度控制冷却塔的启停台数，不至于造成设备无效运据冷却水的回水温度控制冷却塔的启停台数，不至于造成设备无效运
转；根据总供转；根据总供//回水的压差，调节旁通水阀，使得冷机工作在效率最回水的压差，调节旁通水阀，使得冷机工作在效率最
佳状态，节省电能。佳状态，节省电能。
1、降低机电设备的能耗、投资回报率高
电力照明系统电力照明系统
建筑物内的电力照明系统，通过建筑物内的电力照明系统，通过BABA系统进行时间表（或根据人员活动系统进行时间表（或根据人员活动
的实际情况）控制，按时或按需对电力照明，进行控制，避免长明灯的实际情况）控制，按时或按需对电力照明，进行控制，避免长明灯
的出现。的出现。
需要加班的客户，只需要一个电话或者是通过拨号上网进入到楼控系需要加班的客户，只需要一个电话或者是通过拨号上网进入到楼控系
统网络，提出加班申请，即可获得所需的空调和照明服务。统网络，提出加班申请，即可获得所需的空调和照明服务。
给排水系统给排水系统
给排水系统中水泵与水箱或水池内液位联动，仅在需要时进入运行中，给排水系统中水泵与水箱或水池内液位联动，仅在需要时进入运行中，
避免人工和水资源的浪费。避免人工和水资源的浪费。
2、能够自动调节舒适的环境
• 楼宇自控系统根据季节、人员和空气流动情况的变楼宇自控系统根据季节、人员和空气流动情况的变
化，将各个区域的室内温湿度控制在设计要求值，化，将各个区域的室内温湿度控制在设计要求值，
同是参考国际的通用标准（如：美国暖通空调和制同是参考国际的通用标准（如：美国暖通空调和制
冷工程协会冷工程协会ASHRAEASHRAE舒适标准、国际标准化组织舒适标准、国际标准化组织
ISO7730ISO7730的热舒适指的热舒适指PMV,PMV,国标国标GB5701-85GB5701-85中的舒中的舒
适温度指标等），使楼内人员感觉最舒适。适温度指标等），使楼内人员感觉最舒适。
3、预防突发事事故的发生，保护设备的投
资
•• 随时检查设备的实际负载和额定负载，设备过载时立即自动负载，同随时检查设备的实际负载和额定负载，设备过载时立即自动负载，同
时向中央控制室发出报警信号。时向中央控制室发出报警信号。
•• 监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知
检修人员前去检查和维修；当一组设备中的某台设备故障时，自动切检修人员前去检查和维修；当一组设备中的某台设备故障时，自动切
换到备用设备上。换到备用设备上。
•• 对与临时停电的情况，当恢复供电以后系统自动执行顺序启动程序，对与临时停电的情况，当恢复供电以后系统自动执行顺序启动程序，
可保证设备投运顺利，避免启动失败对设备的损害。可保证设备投运顺利，避免启动失败对设备的损害。
4、延长设备使用寿命、降低管理及操作成本
•• 在建筑内配置楼宇自控系统之后在建筑内配置楼宇自控系统之后,,设备的运行状态始终处于系统的监视设备的运行状态始终处于系统的监视
之下，楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印之下，楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印
出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地对出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地对
设备进行保养，因此可以加长设备的适用寿命，也就降低了建筑设备设备进行保养，因此可以加长设备的适用寿命，也就降低了建筑设备
的运行费用。的运行费用。
•• 自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，
自动切换到备用设备，同时报告中央控制室，以均匀各台设备运行时自动切换到备用设备，同时报告中央控制室，以均匀各台设备运行时
间、延长设备使用寿命。间、延长设备使用寿命。
5、整个建筑内的所有机电设备统一管理在图形化界面上
• 在统一的界面完成一切操作，使得楼宇自控系统在统一的界面完成一切操作，使得楼宇自控系统
得到极大地方便了机电设备的操作与维修，减少得到极大地方便了机电设备的操作与维修，减少
