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智能建筑中BA系統常見的三大問題以及20種調試解決方法

成都007科技 2019-07-04 3296

BA系統作為構建智能建筑的一個重要的子系統,其監視控制著智能建筑中絕大多數的機電設備。BA系統調試的質量直接關系到系統能否發揮出其應有的功能,達到節約能源,節省人力,提高環境舒適程度,提高物業管理水平的設計目的。智能建筑的高效率、高性能與高舒適性的特點有很多方面都是從BA系統具體體現出來的。

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由于BA系統調試過程中會碰到各種類型的問題,針對BA調試過程中遇到的問題,可以采用“大膽假設、小心求證”的原則,考慮一切環節出現問題的可能性,按照分析的可能性大小進行排序,采用次序替換法進行查證。

 

一、現場施工工藝問題

 

現場施工工藝問題主要體現在兩個方面,一個是線路問題,另外一個是DDC模塊和現場設備損壞問題。

 

BA系統調試過程中,70%至80%的調試問題是由各種各樣的線路問題引起的。所以,調試工程師在遇到故障的時候一般首先需要考慮的是線路問題。BA系統由于線路問題引起的故障現象是紛繁復雜的,如何透過不同的表象看到故障的本質所在,需要工程師保持足夠的耐心和具有足夠的經驗。

 

線路問題主要存在于下列幾個方面:

 

① 線標混亂不清造成的DDC內部或設備錯誤接線;

 

② 未按照廠家設備說明書進行接線或者廠家提供接線方式有誤;

 

③ 被控設備提供二次回路接口有誤;

 

④DDC和現場設備供電接線方式有誤。另外,安裝調試期間也是設備損壞率比較高的時期。

 

BA系統設備的損壞一般由以下幾個原因造成的:

 

⑴ 設備質量問題;

 

⑵ 施工過程中沒有針對設備出廠的初始設置進行相適應的調整造成的損壞;

 

⑶ 設備安裝不符合工藝要求可能會造成設備的損壞;

 

⑷ 設備安裝與總體系統施工工序不符可能會造成設備的損壞;

 

⑸ 被控設備的電器二次回路不符合BA系統要求可能會造成DDC模塊的損壞;

 

⑹ 成品保護措施不足,人為破壞。

 

在施工過程中具體可以采取的解決措施為:

 

① 施工過程中做好線標,做到清晰、準確(線標最好使用線標機進行制作),項目經理加強施工人員管理,采取相應管理措施保證接線質量;

 

② 工程師在施工期間加強施工督導、檢查工作,并進行相關技術指導;

 

③ 對需要進行初始設置的設備在安裝前設置完畢;

 

④ 各相關設備供電前,工程師需對線路進行最后的核查,不可盲目供電;

 

⑤ 施工準備期間和相關單位洽談硬件接口,并提出硬件接口要求,設備進場后現場檢查接口是否符合要求;

 

⑥ 安裝設備時機要掌握好節拍,與總體系統施工工序相符合,不可提前或過晚安裝設備;

 

⑦ 設備安裝中要注意設備安裝工藝要求;

 

⑧ 設備安裝完成后,采取成品保護措施,防止人為破壞。

 

二、DDC程序調試

 

DDC程序由若干個軟件功能模塊組成,其中控制策略、邏輯控制模塊,時間程序模塊,點屬性配置模塊是其主要組成部分。

 

BA系統的所謂聯動調試就是DDC程序的調試過程,通過了解設備和系統的工藝流程及其控制要求,編寫出DDC程序來控制設備和實現預先設定的功能。被控設備耦合度比較高或控制邏輯比較復雜的子系統在DDC程序調試中比較容易出現問題。

 

另外在配置點屬性的時候往往由于大量的重復性勞動,容易發生配置錯誤,造成點反饋的不正確,其中在配置傳感器/變送器等模擬量點屬性的時候,需要了解其特性,正確配置輸入輸出屬性,所以,在配置點屬性完畢后務必要進行仔細核查。

 

DDC程序調試過程為反復論證程序可行性,并利用BA廠家的組態軟件靜態模擬功能模塊來進行反復靜態模擬調試,反復修正。最后,再進行在線調試,再進行反復修正,如是針對目標值控制精度的問題,還可以利用BA家操作軟件的歷史數據進行在線觀察,是否滿足要求。

 

PID參數的整定是BA系統調試過程中需要經常遇到的問題。而在目前BA系統調試現狀中,存在著不對PID參數進行整定,只是采用廠家默認參數或者是簡單的進行一些整定的情況的存在,造成目標值超調或者控制性能不好的情況。工程實際應用中經常使用臨界比例度法、衰減曲線法、反應曲線法、經驗法等方法來進行PID參數的整定。

 

最常用的方法是經驗法,因為BA系統控制中需要應用PID控制的場合比較固定,工程師在長期工程實踐中總結出來一些經驗參數,可以按被控變量的性質給出控制器參數的合適范圍,其參數設置范圍在工程中得到了廣泛應用,效果較好。

 

通訊網關調試BA系統通過通訊網關的方式與各具有通訊接口的第三方系統進行通訊連接,讀寫其相關數據。通訊網關是BA系統與第三方系統通訊的橋梁,它通過通訊方式,把第三方系統的實時數據通過特定的通訊協議轉換成BA系統可以識別的數據,這樣第三方系統的數據就可以實時的顯示在BA系統操作軟件圖形界面上。

 

