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案例详细
标题优化楼宇自动化系统的调试
技术领域仪器仪表
行业
简介楼宇设备自动化系统在智能化建筑中也得到了广泛应用,楼宇自动化系统实施的成败,一部分取决于组成系统的各个元器件的安装好坏,在调试阶段实施的优化与否,也相当重要。文章从工程实施的角度提出了楼宇设备自动化系统主要设备的调试要点,论述了系统联合调试时必须的调试步骤。
内容


1 前言
    楼宇设备自动化系统是楼宇自动化体系中的重要组成部分,是智能建筑的重要内容,作为一种先进的、自动控制能力极强的综合性楼宇设备监督和控制系统,近几年,随着智能化建筑的不断普及,先进和高性能楼宇设备在商业楼宇的不断应用,楼宇设备自动化系统在智能化建筑中也得到了广泛应用。通过该系统能实时、形象、真实地反映被控对象的工作状态和控制状态,为楼宇的现代化管理提供有效、可靠的手段。因此建设一套安全可靠、技术先进的楼宇设备自动化系统不仅关系到建设者投资的合理性,物业管理时的经济性,环境保护要求的能源节省,而且也关系到该系统在建筑中的应用和升级发展,更重要的是为楼宇的现代化管理提供可靠的保障。
    目前在智能建筑中流行的各类各品牌的楼宇设备自动化系统都是比较先进,能够达成楼宇设备控制的要求的,所不同的是如何把这些设备的先进性、科学性、经济性很好的发挥出来,关键是在于如何更好的完成楼宇设备自动化系统的安装与调试。
2 调试必须具备的条件
    系统的全部设备包括现场的各种阀门、执行器、传感器等全部安装完毕,线路敷设和接线全部符合设计图纸的要求。
    系统的受控设备及其自身的系统不仅安装完毕,而且单体或自身系统的调试结束;同时其设备或系统的测试数据必须满足自身系统的工艺要求,例如空调系统中的冷水机组其单机运行必须正常,而且其冷量和冷冻水的进出口压力、进出口水温等必须满足空调系统的工艺要求。
    检查BAS与各系统的联动、信息传输和线路敷设等必须满足设计要求。
3 调试步骤
3.1 数字量输入测试
    干接点输入按设备说明书和设计要求确认其逻辑值。
    脉冲或累加信号按设备说明书和设计要求确认其发生脉冲数与接收脉冲数一致,并符合设备说明书规定的最小频率、最小峰值电压、最小脉冲宽度、最大频率、最大峰值电压、最大脉冲宽度。
    电压或电流信号(有源与无源)按设备说明书和设计的要求进行确认。
动作试验:
    按上述不同信号的要求,用程序方式或手动方式对全部测点进行测试,并将测点之值记录下来。
特殊功能检查:
    按本工程规定的功能进行检查,如数字量信号输入以及正常、报警、线路、开路、线路短路的检测等。
3.2  数字量输出测试
    继电器开关量的输出0N/OFF:按设备说明书和设计要求确认其输出的规定的电压、电流范围和允许工作容量。
    输出电压或电流开关特性检查:其电压或电流输出,必须符合设备使用书和设计要求。
动作试验:
    程序方式或手动方式测试全部数字量输出,并记录其测试数值和观察受控设备的电气控制开关工作状态是否正常;如果受控单体受电试运行正常,则可以在受控设备正常受电情况下观察其受控设备运行是否正常。
特殊功能检查 :
    按本工程规定的功能进行检查,如按设计要求进行三态(快、慢、停)和间歇控制等的检查。 
3.3  模拟量输入测试
    输入信号的检查按设备说明书和设计要求确认其有源或无源的模拟量输入的类型、量程(容量)、设定值(设计值)是否符合规定,通常的传感器按如下顺序进行检查测试:
    温、湿度、压力、压差传感器的检查与测试。
    按产品说明的要求确认设备的电源电压、频率、温、湿度是否与实际相符。
