建筑设备自动化.ppt

1.2.2智能建筑系统的组成和集成智能建筑的“智能”是通过建筑中的三个智能子系统实现的。(1)楼宇管理系统楼宇管理系统 (1)楼宇设备自动化系统楼宇自动化系统楼宇或建筑物内由电力、照明、空调、电梯、给排水等组成的综合系统，用于集中监控和管理。(2)安全系统SAS (3)火灾自动报警与消防联动系统FAS，1.2智能建筑的组成和核心技术，(2)通信网络系统CNS包括三大部分：通信系统、计算机网络和接入系统。它以数字程控交换机和网络中央控制器为核心，通过网络布线形成相关设备和媒体的集成系统，连接无线通信系统、卫星通信系统、有线广播系统、视频会议系统、互联网系统、多媒体通信等。通信网络系统通常也称为通信自动化系统。(3)信息网络系统信息网络系统集成了办公自动化系统和物业管理系统。办公自动化系统主要由办公操作设备和电子商务、管理信息系统、决策支持系统等部分组成。物业管理系统包括楼宇物业和三种形式的临摹等。它是一个人机信息系统，利用计算机技术和通信技术等先进技术，在各种办公设备和办公人员的帮助下，使人们的部分办公业务服务于一定的办公目标。(4)综合布线系统是建筑物之间的传输网络。它用于建立各种系统之间的有机联系，并将原来相对独立的资源和功能整合成一个相互关联、协调统一的完整系统。建筑内置的计算机综合管理系统，对各子系统进行科学高效的综合管理，实现智能建筑的信息集成、资源共享和系统集成。因此，集成集成是智能建筑的核心。1.2智能建筑的组成和核心技术，1.3.1建筑设备自动化系统(BAS)的功能(1)设备监控和管理可以监控、启动和停止、控制建筑中各种建筑设备的运行，并提供设备运行管理，包括维护、事故诊断和分析、调度和成本管理。节能控制包括空调、供配电、照明、给排水等设备的控制。它是一种节能控制，可以在保证室内空气质量和舒适性的前提下，节约能源，降低运行成本。1.3建筑设备自动化系统1.3.2建筑设备自动化系统的范围和内容安全可靠的电力系统供电是智能建筑正常运行的前提。除了继电保护和备用电源自动切换的功能要求外，电力系统还必须自动监控开关和变压器的状态，以及系统的电流、电压、有功和无功功率、电能等参数，以实现综合能源管理。公共建筑照明系统的能耗仅次于供暖、通风和空调系统。照明耗电量大会导致空调负荷增加，因此照明控制应注重节能。1.3楼宇设备自动化系统电梯系统中的大部分高层建筑都是电梯群，需要利用电梯附属的计算机来实现群控，以达到优化传输、控制平均设备利用率和节能的目的。该系统还监控电梯楼层条件和电气参数，并可联网以实现最佳管理。(4)暖通空调系统该系统是建筑中耗能最多的系统，因此在提供舒适环境的条件下，应尽可能降低能耗。暖通空调系统的设备监控是楼宇自控系统的核心内容。给排水系统实现智能建筑给排水设备的可靠节能运行。1.3建筑设备自动化系统，2.1建筑技术基础控制过程包括数据采集和控制。2.1建筑设备自动化系统的技术基础，2.1.2计算机控制系统的组成，生产过程，测量与传输，模数转换，接口，总线，中央处理器，中央处理器，内存，中央处理器，只读存储器，主机，系统软件，应用软件，软件，信号驱动器，数模转换，接口，开关输入，接口，开关输出，接口，键盘终端，接口，打印机，接口，磁盘，接口，人机接口，接口，通信设备，外围设备，计算机控制系统的组成框图，2.1建筑设备自动化系统的技术基础， (1)硬件部分1)主机2)外围设备3)过程输入/输出通道(1)模拟输入通道(AI)转换由测量变送器输出的标准电流信号DC010mA或DC420mA，并反映生产过程的受控参数(如温度、压力、流量、液位、湿度等)。 )，转换成二进制数字信号，通过接口发送到计算机。2.1、建筑设备自动化系统的技术基础和模拟输入通道的组成如图所示。测量变送器、过程参数、输入/输出转换器、多路复用器、采样和保持、模数转换器、接口电路、计算机总线、模拟输入通道框图、2.1建筑设备自动化系统的技术基础，(2)数字量输入通道(DI)收集和传输状态参数信号(如电气开关的开/关、指示灯的开/关、继电器或接触器的开/关、电机的启动/停止等)。)