管理和维护人员数量以及劳动强度，可以基本达管理和维护人员数量以及劳动强度，可以基本达
到到““无人职守无人职守””，每年因此节省维护费用约占楼，每年因此节省维护费用约占楼
宇自控造价的宇自控造价的2~3%2~3%左右。左右。
江森江森MetasysMetasys系统介绍系统介绍
MetasysMetasys系统系统
简单的说：Johnson Controls具有超强集成能力,集各种先进
IT技术于一身的楼宇自控系统
MetasysMetasys互联性方面处于领先的位置互联性方面处于领先的位置
支持支持 200 200多种协议多种协议 ( (包括包括LonworksLonworks与与BACBACnetnet))
已证明可与已证明可与750750多种外来设备直接联网集成多种外来设备直接联网集成
已证明可与主要竞争对手的已证明可与主要竞争对手的DDCDDC联网集成联网集成
率先采用率先采用OPCOPC在商业控制工业领域在商业控制工业领域互联网兼容操作站方案互联网兼容操作站方案
• Metasys—ADS系统
• Metasys—M5系统
• Metasys—M3i系统
• Metasys—VE800系统
Metasys 家族：
工作站软件 ADS/ADX
网络控制器 NAE
FEC series
DDC控制器
IOMx710 Series
DDC扩展模块
传感器、阀门及执行机构
DX Series·
FX Series
M5
NCM
M3i VE800
Johnson Controls产品及系统组成
11、江森、江森MetasysMetasys系统介绍系统介绍
管理网络管理网络
冷却塔冷却塔
水泵水泵
制冷机制冷机
暖通设备暖通设备 控制设备控制设备
VAVVAV末端末端
风机盘风机盘
管管
空调机组空调机组
暖通设备暖通设备 控制设备控制设备
系统网络系统网络
系统网络(项目示意)
22、江森产品介绍、江森产品介绍
•• NCM：NCM3510/NCM4510支持Etherne网络，容量可达500/1000
个输入/输出点。
• NAE: MS-NAE35xx-xxxx支持500个物理点
MS-NAE45xx-xxxx支持1000个物理点
MS-NAE55xx-xxxx支持1000个N2点、支持2000个Lonworks
点数
• 支持10/100Mb 以太网连接，点对点数据共享，两个NAE 之间的通讯
协议是 HTTP, XML/SOAP。
NAE4510 NAE5510
网络控制器主要功能介绍
• 安装在Server上的软件包；大型网络的用户界面；大型网
络的数据管理者；
• 完整版 SQL Server；
• 更长期的数据存储；更好的数据管理；
• 更高性能的软件平台；
• 为大型网络提供单点多用户访问
• 为用户图形化文件提供了更多的空间
• 允许更多的访问用户
中央操作站主要功能
• ADS工作站：网络浏览、图形显示、管理警报和事件消息、趋势分析、
开放数据库（支持ODBC）、支持BACnet、NAE网络引擎、点数较
大的系统
• M5工作站：图形显示、多屏显示功能、开放数据库、支持OPC和
ODBC、NCM4510、NCM5510网络控制器
• M3i工作站：图形显示、开放数据库、支持OPC和ODBC、支持
BACnet、点数较少的系统
中央操作站主要功能
1.各类报告清单
2.密码保护(5级)
3.图形化编程语言
4.状态改变报告
5.报警信息报告
6.报告分组/报警管理
7.监控点历史
8.累积、统计功能
9.数据库下传/上载功能
10.图形化操作站工作环境
11.能量管理控制
12.时间预定功能
13.设备循环/启停保护
14.重型设备启/停延时
15.供电恢复启动程序
16.用电量限定/负载循环
• 1、系统数据汇总
• 2、提供动态图形系统
• 3、直观的视觉显示效果
• 4、设备管理集中完成
• 5、生成管理所需的各项报表
• 6、提供声光报警
中央操作站主要功能
现场控制器现场控制器
FEC2611:BACnetFEC2611:BACnet可编程数字控制器可编程数字控制器
CPUCPU主频应为主频应为3232位处理器位处理器
LCDLCD显示；显示；
6UI;2AO;2BI;3BO;4CO6UI;2AO;2BI;3BO;4CO
FX06: FX06:小型可编程数字控制器小型可编程数字控制器