隨著目前BA系統集成性要求的提高,采用通訊網關方式與第三方系統連接的應用越來越多。例如變配電系統,以前傳統的做法為BA統采用自己安裝變送器的方式來直接采取數據,而目前大多數的設計,BA系統都是通過多參數智能電表/溫控儀等設備的通訊接口來讀取變配電相關數據。

 

目前BA系統通訊網關大多數采用以下四種方式:

 

⑴ 專用硬件通訊網關,BA系統與第三方系統廠商共同開發和生產針對各種設備的專用硬件網關。在與第三方設備互聯的時候直接采用,不需要臨時開發,其特點是匹配性高,可靠性好、調試方便、但靈活性較差,對業主選擇第三方系統供應商時具有局限性;

 

⑵ 現場通訊總線方式,第三方系統廠商為了與別的系統進行互聯自行開發的通訊網關,其將本系統的內部通訊協議轉換為標準的通訊協議供其它系統讀取、驅動其內部數據;

 

⑶ 軟件接口通訊網關,具有上位機的第三方系統采用軟件接口的方式對其它系統進行開放。經常采用的方式有OPC和ODBC技術。OPC技術起到重要的作用就是使設備的軟件標準化,隨著OPC技術的完善和推廣,其必將成為系統集成的主要方式;

 

⑷ 非標通訊接口,第三方系統采用的非標準的通訊接口,但可以公開自己的通訊協議,BA系統通過二次開發與其進行通訊。目前的調試現狀是往往由于各種各樣的原因造成無法實現設計時候的目的,無法與第三方系統進行通訊或者通訊狀況不理想,或者遲遲無法完成調試,影響到BA系統整體的竣工驗收。

 

造成以上情況的原因有以下幾個方面:

 

① 第三方系統廠商不開放本系統的協議,或者需要高額的接口費用,并要簽訂保密協議等才開放自己的系統協議;

 

② 業主在訂購需要接入BA系統的第三方系統/設備時,未訂購通訊接口模塊;

 

③ 第三方系統/設備供應商在投標過程中,出于商務的考慮對通訊接口的報價進行簡化或忽略,造成BA統調試中無法讀取或者無法完全讀取到必需的數據;

 

④ BA系統和第三方系統定購的網關/通訊協議版本不一致;

 

⑤ 第三方系統/設備的通訊接口損壞或者未配置正確,而又缺乏可靠的測試手段驗證其通訊的正確性;

 

⑥ 第三方系統廠商提供的通訊協議或地址表等有瑕疵;

 

⑦ 第三方系統廠商缺乏通訊網關必要的相關技術經驗和技術支持;

 

⑧ BA系統承包商缺乏相關技術經驗和BA系統廠商技術支持不到位。

 

由于通訊網關方式的多樣性和通訊協議方式的種類繁多,通訊網關最終是否能夠調試成功,與前期的準備洽談工作密切相關。

 

業主在選擇需要接入BA系統的第三方系統/設備時,在招標文件中需明確對其通訊接口提出相關要求,并需要投標單位提供必需的相關文檔并明確報價,此過程中業主可咨詢BA系統承包商或業內專家完成此項工作。

 

此外業主可以采取一些商務手段來保證第三方系統承包商對BA系統通訊接口調試的相關技術支持。

 

BA系統承包商進場施工后就需要與第三方系統供應商洽談接口問題,并落實到書面,以便為以后調試留出足夠的時間和空間。

 

要明確被監控的第三方系統/設備是否具有通訊接口,確定采用網關連接的方式,通訊接口協議、通訊協議版本、總線方式、接口通訊規格(接口管腳定義,軟件地址表等)等等,并應強調第三方系統供應商提供軟件測試手段,保證其通訊協議的有效性。其中需要注意的一個問題是網關協議版本的匹配問題。

 

三、電磁干擾問題

 

BA系統是處在空間電磁場的包圍中工作的,電磁干擾來源于變配電系統的變壓器、輸配電線路、變頻器、驅動各種機械的電動機、電焊機等。現場使用的傳感器、變送器,經傳送線將信號送入DDC控制器。在信號傳輸過程中,有可能疊加上由電磁場形成的干擾信號,一起沿通道進入DDC,信號到一定程度就會影響測量精度,嚴重時會造成控制的失誤。

 

解決干擾的問題從兩個方面著手,一是在電源系統抑制干擾,一個是在模擬量輸入通道上進行抑止。需要著重提出的是,近年來由于調速和節能的需要,越來越多的場合應用到變頻調速技術。建筑物中的變頻BA系統的干擾問題變的越來越嚴重,并成為一種比較普遍的現象。變頻器對BA系統的干擾主要體現在兩個方面,一是對DDC模擬量信號的干擾,二是對通訊信號的干擾。

 

采取以下幾個方法來解決變頻器干擾問題:

 

① 信號線與變頻器的動力線需要分開走線并放置在不同的金屬線槽或者軟管內,并保持一定距離,最少保持30厘米以上;

 

② 模擬量信號線采用雙股絞合屏蔽線。并在接線時電纜剝線要盡可能的短;

 

③ 變頻器的接地應該與DDC控制回路單獨接地,并使用專用接地線;

 

④ 變頻器與電機間的接線距離較長的場合,來自電纜的高次諧波漏電流,會對變頻器和周邊設備產生不利影響,為減少變頻器的干擾,需要根據接線長度對變頻器的載波頻率進行相適應的調整;

 

⑤ 采用帶有交流濾波器的變頻器。

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