反映生产过程或设备并对计算机具有二进制逻辑“1”和“0”特性。二进制逻辑“1”和“0”数字信号代表生产过程或设备的状态，这些状态作为控制的基础。它主要由输入调理电路、输入缓冲器和输入地址译码器组成。(3)模拟输出通道(AO)将计算机输出的控制指令(数字形式)转换成模拟电流信号，驱动相应的执行器。同时还能产生调节功能，克服各种干扰对被控参数的影响，保证被控参数按照规定的规则变化，满足设计要求。接口电路、多路开关、数模转换器、计算机总线、支架、支架、支架、支架、电压/电流、支架、致动器、支架、支架、电压/电流、支架、支架、支架、支架、支架、支架、电压/电流、致动器、支架、致动器、模拟输出通道框图、2.1建筑设备自动化系统的技术基础、4)人机接触设备、2)软件部分软件是指能够完成各种功能的计算机程序的合成。它分为两部分：系统软件和应用软件。系统软件通常由计算机制造商提供，专门用于使用和管理计算机程序。它仅用作开发应用软件的工具，不需要用户自己设计。应用软件是一个面向生产过程或其他活动并满足某些功能要求的程序。大多数应用软件是由用户根据自己的需要开发和使用的。(2.1)建筑设备自动化系统技术基础，(3)计算机控制系统分类，(1)运行指导控制系统是指计算机的输出仅收集和处理系统的工艺参数，然后输出反映生产过程的数据信息，不直接用于控制生产对象。操作员根据这些数据执行必要的操作。该系统是一个开环控制系统，即自动检测手动调节。结构简单，控制灵活安全，特别适用于被控对象数学模型不明确或确定新控制系统的新控制系统。然而，手动操作效率不高，并且不能同时控制多个对象。2.1建筑设备自动化系统技术基础、计算机、生产过程、模拟输入通道、数字输入通道、显示记录打印、操作员、操作员、致动器、操作指导控制系统示意图、2.1建筑设备自动化系统技术基础、2.2直接数字控制系统(DDC)一机多参数实时数据采集。按照一定的控制算法进行计算，然后向执行机构输出调整指令，直接在生产过程中发挥连续的调整作用，使被控参数根据需要而变化计算机、生产过程、阴极射线管、打印机、报警器、控制台、输入通道(人工智能、数字信号处理)、输出通道(人工智能、数字信号处理)、分布式控制系统原理图、2.1建筑设备自动化系统的技术基础，以及(3)计算机监控系统计算机监控系统采用两级计算机模式。SCC使用计算机根据描述生产过程的数学模型和反映生产过程的参数信息实时计算最佳设定值，并将其发送给DDC计算机或模拟控制器。DDC计算机或模拟控制器根据实时采集的数据信息，按照一定的控制算法进行计算，然后向执行机构输出调整指令。执行机构根据工艺要求的规律改变受控参数，以保证生产工况处于最佳状态。2.1、建筑设备自动化系统的技术基础，SCC系统比DDC系统更接近实际生产变化，是操作指导系统和DDC系统的集成和发展，不仅可以进行定值调节，还可以进行顺序控制、最优控制和自适应控制。生产过程、SCC计算机、DDC计算机、调节、测量、最佳设定点、工艺参数、记录显示打印、SCC DDC控制系统原理图、2.1建筑设备自动化系统的技术基础，以及(4)集散控制系统(DCS)也称集散控制系统。根据分散控制、集中操作、分级管理、综合协调的设计原则，系统自上而下分为现场控制层、监控层和管理层。在同一层次上，每台计算机具有相同的功能和状态，分别承担整个控制系统的相应任务。它们之间的协调主要取决于上一级计算机的管理，部分取决于与同级其他计算机的数据通信。2.1建筑设备自动化系统、管理计算机、网关、操作站、工程师站、工程师站等的技术基础。输入/输出或1 #、输入/输出或2 #、输入/输出或N #、RS-485、以太网、集散控制系统原理图、管理层、监控层、现场控制层、2.1建筑设备自动化系统的技术基础，(1)现场输入/输出控制站将复杂的受控对象分解成N个简单的子对象，分别进行相应的控制。