楼宇自控系统中各种传感器及其所需线缆规格型号介绍

大家好，我是薛哥。楼宇自控系统中安装主要是前端的传感器与阀门了，后端DDC箱子属于成套性质的，因此，我们要了解前端传感器的线缆敷设，穿什么规格的线缆，一起来看看吧！

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楼宇自控系统（BAS）现阶段已广泛应用于商业与公共建筑，以便对大厦内各种机电设备进行高效率管理与控制，为现代化的智能大厦提供舒适的环境，同时合理利用设备，节约能源，节省人力，并确保设备的安全运行。BAS的整体功能可以概括为：

对建筑设备实现以最佳控制为中心的过程控制自动化；

以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化；

以节能运行为中心的能量管理自动化；

保持建筑物内部始终处于一个舒适宜人的环境中。

楼宇自控系统优点

Ø 节约能源： 根据统计，在一般的商用楼宇中，空调通风系统占能耗的50%~60%，照明系统占25%~30%，有效控制这些方面的能耗是节能的关键，BAS通过优化系统设备的运行，对设备实施有效的控制，减少设备的空转，达到直接节能的目的。

Ø 提高效率，节省人力： 大厦内机电设备数量和型号众多，并且分布于各个楼层，在不采用BAS的建筑中，设备简单的操作、维护、保养都需要大量的人工完成；采用楼控系统，上述工作均由电脑根据程序自动完成，这样不仅提高了工作效率，节省了人力，而且避免了复杂的人事等一系列问题。

Ø 延长设备使用寿命： 设备在计算机的统一管理下始终处于最佳运行状态，及时报告设备的故障情况并处理；按照设备的运行状况打印维护、保养报告，避免超前或延误维护，相应延长设备的使用寿命，也等于节省了资金。

Ø 保障建筑和人身安全： 楼控系统可及时准确地对设备的运行进行监控，使值班员及时发现故障、问题和意外，消灭故障于萌芽状态中，保障建筑和人身安全。

Ø 保障舒适的环境： BAS的优点不仅在于对设备的监控，还可对特定的对象如环境温度进行精确的自动控制，创造一个舒适环境。

各种传感器

1.1.1.温度传感器

温度是空调设备监控的重要测量参数。温度的测量及其控制对保证新风及空调系统、冷热源系统的正常运行和节约能源等起到非常重要的作用。温度传感器分为室内、室外、风道和水道型。

室内温度传感器安装在室内最具代表性的位置：空气流通，远离出风口和门窗。室外温度传感器安装在屋顶或裙楼背光的位置，远离冷热设备，空气流通的地方。风道温度传感器按照安装的位置不同，分为送风温度、回风温度、新风温度。风道温度安装在风道上，风道的位置选择，混合段后的平流区。

水道温度传感器安装在冷热源系统的水道上，位置选择在混合段后的平流区，最具代表性的位置。例如：集水器和分水器上的总管直段中部。水道温度传感器带有一个套管。水管开孔後焊接一个与套管螺纹匹配的水管，将套管安装後，将温度传感器再安装在套管上，温度从套管传到温度传感器上。

温度范围从-40℃～120℃。温度传感器采用KVV 2*1.0直接接入控制器的输入端。

温度传感器给出的是模拟信号（电阻信号）。控制器输入设置在“Thermistor”位置，在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“10K –40 to 120 Deg.C”。考虑到温度有±2％的误差，应根据手持仪表测试值或者安装的机械表对比後校正，校正值记录在数据库内。

1.1.2.湿度传感器

湿度传感器分为室内、室外和风道型。

室内湿度传感器安装在室内最具代表性的位置：空气流通，远离出风口和门窗。室外湿度传感器安装在屋顶或裙楼背光的位置，远离冷热设备，空气流通的地方。风道湿度传感器按照安装的位置不同，分为送风湿度和回风湿度。风道湿度安装在风道上，风道的位置选择，混合段后的平流区。