LCDLCD显示；显示；4AI;1AO;6DI;5DO4AI;1AO;6DI;5DO
N2OPEN/Lon N2OPEN/Lon
FX15: FX15:可编程数字控制器可编程数字控制器
LCDLCD显示；显示；6AI;4AO;8DI;8DO6AI;4AO;8DI;8DO
N2OPEN/Lon N2OPEN/Lon
山东十川网络科技有限公司山东十川网络科技有限公司
山东十川网络科技有限公司山东十川网络科技有限公司
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楼控的控制原理楼控的控制原理
楼宇自系统的控制目的是提供温湿度楼宇自系统的控制目的是提供温湿度舒适的控制，节省能源。舒适的控制，节省能源。其控制其控制
范围为冷冻站系统、空调机组系统、新风机组系统、送排风系统、给范围为冷冻站系统、空调机组系统、新风机组系统、送排风系统、给
排水系统、变配电系统、发电机组、照明系统、电梯监视系统等。排水系统、变配电系统、发电机组、照明系统、电梯监视系统等。
•• 冷冻站控制系统冷冻站控制系统
受控设备由冷水机组、冷水泵、冷却泵、冷却塔等组成，自控主要目受控设备由冷水机组、冷水泵、冷却泵、冷却塔等组成，自控主要目
的就是协调设备之间的连锁控制关系进行自动启停和状态监视，同时的就是协调设备之间的连锁控制关系进行自动启停和状态监视，同时
根据供回水温度，压力，回水流量等参数计算系统冷负荷，控制机组根据供回水温度，压力，回水流量等参数计算系统冷负荷，控制机组
运行台数，已达到节能的目的。运行台数，已达到节能的目的。
•• 空调机组控制系统空调机组控制系统
通过空调机组向特定区域提供经过处理的空气达到特定区域的环境保通过空调机组向特定区域提供经过处理的空气达到特定区域的环境保
持舒适性的目的（厂区要达到规定温湿度要求），通过检测温湿度参持舒适性的目的（厂区要达到规定温湿度要求），通过检测温湿度参
数，与设定值进行比较，通过数，与设定值进行比较，通过DDCDDC计算以控制水阀开度、设备启停达计算以控制水阀开度、设备启停达
到保持舒适性环境和节能的目的，同时实时检测各设备状态报警及时到保持舒适性环境和节能的目的，同时实时检测各设备状态报警及时
对设备进行检修维护。对设备进行检修维护。
楼宇自控系统的组成、优点及控制原理楼宇自控系统的组成、优点及控制原理
楼控的控制原理楼控的控制原理
送排风系统送排风系统
送排风系统对各区域的送风机进行定时启停控制，依据室内二氧化碳送排风系统对各区域的送风机进行定时启停控制，依据室内二氧化碳
含量对排风机进行自动启停控制，已达到保证新风量的同时，又能节含量对排风机进行自动启停控制，已达到保证新风量的同时，又能节
能的目的。能的目的。
给排水系统给排水系统
采集前端的液位传感器、压力传感器等信号，传送至控制器内进行判采集前端的液位传感器、压力传感器等信号，传送至控制器内进行判
断比较，对设备进行自动启停控制，已达到自动给水排水的目的。断比较，对设备进行自动启停控制，已达到自动给水排水的目的。
配电系统配电系统
对电压、电流、功率因数、频率、功率等电参数进行实时采集，在上对电压、电流、功率因数、频率、功率等电参数进行实时采集，在上
位机上进行监控。位机上进行监控。
照明系统照明系统
控制器依据系统设定好的时间程序对照明二次回路中的控制器依据系统设定好的时间程序对照明二次回路中的 接触器进行控接触器进行控
制，进而实现对照明系统的自动开关控制。制，进而实现对照明系统的自动开关控制。
电梯系统电梯系统
对电梯的运行参数（上行、下行、运行、故障报警）进行实时采集，对电梯的运行参数（上行、下行、运行、故障报警）进行实时采集，
在上位机上进行监视。在上位机上进行监视。
楼宇自控系统中楼宇自控系统中““点点” ” 的概念的概念
数字量 Digital
数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如““1”1”表示表示
开关的开关的““打开打开””或或““启动启动””，，““0”0”表示开关的表示开关的““关闭关闭””或或““停止停止””
，数字信号用此两种状态就能表示全部信息。，数字信号用此两种状态就能表示全部信息。
模拟量模拟量 AnalogAnalog