主要功能有三项：实时采集代表生产过程的各种参数和状态信号，经数字处理后送入存储器存储，形成反映生产现场实际工况的动态数据库，并实时更新采集的数据信息。(2)采集的实时数据信息通过通信网络发送到操作员站、工程师站等现场输入输出控制站，实现全系统的控制、监督和管理；同时，作为2.1楼宇设备自动化系统技术基础的现场输入输出站，也可以接受操作员站和工程师站的指令，实现现场输入输出控制站过程参数设定值的改变和现场工况的手动控制。(3)作为现场任务，如闭环负反馈控制和顺序控制。操作台由工业微机、键盘、鼠标、阴极射线管和操作台组成。它是实现人机界面功能的网络节点，起到汇总报表和显示图形的作用。2.1、建筑设备自动化系统的技术基础，(3)工程师站系统工程师可以通过它及时调整系统配置和参数设置，从而使集散控制系统处于最佳工作状态；同时，还可以对各现场输入输出控制站、各操作员站的运行状态以及网络的通信状态进行实时监控，及时维护网络节点。(4)集散控制系统通信网络集散控制系统的基本结构是计算机网络。现场输入/输出控制站、操作员站和工程师站都是连接到该网络的三种类型的节点，包括中央处理器和网络接口等。他们也有自己特定的网络。2.1楼宇设备自动化系统的技术基础网络地址，可以通过网络发送和接收数据信息。目前，应用最广泛的网络结构是总线网络和环形网络。在这两种网络结构中令牌在网络节点之间依次传递，形成一个循环。某个节点有权在收到令牌后的一定时间内拥有传输介质。2.1施工设备自动系统的技术基础应用于通信。周期结束后，传输介质将被移交给下一个节点。应重复该循环。每个节点可以定期拥有传输介质并发送信息。该令牌控制方法不仅可以确定每个节点占用传输介质的时间段，还可以设置和调整每个节点占用传输介质的顺序，因此信息传输的实时性好。虽然集散控制系统被称为分布式控制系统，但其现场测控层并不是完全分布式的。现场输入输出站控制器与现场自动化仪表(如传感器和执行器)的测量和控制信号之间的连接仍然是DC420mA模拟信号，因此是一个半数字系统。(5)现场总线控制系统(FCS)现场总线是连接现场智能仪表和自动控制系统的数字、双向传输和多支路通信网络，即现场总线是控制系统中最低的通信网络。用串行通信代替传统的DC420mA模拟信号，可以实现多现场智能仪表的多点连接。底层支持现场智能仪表，使用通用传输介质与上层系统交换信息，具有双向数字通信功能。2.1建筑设备自动化系统的技术基础，现场总线控制系统的基本组成，现场总线控制系统原理图，管理计算机，网关，网关，网关，网关，网关，以太网，2.1建筑设备自动化系统的技术基础，(2)现场总线控制系统的特点现场总线将通信线路延伸到生产现场的生产设备，形成由现场智能仪表互联的通信网络。信号传输全数字化，抗干扰能力强，精度高。现场设备的互连由于现场智能节点通过一对信号互连，一对信号传输线使N个现场智能节点能够在两个方向上传输信号。互操作性由于功能模块及其参数的标准化，现场总线设备具有良好的互操作性。来自不同制造商的现场设备可以是异构的，以形成统一的系统。2.1建筑设备自动化系统的技术基础分散系统结构每个现场仪表作为一个智能节点，可以完成数据信息的采集、计算、控制指令的执行和通信等功能。任何节点故障都只会影响局部而不会影响全局，从而实现完全的分散化。开放式互联网络现场总线是一种开放式互联网络。用户可以根据需要自由整合不同厂商的通信网络，极大地方便了用户共享网络数据库的信息资源。通信线路电源允许现场智能节点直接从通信线路获取能量，节能且功耗低。2.1建筑设备自动化系统的技术基础2.1.2计算机通信网络技术1。计算机通信技术信息源接收器噪声信道通信的目的是传输信息。产生和发送信息的设备称为信源，接收信息的设备称为信宿。他们之间的通信线路称为信道。信号在传输过程中可能遭受的各种干扰称为噪声。2.1、建筑设备自动化系统的技术基础。根据