    按产品说明书的要求确认传感器的内外部连接线是否正确。
    根据现场实际情况,按产品说明书规定的输入量程范围,接入模拟输入信号后在传感器端或DDC侧检查其输出信号,并经计算确认是否与实际值相符。
精度测试:
    使用程序和手动方式测试其每一测试点,在其里程范围内读取三个测点(全量程的10%、50%、90%),其测试精度要达到该设备使用说明书规定的要求。
3.4  模拟量输出测试
    按设备使用说明书和设计要求确定其模拟量输出的类型、量程(容量)与设定值(设计值)是否符合,常用的各种风门、电动阀门驱动器可按如下顺序进行检查与测试:
    按产品说明书的要求确认该设备的电源、电压、频率、温、湿度是否与实际相符。
手动检查:
    首先将驱动器切换至手动档,然后转动手动摇柄,检查驱动器的行程是否在0-l00%范围内。
    在确认手动检查正确后,在现场按产品说明书要求,模拟其输入信号或者从DDC输出AO信号,确认其驱动器动作是否正常。
动作试验:
    用程序或手控方式对全部的AO测试点逐点进行扫描测试,记录各测点的数值,并将该值填人附表1,向时观察受控设备的工作状态和运行是否正常。
特殊功能检查:按工程规定的功能进行检查,如保持输出功能、事故安全功能等。
    全部DO、DI、AO、AI点应根据监控点表或调试方案规定的监控点数量和要求,按本规定的上述要求进行。
3.5  DDC功能测试
运行可靠性测试
    抽检某―受控设备设定的监控程序,测试其受控设备的运行记录和状态。
    关闭中央监控主机、数据网关(包括主机至UDC之间的通讯设备),确认系统全部DDC及受控设备运行正常后,重新开机后抽检部分DD设备中受控设备的运行记录和状态,同时确认系统框图及其他图形均能自动恢复。
    关闭DDC电源后,确认DDC及受控设备运行正常,重新受电后确认DDC能自动检测受控设备的运行,记录状态并予以恢复。 
DDC抗干扰测试
    将一台干扰源设备(例如冲击电钻)接于DDC同一电源,干扰设备开机后,观察DDC设备及其它设备运行参数和状态运行是否正常。
    DDC软件主要功能及其实时性测试
DDC点对点控制
    在DDC侧用笔记本电脑或现场检测器,或者在中央控制主机侧手控一台被控设备,测定其被控设备运行状态返回信号的时间应满足系统的设计要求。
    在现场模拟一个报警信号,测定在CRT图面和触发蜂鸣器发出报警信号的时间必须满足系统设计要求。
3.6  冷源设备群控与联动控制调试
    按监控点表要求,检查装在空调水管上的温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀等设备的位置、接线是否正确和输入、输出信号的类型、量程是否和设置相一致。
    检查水泵控制柜的全部电气元器件有无损坏,内部与外部接线是否正确无误,严防强电电源串入DDC,如需24VAc应确认接线正确,无短路故障。
    用笔记本电脑或手提检测器检测按附表记录的所有模拟量输入点温度、压力和流量计的量值,并核对其数值是否正确。记录所有开关量输入点(水流开关等)工作状态是否正常。强置所有的开关量输出点开与关,确认相关的蝶阀、水泵等工作是否正常。强置所有模拟量输出点、输出信号,确认相关的电动阀的工作是否正常及其位置调节是否跟随变化。
    由上位机发出系统启动信号,观察设备联动是否按照水阀―冷却塔风机―冷却泵―冷冻泵―主机的顺序和延时时间进行启动,系统正确启动运行一段时间后,由上位机发出系统停止信号,观察设备联动是否按照主机―冷冻泵―冷却泵―冷却塔风机―水阀的顺序和延时时间陆续关闭。
