目前樓宇自控系統是一種分佈式控制系統DCS，DCS是一種管理控制模式，其本質是集中管理和分散控制。
所謂分散控制，就是在許多設備（現場）附近設置帶有微處理芯片的控制器，然後將這些現場控制器（直接數字控制器（DDC））與一定的網絡結構連接起來，形成一個控制網絡。現場分佈著多臺微機進行控制，大大縮短了現場連接，方便了大規模系統控制的實現。
數據通信、顯示、監控計算機等外圍設備使系統成為一個整體，可以實現集中的操作、管理、顯示和報警。那麼，如何設計和實現這樣一個複雜的樓宇自動化系統呢？
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樓宇自動化系統初步設計
樓宇自動化系統的設計是先確定樓宇自動化的品牌，再設計樓宇控制點表，最後確定方案和圖紙。
首先，在拿到招標文件和圖紙後，對用戶和對象進行分析，並通過建築的實際情況、業主的需求趨勢等因素確定建築控制產品的品牌。
二是點表的設計。品牌確定後，設計樓宇控制系統監控點表進行產品選型。點表設計通常分為兩種情況。
第一種情況是招標文件中提供了受控設備點清單，招標方提供的圖紙中沒有熱水、電等相關圖紙，這種情況下省略了點表配置過程，但點表的精度和設備的配置是很難。點表的內容一般是列出受控設備和監測點的數量。在這種情況下，設計中往往會出現錯誤，即當控制器按照點表配置時，控制器按照整個點表的監控點進行整體配置，即沒有區域，沒有設備，只要控制器的總分滿足積分表的要求。
雖然準備好的設備能滿足招標文件的要求，但一旦中標，將給施工帶來很大的麻煩。如果它很小，就會增加控制器的數量，增加不必要的成本投入。如果體積較大，整個設計將在投標中被推翻和重新設計，這將給以後的施工帶來很大的麻煩。因此，在這種情況下，需要確定受控設備的數量和受控設備所在的樓層，仔細劃分點表，進行不同區域和樓層的配置，儘量用單獨的控制器控制每個受控設備，並在中標後的詳細設計中儘量減少被控設備與控制器的不一致。
第二種情況是招標文件沒有提供點清單，但招標人將提供相關專業的圖紙。這種設計難度較大，設計時間較長。它對建築控制設計人員有很高的技術要求。這種設計的唯一優點是可以一步到位，即中標後的詳細設計可以在投標時直接按積分表進行。根據相關圖紙，由樓控設計人員確定被控制設備的面積、樓層等信息，也可根據不同設備設計各設備的具體監控點，配置不同的控制器。在相應配置的同時，還可以測量實際通信線路和控制線路的長度。
最後，對方案和圖紙進行了設計。在確定了樓控品牌和設備清單後，可以根據樓控品牌和實際控制的設備編寫計劃，使計劃具有較強的針對性。建築控制系統圖主要分為三部分。一是控制設備監控示意圖，二是樓層控制系統圖，三是平面施工圖。其中，監控示意圖是根據被控設備的實際監控點發布，並根據實際輸入輸出點繪製。原理圖是對設備的監測點（主要是數字輸出點、數字輸入點、模擬輸出點和模擬輸入點）進行清晰的標識，也是以後深化的參考依據。
建築控制系統圖是確定系統電纜走向和敷設方式的依據。因此，在繪製系統圖時，應該對建築控制的品牌產品架構有很好的瞭解。你應該清楚地知道哪層樓用的是哪種電纜，使用的是哪種協議。部分施工圖為招投標圖，在實際施工中根據現場實際情況進行變更。圖紙是否成功，對後期施工影響不大。
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樓宇自動化系統深化設計
樓宇控制系統的深化設計是一個複雜的過程。分為施工圖繪製、施工技術交底和強流專業需要解決的問題。其中施工圖設計分為平面施工圖設計和控制箱芯製作圖設計。
平面施工圖設計是招標時上述施工圖設計。此時，施工圖設計是與土建方協商確定設備具體位置後的圖紙。為避免設計上的彎路，施工圖必須與土建方專業人員多次核對後才能繪製。控制箱芯圖的設計在設計圖紙中佔有重要地位。圖紙的正確與否直接影響到後期的調試進度。除了從施工工藝上使設計美觀、施工方便外，還要保證各點輸入輸出的正確性。