模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号，例如，人对着话筒讲话，模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号，例如，人对着话筒讲话，
话筒输出的音频信号就是模拟量信号。话筒输出的音频信号就是模拟量信号。
BASBAS中的中的““点点””：：
DI DI ：数字输入（防冻开关、过滤网压差、运行状态等）：数字输入（防冻开关、过滤网压差、运行状态等）
DO DO ：数字输出（水泵启停控制、风机启停控制、开关量风阀控制）：数字输出（水泵启停控制、风机启停控制、开关量风阀控制）
AI AI ：模拟输入（温湿度检测、水流量监测、压力检测）：模拟输入（温湿度检测、水流量监测、压力检测）
AO AO ：模拟输出（模拟量风阀控制、水阀控制）：模拟输出（模拟量风阀控制、水阀控制）
楼控点表示意楼控点表示意
集水井 1
高液位检测 1 液位开关 1
排污泵 2
运行状态 2
故障报警 2
小计： 5 0 0 0 DDC-B2-01
排风风机 P12-1 1
风机运行状态 1
风机故障报警 1
风机手自动状态 1
风机启停控制 1
新风机组 X6-1 1
送风机运行状态 1
送风机故障报警 1
送风机手自动状态 1
送风机启停控制 1
初效过滤网检测 1 空气压差开关 1
防冻开关 1 防冻开关 1
新风阀控制 1 开关量风阀执行器 1
电动水阀 1
送风温度检测 1 风管温度传感器 1
小计： 8 1 3 1 DDC-B2-02
楼控的控制原理楼控的控制原理--冷冻站群控冷冻站群控
楼控的控制原理楼控的控制原理--空调机组控制空调机组控制
楼控的控制原理楼控的控制原理--新风机组控制新风机组控制
楼控的控制原理楼控的控制原理--送排风机控制送排风机控制
楼控的控制原理楼控的控制原理--给水系统控制给水系统控制
楼控的控制原理楼控的控制原理--排水系统控制排水系统控制
楼控的控制原理楼控的控制原理--照明系统控制照明系统控制
照明回路配电箱
DI DI DO DI DI DO
运
行
状
态
手
自
动
状
态
启
停
控
制
楼控的控制原理楼控的控制原理--电梯系统控制电梯系统控制
江森产品介绍江森产品介绍
11、系统产品、系统产品
22、渠道产品、渠道产品
① 数据服务软件（ADS\ADX\ADS-Lite)
②网络控制引擎(NAE\NCE)
③直接数字控制器(FEC\FX\DX\TEC\VMA )
⑴传感器（TE\HT）
⑵执行器(M9000系列执行器)
⑶ 电动开关\调节水阀（VG1000\VF6000）
1、系统产品
①① 数据服务软件（数据服务软件（ADS\ADX\ADS-Lite)ADS\ADX\ADS-Lite)
• ADS工作站：
• 通过网络浏览访问、图形显示、管理警报和事件消息、趋势分析、开
放数据库、支持BACnet、NAE网络引擎、点数较大的系统
ADS\ADX的选择
产品编码 描述
MS-ADS05U-0 ADS软件，最多5用户同时使用
MS-ADX10U-0 ADX软件，最多10用户同时使用
MS-ADXSWO-0 ADX软件，最多25用户同时使用
多NAE系统配置加ADS其中ADS为Site Director &
多NAE系统配置- 其中一个NAE为Site Director
应用服务器
自动引擎
WiFi
Site Diretor 限制数量 支持设备
ADX 100 ADS/X NXE85 NAE55 NAE45 NAE35 NCE25
ADS 14 ADS/X NXE85 NAE55 NAE45 NAE35 NCE25
②②网络控制引擎网络控制引擎(NAE\NCE)(NAE\NCE)
管理级功能
报警检测
时间表
趋势 (短期存储)
累计
优化启动
定制控制应用
需求限制 / 负载交替
不同型号及选项支持不同通讯协议设备
（ BACnet 、 LON 、 N2）
内置用户界面
内置管理软件
NAE85
NAE55
NCE25
NAE45
NCE=“NAE”+“FEC”
统一设计的硬件结构统一设计的硬件结构
NAE管理功能
基于浏览器的用户界面
每条现场总线32个设备
BACnet, LON 或 N2
FEC现场控制功能
33 个内置点，