    在超过二台以上冷源设备运行的情况下,停运部分空调设备,观察系统是否能根据空调系统的负荷变化自动停运1台或多台冷源设备,并自动联动水泵、冷却塔、蝶阀等设备。之后将停运的空调设备恢复,观察系统是否能恢复1台或多台冷源设备并按照编订的顺序联动水泵、蝶阀和冷却塔等设备。
    在不改变冷源主机和水泵运行台数的情况下,降低部分空调设备的负荷,观察系统能否通过调节旁通阀,保持集水器和分水器之间的压差稳定在设定范围内。
3.7  热源设备群控与联动控制调试:
    热源设备的群控及联动调试与冷源设备群控与联动控制调试相同。
3.8  新风机(冷暖二管制)单体设备调试检查新风机控制柜的全部电气元器件有无损坏,内部与外部接线是否正确无误,严防强电电源串入DDC,如需24VAc应确认接线正确,无短路故障。
    按监控点表要求,检查装在新风机上的温、湿度传感器、电动阀、风阀、压差开关等设备的位置、接线是否正确和输入、输出信号的类型、量程是否和设置相一致。
    在手动位置确认风机在非BAS受控状态下已运行正常。
    确认DDC控制器和I/O模块的地址码设置是否正确。
    确认DDC送电并接通主电源开关后,观察DDC控制器和各元件状态是否正常。
    用笔记本电脑或手提检测器检测按附表记录的所有模拟量输入点送风温度和风压的量值,并核对其数值是否正确。记录所有开关量输入点(风压开关等)工作状态是否正常。强置所有的开关量输出点开与关,确认相关的风机、风门、阀门等工作是否正常。强置所有模拟量输出点、输出信号,确认相关的电动阀(冷热水调节阀)的工作是否正常及其位置调节是否跟随变化。
    启动新风机,新风阀门应联锁打开,送风温度调节控制应投入运行。
模拟送风温度大于送风温度设定值(一般为3℃左右),这时热水调节阀应逐渐减少,开度直至全部关闭(冬天工况);或者冷水阀逐渐加大,开度直至全部打开(夏天工况)。模拟送风温度小于送风温度设定值(一般为3℃左右)时,确认其冷热水阀运行工况与上述完全相反。
    进行湿度调节,使模拟送风湿度小于送风湿度设定值,这时加湿器应按预定要求投人工作,并且到使送风湿度趋于设定值。
    如新风机是变频调速或高、中、低三速控制时,应模拟变化风压测量值或其他工艺要求,确认风机转速能相应改变或切换到测量值或稳定在设计值,风机转速这时应稳定在某一点上,并按设计和产品说明书的要求记录30%、50%、90%风机速度时高、中、低三速相对应的风压或风量。
    新风机停止运转,则新风门以及冷、热水调节阀门、加湿器等应回到全关闭位置。
    确认按设计图纸、产品供应商的技术资料、软件功能和调试大纲规定的其他功能和联锁、联动的要求。
    单体调试完成时,应按工艺和设计要求在系统中设定其送风温度、湿度和风压的初始状态。
3.9   空气处理机(冷暖二管制)单体设备调试
    按上述要求完成测试检查与确认。
    启动空调机时,新风门、回风风门、排风风门等应联锁打开,各种调节控制应投入工作。空调机启动后,回风温度应随着回风温度设定的改变而变化,在经过一定时间后应:能稳定在回风温度设定值的附近。如果回风温度跟踪设定值的速度太慢,可以适当提高PID调节的比例放大作用;如果系统稳定后,回风温度和设定值的偏差较大,可以适当提高PID调节的积分作用;如果回风温度在设定值上下明显地作周期性波动,其偏差超过范围,则应先降低或取消微分作用,再降低比例放大作用,直到系统稳定为止。PID参数设置的原则是:首先保证系统稳定,其次满足其基本的精度要求,各项参数设置不宜过分,应避免系统振荡,并有一定余量。当系统经调试不能稳定时,应考虑有关的机械或电气装置中是否存在阻碍系统稳定的因素,作仔细检查并排除这样的干扰。
    空调机停止动转时,新风机风门、排风门、回风门、冷热水调节阀、加湿器等应回到全关闭位置。