在下一步的技術交底工作中，這項工作不僅考驗了技術人員對系統的熟悉程度，也考驗了施工隊伍的穿線技術技能。在這一過程中，應儘可能清楚地表達出從控制箱到終端設備的電纜種類、電纜的預留長度、採用何種敷設方式、採用何種敷設管道、線路端接時採用的端接工藝等注意事項。
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樓宇自動化系統安裝
中央控制設備安裝
安裝前應對設備進行檢查，以滿足下列要求：
設備外觀完好，內外漆層完好。
設備外形尺寸、設備主板及接線端口型號規格符合設計要求，備品備件齊全。
按圖紙連接主機、UPS、打印機、網絡控制器等設備。
設備底座與設備一致，上表面水平。
中央控制室、網絡控制器等設備的安裝應符合下列要求：
控制室及網絡控制器按設計要求佈置。根據箱體的固定孔，在基礎槽鋼上鑽孔。安裝時，從一端開始，逐個就位，用螺栓固定，用細線調平、調直，然後擰緊螺栓。
進線電纜或電線應按圖紙要求進行校準和編號。
標號與圖紙一致，字跡清晰，不易褪色；接線整齊，避免交叉，固定牢固。
交流電源設備外殼和基礎應可靠接地。
中控室一般按設計要求設置接地裝置。採用組合接地時，接地電阻不大於1歐姆。
DDC制箱
DDC制箱應根據設計單位出具的設計圖紙進行按圖施工，在製作時，箱體內的零部件應擺放美觀大方，四周應有線槽。DDC控制器和接線端子之間的跳線應採用不大於1平方毫米的金屬軟線進行端接。接線的兩端為了接觸良好，必須涮錫後壓接到DDC控制器和出線的接線端子裡面。跳線的兩端應有標籤，用不褪色的簽字筆標識清晰，每個標籤的標識應是唯一的。跳線應預留冗餘量，一般每根跳線的長度應長出實際長度的10-15mm為宜，長出的線纜放在四周線槽內。出線端子排儘量安排在箱體的下部，並且與箱體底部留有一定的距離，一般在10mm左右為宜，以便外部線纜引入時方便線纜的壓接。
系統接線及終端設備安裝
樓宇控制系統的電纜敷設分為控制器網絡電纜敷設和控制器至輸入輸出點的電纜敷設。
首先，要了解系統網絡的結構和網絡電纜的最大長度，這也是網絡電纜敷設的關鍵。如果電纜過長，超長部分的設備在調試時有時不在網絡上，非常不穩定。另外，電纜敷設到每個控制箱時，應留有一定的餘量，剩餘長度應在1米至1.5米之間，並非所有的樓宇自動化聯絡線都敷設在弱電線槽內。由於系統的特殊性，有時弱電豎井不會穿過電纜的上下層，需要根據現場實際情況確定。
在樓宇控制系統的電纜敷設中，控制器端部電纜敷設所佔比例最大。而且，這部分施工不規範，會造成大量的電纜浪費。敷設末端電纜時，必須區分是數字監控電纜還是模擬監控電纜。數字監控電纜採用不大於1.0毫米的RVV電纜，模擬量輸入輸出電纜採用不大於1.0毫米的RVVP電纜。如果電纜太厚，就很難端接。理想的電纜直徑為0.75mm。為避免接線時線路接觸不良，應儘量將端子上的錫液沖洗乾淨，並儘量將端子壓在金屬片中間（每個端子配兩塊金屬片，電纜放在兩塊金屬片中間，不低於螺釘與金屬片的間隙）等。
終端設備安裝是指傳感器、執行器、變送器等設備的安裝。
暖通空調系統傳感器、執行器和變送器的安裝。在空調新風機組中，主要有電動風閥執行器、濾網壓差傳感器、防凍開關傳感器、冷熱水閥執行器、風道溫溼度傳感器、室內溫溼度傳感器等設備。這部分設備必須與暖通專業配合安裝。
電動氣閥執行機構安裝
濾網壓差傳感器的安裝用於測量空調機組中空氣濾網兩側的空氣壓差。安裝過程中，將壓差傳感器的兩個探針管分別安裝在濾網兩側，靠近濾網，使傳感器的兩個探針管儘可能短，使測量數據誤差較小。單元上的電鑽孔應與傳感器的探針管直徑相同，安裝後用玻璃膠密封。
設置防凍開關，避免冬季溫度過低時空調內的冷熱水盤管破裂。在安裝過程中，在機組安裝方的配合下，打開機組熱水盤管，將防凍開關探頭纏繞在機組熱水盤管上，然後用玻璃膠將開口處密封。