（10UI，8DI，4AO，4CO，7DO）
扩展总线128 个点
TCP/IPTCP/IP
B
A
C
ne
t M
S
T
P
总
线
FEC
IOM
IOM
扩
展
总
线
扩
展
总
线
Network
Control Engine
③③直接数字控制器直接数字控制器(FEC\FX\DX\TEC\VMA )(FEC\FX\DX\TEC\VMA )
DX系列产品 FX系列产品 ＶＭＡ系列产品
ＦＥＣ系列产品 ＩＯＭ扩展 ＴＥＣ系列网络温度控制器
FEC控制器概述
◊ BACnet系列控制器
◊ 硬件结构
◊ 通讯协议
◊ 网络结构
◊ FEC系列控制盘
BACnet BACnet系列控制器系列控制器
主控制器 FEC16x1, FEC26x1
扩展模块 IOM1711, IOM2711, IOM3711, IOM4711
IOM2721，IOM3721，IOM3731
BACnetBACnet系列控制器系列控制器--主控制器主控制器(FEC161(FEC16111,FEC261,FEC26111))
FEC – Field Equipment Controllers
◊ 处理器 32位,时钟频率
◊ 内存 1256KB闪存,520KB随机存取内存
◊ 电源 20~30VAC,50或60Hz,最大10VA
◊ 通信 BACnet MS/TP(波特率,,,)
◊ 通用可配置输入输出点
◊ 可无线配置下传程序
UI BI AO BO UO CO RO
FEC1611 2 1 0 3 0 4 0
FEC2611 6 2 2 3 0 4 0
Universal Input (UI):
- Voltage Mode, 0 - 10 VDC
- Current Mode, 4 - 20 mA
- Resistive Mode, 0 - 2k ohm, Ni1000, Pt1000, A99, NTC
- Binary Input, Dry Contact
Binary Input (BI):
- Dry Contact
- Pulse Counter 100Hz
Analog Output (AO):
- Voltage Mode, 0 - 10 VDC
- Current Mode, 4 - 20 mA
Configurable Output (CO):
- Voltage Mode, 0 - 10 VDC
- Binary Output, 24 VAC Triac
Binary Output (BO):
- 24 VAC Triac
BACnet系列控制器-扩展模块
• (IOM1711,IOM2711,IOM3711,IOM4711)
• (IOM2721,IOM3721,IOM3731)
UI BI AO BO UO CO RO
IOM1711 4
IOM2711 2 2 2
IOM3711 4 4 4
IOM4711 6 2 2 3 4
IOM2721 8 2
IOM3721 16
IOM3731 8 8
硬件结构硬件结构
地址拨码
EOL Led显示
(EOL开关在面板
内部)
设备型号
前端FC总线
Modular Jack
点位接线端子
总线接口
点位接线端子
点位接线端子
网络结构网络结构-FC-FC总线总线
◊ 每条总线最多2个repeater (分三段)
◊ 每段最多50个设备 <32个TEC26xx 温控器或第三方MS/TP 设备>
◊ 每条总线最多100个设备 <64个TEC26xx 温控器或第三方MS/TP 设备>
◊ 每段最长 1,524米 <1220米，TEC26xx 温控器或第三方MS/TP 设备>
◊ 每条总线最长 4,572米<3660米， TEC26xx 温控器或第三方MS/TP 设备>
◊ 2个光纤modem之间最长 2,012米
网络结构-FC总线End Of Line
•
Figure1 NAE at EOL
Figure3 Repeater at EOL
Figure2 NAE at not EOL
网络结构网络结构-SA-SA总线总线
◊ 每条SA总线最多10个设备
◊ 每条SA总线最多4个网络传感器
◊ 不能有Repeater
◊ 每条SA总线最长 365米
◊ 至网络传感器的最大距离为 152米
FECFEC系列系列
控制盘控制盘
2、渠道产品
• Thanks！