    确认按设计图纸、产品供应商的技术资料、软件和调试大纲规定的其他功能和联锁、联动程序控制的要求。
    变风量空调机应按控制功能变频或分档变速的要求,确认空气处理机的风量、风随风机的速度也相应变化。当风压或风量稳定在设计值时,风机速度应稳定在某一点上,按设计和产品说明书的要求记录30%、50%、90%风机速度时相对应的风压或风量。
    如果需要,应使模拟控制新风风门、排风风门、回风风门的开度限位设置满足空调工艺所提出的百分比要求。
3.10 送排风机单体设备调试
    按要求完成测试检查与确认。
    检查所有送排风机和相关空调设备,按系统设计要求确认其联锁、启/停控制是否正常。
    按通风工艺要求,用软件对各送排风机风量进行组态,确认其设置参数是否正常,确保风机正常运行。
    为了维持室内相对于室外有+20Pa的通风要求(按设计要求),先进行变风量新风的风压控制调试;然后使其室内有一定的正压,进行变速排风机的调试。模拟变化大厦室内测量值,风机转速应能相应改变,当测量值大于设定值时,风机转速应减小;当测量值小于定值时,风机转速应增大;当测量稳定在+20Pa时,风机转速应稳定在某一点上。
3.11 给排水系统单体设备的调试
    检查各类水泵的电气控制柜,按设计监控要求与DDC之间的接线正确,严防强电串入DDC。
    按监控点表的要求检查装于各类水箱、水池的水位传感器或水位开关,以及温度传感器、水量传感器等设备的位置,接线正确,其安装应符合规范的要求。
    确认各类水泵等受控设备,在手动控制状态下,其设备运行正常。
    在DDC侧主机或主机侧,按本规定的要求检测该设备AO、AI、D0、DI点,确认其满足设计、监控点和联动连锁的要求。
3.12 变配电系统等通讯接口设备调试
    系统运行状态的监测:按设计和监控点表要求检查BA系统和第三方系统的上位机(通讯端口)之间的连接线或通讯线连接正确,确认其相互之间的通讯接口、数据传输、格式、传输速率等满足设计要求。
    基本应用软件设定与确认
    确认BAS系统图与实际运行设备一致。
    按系统设计要求确认BAS中主机、DDC、网络控制器、网关等设备运行及故障状态等。
    按监控点表的要求确认BAS各于系统设备的传感器、阀门、执行器等运行状态、报警、控制方式等。
    确认BAS受控设备的平面图 
    确认BAS受控设备的平面位置与实际位置一致。 
    激活BAS受控设备的平面位置后,确认其监控点的状态、功能与监控点表的功能一致。
    确认在CRT主机侧对现场设备进行手动控制操作。
4 楼宇设备自动化系统的系统联调步4.1 系统的接线检查
    按系统设计图纸要求,检查主机与网络器、网关设备、DDC、系统外部设备(包括电源UPS、打印设备)、通讯接口(包括与其他于系统)之间的连接、传输线型号规格是否正确。通讯接口的通讯协议、数据传输格式、速率等是否符合设计要求。
4.2  系统通讯检查
    主机及其相应设备通电后,启动程序检查主机与本系统其他设备通讯是否正常,确认系统内设备无故障。
4.3  系统监控性能的测试  
    在主机侧按监控点表和调试大纲的要求,对本系统的DO、DI、AO、AI进行抽样测试。  
    系统有热备份系统,则应确认其中一机处于人为故障状态下,确认其备份系统运行正常并检查运行参数不变,确认现场运行参数不丢失。  
    按规定的要求在主机侧对上述单机设备进行抽样测试。  
4.4  系统联动功能的测试
    本系统与其他子系统采取硬连接方式联动,则按设计要求全部成分类对各监控点进行测试,并确认是功能满足设计要求。