冷熱水閥門執行機構的安裝，設置冷熱水閥門執行機構調節水閥門開度，閥門執行機構採用模擬量控制。安裝時，將執行機構下端固定在閥體上，將執行機構閥芯的兩個卡扣卡在閥芯上，並擰緊固定螺釘。閥門執行機構是一個三線制系統，其中兩條為電源線（24VAC），一條為控制信號線（0-10vdc）。與DDC控制器模擬量有關的三條線應一一對應。
空調機組風管出口安裝風管溫溼度傳感器，安裝位置應平直（風管轉角處測得的數據誤差較大），絕緣棉孔應折斷，傳感器的探杆伸入風管內，風管出口處的溫度、溼度傳感器應與風管連接傳感器用自攻螺釘固定在風管上。室內溫溼度傳感器一般安裝在空調機組的服務區，用於測量室內溫溼度。一般來說，室內溫溼度傳感器的外觀比較美觀。因此，在安裝時，要選擇合適的位置固定在牆上。
在水管道上安裝傳感器和變送器。流量變送器和壓力變送器安裝時，應選擇水路直管部分進行安裝，安裝好的流量變送器兩側直管長度應大於管徑的10倍。安裝在水管上部時水管內有氣泡，會影響測量精度。安裝在水管下部，當水管內有沉澱物時，也會影響測量精度。因此，水流開關應安裝在水管的上部，水流開關的探頭應伸入水管的中部。安裝上述變送器和傳感器時，給排水專業配合開焊。
液位傳感器是開關式測量傳感器，一般用於測量生活水箱、集水坑等儲水設備的水位。DDC通過液位傳感器傳回的信號，對相應水泵設備的啟停進行報警、顯示和控制。液位傳感器應根據現場情況進行安裝，如生活水箱安裝時，應將液位傳感器用不鏽鋼固定在薄壁鋼上，將鋼管固定在水箱內，並從鋼管上打印出液位傳感器的電纜。集水坑水位傳感器應在集水坑泵施工過程中同時安裝。液位傳感器應安裝在固定泵的鐵架上，電纜應與泵製造商安裝的電纜一起引出。
水泵、照明、電梯、風機強電控制箱、DDC控制箱等其它設備的端接。在本部分施工前，應取得強電專業的強電控制箱圖紙，瞭解各箱的接線原理後再進行施工。接線時，強電專業配合。
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樓宇自動化系統調試
當樓宇控制系統所有設備安裝完畢並進入系統調試階段時，應配合相關強電專業進行該階段的調試。系統調試應分為四個步驟：DDC控制器單次調試、系統組網調試、軟件調試、系統整體調試。
DDC控制器的單次調試：主要是測量各監控點的輸入輸出是否有誤差，是否有強電流進入，手動關閉數字控制點後是否有電壓輸出等，調試人員必須具備相關的電氣專業知識，具有現場處理問題的能力，如箱線改造、終端電纜改造等。
系統聯網調試：樓宇控制系統服務器軟件安裝完畢，DDC控制器調試完畢，為每個DDC控制器設置相應的地址碼並開機，系統聯網調試開始。系統聯網調試主要是通過軟件和系統網絡將各DDC控制器顯示在系統服務器的軟件接口上，為下一次軟件調試做好準備。在這個步驟中，調試人員試圖保持DDC控制器的單個調試人員不變，因為他們熟悉每個DDC控制器的位置和DDC控制器的狀態。
系統軟件調試：系統軟件調試的主要工具是有足夠功率的對講機。軟件編程人員通過樓宇控制室的軟件對控制器進行遠程控制，施工人員在現場檢查控制器的狀態，通過對講機向編程人員報告狀態，完成編程人員要求的工作。
完成以上三個步驟後，最後進行系統的整體調試。系統的整體調試是弱電DDC控制器和控制軟件全部啟動，控制設備的強電全部啟動。通過DDC控制器採集各被控設備的監控數據並輸出控制信號，對整個系統進行了調試。
以上是關於樓宇自動化系統的設計與實現。樓宇自動化系統的實施過程離不開各強電專業的合作。施工前確認與各強電專業的輸入輸出接口。在施工調試過程中，電纜的端接和系統的啟停控制也需要強電專業的配合，避免損失。
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