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现场总线在学生公寓楼方面的应用安徽工业经济学院 许威锋 随着网络技术和通信技术的飞速发展，其垂直扩张也在悄悄地进行并导致现场总线技术的触角沿及到工厂车间和每一个工作台。而其作为一种趋势的数字化也正在从工业中的决策层、管理层、检测层、监控层一直渗透到现场设备。从宏观来看，现场总线的出现是数字化网络延伸到现场的结果。随着计算机技术的发展，现场总线将使数字技术占领工业控制系统中模拟量信号的最后一块阵地，一种真正全分散、全数字、全开放的新型系统-现场总线控制系统正向我们走来!而且就目前发展现场总线的趋势，现场总线的研究、开发，使测控系统冲破了长期封闭系统的禁锢，走上开放发展的征程，其技术又是控制、计算机、通讯技术的交叉与集成自动化系统的网络化是发展的大趋势，现场总线技术受计算机网络技术的影响是十分深刻的。而现在网络技术日新月异，现场总线发展十分迅猛，这些具有发展前景的现场总线技术有:智能仪表与网络设备开发的软硬件技术 ;组态抗术，包括网络拓扑结构、网络设备、网段互连等;网络管理技术，包括网络管理软件、网络数据操作与传输 ;人机接口、软件技术;现场总线系统集成技术等。而这些对自动化技术、设备的更新，无疑具有重要的作用。总体说来，自动化系统与设备将朝着现场总线体系结构的方向前进，这一发展趋势是肯定的。既然是总线，就要向着趋于开放统一的方向发展，成为大家都遵守的标准规范，但由于这一技术所涉及的应用领域十分广泛，几乎覆盖了所有连续、离散工业领域，如过程自动化、制造加工自动化、楼半自动化、家庭自动化等等。 所以现场总线控制系统的出现代表了自动化结构和设备的变革，开辟了底层网络的新天地。它将促进网络的快速发展，促成自动化管理的又一次更新，其必将越来越好的服务于人类。 下面简述现场总线在学校宿舍楼智能管理上的应用。学生宿舍楼因集体住宿而使其智能管理尤为重要，且现阶段对楼宇自动化进入高智能阶段，在实现以人为本的条件下，通过对楼宇设备的控制和管理，实现高效率、低能耗、低污染和可持续的发展目标。而宿舍楼用现场总线控制，即以网络控制技术取代传统的的集散控制技术，可以利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，将与学生宿舍生活有关的各种子系统，其中包括用电控制、安全防范、远程抄表、信息服务和可视对讲等功能，有机地结合在一起，实现全面控制。以此通过统筹管理，让学生生活更加舒适、安全、有效。 此外，由于它的设备标准化和功能模块化，其更能节省硬件数量与投资。由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接执行多种传感、控制、报警和计算功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线，还可以用工控PC机作为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控制设备的减少，还可减少控制室的占地面积。而且利用现场总线系统的布线十分简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而在接线过程中电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量。由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室，学校可以查询所有设备的运行，诊断维护信息，以便早期分析故障原因并快速排除。缩短了维护停工时间，同时由于系统结构简化，连线简单而减少了维护工作量。 而且现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强:减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性。此外，由于它的设备标准化和功能模块化，因而还具有设计简单，有着更好的稳定性！下面简述宿舍楼现场总线在的布置结构图 -.整体结构=.布线结构图; 供配电控制 照明控制 其他控制1.电力控制系统 对于供配电控制电力系统是保证建筑物可靠供电。对电力系统进行全面的监控和管理，对系统的稳定性和节约能源有着十分重要的意义。系统运行状态监视和参数自动检测，检测的对象为高低压配电，变压器、的用电源于自流操作系统中各断路器和短路后发电机的工作状态以及电压电流、温升等参数，特别是对学生大功率电器的应用的限制。和对于断电后应急照明设备的接通等。图如下: 2消防安全系统 消防安全系统是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。在火灾自动报警系统中，当接收到火灾报警后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。主要包括火灾报警控制器，自动灭火系统的控制装置，室内消火栓系统的控制装置，防烟排烟系统及空调通风系统的控制装置，常开防火门，防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等控制装置中的部分或全部。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于实行集中统一控制。也有的消防控制设备设置在被控消防设备所在现场，但其动作信号则必须返回消防控制室，实行集中与分散相结合的控制方式。火灾自动报警系统的保护对象形式多样，功能各异，规模不等。为了便于早期探测、早期报警，方便日常的维护管理，在安装的火灾自动报警系统中，人们一般都将其保护空间划分为若干个报警区域。每个报警区域又划分了若干个探测区域。这样这可以在火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，便于有关人员采取有效基本单元用户端自动报警器火灾报警主机、火灾特征或火灾早期特征传感器、人工火灾报警设备、输出控制设备组成。 传感器完成对火灾特征或火灾早期特征的探测，并将相关信号传送到火灾报警主机。 报警主机完成对信号的显示、记录， 并完成相应的输出控制。线路结构如下：3，整体照明系统：传统照明控制方式主要以手动控制为主，依靠供电回路中的手动开关来控制回路的通断，实现灯具的开关控制；利用供电回路中的手动调节元件来调节回路的电压实现调光控制。这种传统方式相对简单、有效、直观，但它过多依赖手工操作。整个系统相对分散，无法实现有效地管理，其适时性和自动化程度太低。而自动控制方式利用直接数字控制（DDC）技术来遥控灯具的开关，通常是控制中心发出信号，通过直接数字控制器来控制供电回路中接触器的分合，从而控制供电回路的通断，实现灯具开关控制。采用该种方式，解决了传统控制方式的相对分散和无法有效管理等问题，实现了照明控制的自动化，传统照明控制方式和基于DDC的自动照明控制方式都是采用“点对点”的连线方式，即一个控制点连接一根控制线。这样浪费很多电缆，施工安装复杂，如果要更改控制方式，就必须重新改线路。如果把照明线路中的开关或控制箱作为现场总线中的一个网络节点，然后通过现场总线这个枢纽组成网络，所有的控制信号、开关灯的状态信号以及采集的电量信号都通过现场总线网络进行通信，这样，不但耗资巨大；而且无法实现调光控制功能，有很大的局限性。而利用现场总线布线，不但施工简单，而且所有的控制信号、开关灯的状态信号以及采集的电量信号都通过现场总线网络进行控制，简单方便。布线如下图：走廊综合布线：综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。可以说结构化布线系统的成功与否直接关系到现代化的大楼的成败，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。如下图4，总结现场总线控制系统是目前最新型的控制系统，它是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。现场总线技术给自动化领域带来了一场革命，代表了自动化的发展方向。数字通信是一种趋势，也是技术发发展的必然。从理论上讲，双向数字通信现场总线信号制技术必将会给火电厂安全经济运行及提高管理水平带来实实在在的效益。这是过去在电站中使用过的任何控制系统所无法与之相比拟的。 作为现场总线控制系统的核心部分总线协议，已经在自动化控制系统的通信网络中成功运行，这不仅消除了人们以前存有的许多疑团，也为现场总线控制系统在火电厂推广应用打下了良好的基础。由于目前能满足自动化控制