温度范围从0～100％。变送器电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。

控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，要与变送器的输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。该湿度是相对湿度，数字从0～100％。通常控制范围30％～65％，通过启停加湿器增加湿度，关闭加湿器打开风机降低湿度。湿度值的校验需要专用的仪器，一般采用经验值进行对比，较验其合理性。

1.1.3.液体流量变送器

液体流量变送器简称流量计，安装在冷热源出水（或回水）总管上，测量冷水（或热水）流量，与温差一起计算总的冷（热）负荷。流量计有多种工作原理，最适合BAS使用的是电磁流量计。电磁流量计插入水管道，通过水流切割磁力线，计算水流速度，一般选用最大水流速度为8m/s。水管的接面积乘以水流速度就是水流量。安装的深度与管径有关，按照流量计附带的标尺刻度安装。另外，水流方向要与流量计的指定安装方向相同，否则测量不准。流量计的安装角度斜45度，流量计的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。

液体流量变送器的安装需要在水管上焊接相应管径和长度的水管，变送器安装在接驳管上，注意承压16公斤以上，安装过程需要与冷热源系统的安装施工配合。安装之后需要试压、清洗管道焊渣。

控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与流量变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。注意最大流速的设置，0～8m/s对应信号0～5VDC，线形化，在程序中换算，或在自定义的对应标中换算。接面积的单位必须是“米”。流量的校验对比需要专门的仪器。一般采用经验值进行对比，较验其合理性。

1.1.4.水管压力变送器

水管压力变送器在冷热源系统中测量供回水压力，计算压差最为控制依据比例调节电动旁通阀门。压力变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。

水管压力变送器的安装需要在水管上焊接相应管径和长度的水管，变送器安装在接驳管上，注意承压16公斤以上，安装过程需要与冷热源系统的安装施工配合。安装之后需要试压、清洗管道焊渣。

控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与压力变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。线形压力范围与0～5VDC对应，在程序中换算，或在自定义的对应标中换算。压力的校验要与相应的机械压力表对比。由于压力探头与水流方向垂直，故测量值是静压值。

1.1.5.MODBUS电量变送器

MODBUS电量变送器安装在变配电系统当中，检测三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率。最到25个MODBUS电量变送器通过MODBUS总线联接到MODBUS通讯控制上。通过互感器取三相电流和三相电压可以换算出其它电量参数。注意每相最大测量电流25A，最大测量电压500V。MODBUS网络线采用FTP敷设在线槽或线管内。

MODBUS电量变送器是并联在MODBUS-Link通讯控制器上。MODBUS电量变送器的地址要与控制器设置的地址一致。设置参数顺序参见产品说明书。设置工具是RC-Toolkit的MOSBUS设置工具。

1.1.6.光量度变送器

光量度测量是通过光敏电阻检测室外光亮度，作为控制室内外照明的依据。变送器必须安装在不受太阳光线或灯光直射的位置。变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。电源12～35VDC供电，信号4～20mA。控制器输入设置在“4-20mA”位置，与变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 20mA”。

1.1.7.CO2浓度变送器

CO2浓度变送器检测空气质量情况，最为新风量和回风量的比例控制依据。CO2变送器分为室内型和风道型两种。室内CO2变送器安装在空气流通的公共区域，不要靠近出风口或门窗附近，可以安装在回风口附近。风道型CO2变送器安装在空调机组的回风风管上。变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端，控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。

1.1.8.空气压差开关

空气压差开关用于检测空调机组新风机组的空气过滤器和风机两侧的压差，当达到设定值时传感器给出一个开关量。信号用KVV 2*1.0线缆接到控制器输入端，控制器输入设置在“Thermistor”位置。在输入数据库的“Range (范围)”选择数字信号“Off/On”。

1.1.9.水流开关

水流开关用于检测冷热源系统的机组或水泵的水流状态。当水流达到一定压力的时候，水流开关叶片打开一定的角度，触发产生一个开关量信号。信号用KVV 2*1.0线缆接到控制器输入端，控制器输入设置在“Thermistor”位置。在输入数据库的“Range (范围)”选择数字信号“Off/On”。

1.1.10.液位开关和液位变送器

液位开关是一个浮球装置。用于检测水池或者污水池的液位状态。安装固定在水池壁上或梯架上，留有一定的长度。浮球随水位起伏，产生开关量信号。水流开关用于检测冷热源系统的机组或水泵的水流状态。信号用KVV 2*1.0线缆接到控制器输入端，控制器输入设置在“Thermistor”位置。在输入数据库的“Range (范围)”选择数字信号“Off/On”。安装方式参见《BAS传感器和变送器安装图集》和产品资料。

液位变送器是利用水压作为参数，测量水位深度。液位变送器是投入式的，一般固定在水箱底部偏上，防止污物敷盖变送器。变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端，控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。

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不一样的方式讲解三线制传感器的原理及接线

在我工作的现场，连续两次出现由于不明白三线制传感器怎么与PLC接线及传感器的工作原理，造成设备长时间停机。

通过这些问题的处理，发现在现场做维护的电工很多只去学怎么看程序，怎么改程序，其实我想说的是干维护电工也好，还是编程也好，对于最基本的电气原理是必须要掌握的，不然学会编程也只是学会了软件指令的使用，在实际维护或调试中还是会出现这样或那样的问题。

我们在日常维护中比较常遇到的就是接近开关、光电开关损坏或电缆损坏的情况，常常不知道怎么判断，其实总的来说判断是开关损坏还是电缆损坏总的来说就两点：

1、传感器上有工作指示灯，灯亮，但是PLC侧没输入，则说明传感器没有损坏，是传感器信号线断线。

2、传感器工作指示灯不亮，则是传感器损坏或者是传感器电源线断线。

下面简单讲讲三线制传感器的工作原理：

1、三线制传感器分类：PNP型和NPN型，怎么判断传感器是什么形式的传感器，总结来说就1句话，信号线输出为+24，则是PNP型，信号线输出为0，则是NPN型传感器。

2、PNP型传感器的工作原理：传感器示意图如下图：

P24和N24为传感器的供电，当传感器检测到目标物，则传感器内部的控制电路导通，发出触发信号，使三极管导通，则信号输出与P24等电位，输出为高电平 24V。

3、NPN型传感器的工作原理，传感器示意图如下图：

P24和N24为传感器的供电，当传感器检测到目标物，则传感器内部的控制电路导通，发出触发信号，使三极管导通，则信号输出与N24等电位，输出为低电平0V。

总结一句话，PNP就是输出高电平，NPN就是输出低电平。

如何与PLC端接线呢？

这里首先要看你的信号输入模块支持什么类型的传感器？就要看手册查看对应的接线原理图，每个品牌的PLC的接线是不同的，下面举几个接线示意图

下面这张图是西门子1200CPU1211的接线图，它是都支持的，需要在软件中设置哪种类型的传感器，对应的接线有所不同。针对下图以NPN为例，因为信号线输出为低电平，则公共端M接负，信号线接入输入端子即可。

下面是214的接线图：

三菱的接线图：

对于没有PLC对应类型的传感器，例如PLC需要NPN型传感器，但手里只有PNP型的传感器，又改如何接线呢？

其实这个问题很简单，上面我们已经明白了NPN就是输出低电平，PNP就是输出高电平，也就是说对于PLC来说，PLC支持NPN，就是要传感器给PLC一个低电平。那么由于我们的传感器是PNP，输出高电平，这样就不能直接给PLC，那就需要让PNP传感器控制一个中间继电器，再由中间继电器输入到PLC即可。下面简单画一个示意图：

上图就是传感器与中间继电器的接线，当传感器动作，则信号线输出高电平，使中间继电器线圈得电，继电器常开触点闭合。

PLC与中间继电器的接线，如下图：

当中间继电器动作，中间继电器的常开触点闭合，则PLC输入为低电平。

这样通过一个中间继电器的转换，就可以将PNP型传感器接到PLC中去了。

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