楼宇智能化关键技术ppt课件

1、第二单元第二单元 楼宇智能化关键技术楼宇智能化关键技术2.1 观赏信息大楼设备室观赏信息大楼设备室见实训工程一见实训工程一2.2 计算机控制技术计算机控制技术提问：提问：1、一个现代化楼宇包含哪些设备系统？、一个现代化楼宇包含哪些设备系统？2、供配电系统有哪些设备、电参量？、供配电系统有哪些设备、电参量？3、给排水系统主要设备、设备有哪些？、给排水系统主要设备、设备有哪些？4、中央空调几大组成部分？、中央空调几大组成部分？5、举例消防、安防系统是如何自动执行监、控、举例消防、安防系统是如何自动执行监、控过程。过程。6、上述系统属、上述系统属BA、OA、CA哪个系统？哪个系统？6、智能楼宇的三大

2、支持技术、智能楼宇的三大支持技术 3C+A3C+A技术技术现代建筑技术现代建筑技术Architechure现代计算机技术现代计算机技术Computer现代控制技术现代控制技术Control现代通讯技术现代通讯技术Communication智能化楼宇支持技术控制的概念： 控制是为使某种机器或设备处于希望的形状而对其进展的操作。人机控制 如操作汽车机机控制 自动控制自动控制记录自动控制记录 所谓自动控制，就是运用自动化检测仪表或控制安装替代人工自动地对设备或工艺过程进展控制，使其到达预期的形状或性能要求。控制系统按构造特点分：控制系统按构造特点分： 开环控制开环控制 闭环控制闭环控制开环控制系统：

3、开环控制系统： 特点：开环控制系统是最简单最经济的控制系统，但不能特点：开环控制系统是最简单最经济的控制系统，但不能 自动随外界变化，必需依赖于人的判别和估计。自动随外界变化，必需依赖于人的判别和估计。典型例子：洗衣机典型例子：洗衣机闭环控制系统：闭环控制系统： 特点：添加丈量元件，用输出控制输入，这样的输出影响特点：添加丈量元件，用输出控制输入，这样的输出影响 输入的控制系统叫做闭环控制系统或反响控制系统输入的控制系统叫做闭环控制系统或反响控制系统典型例子：恒温空调典型例子：恒温空调 控制器：根据输入信号，按一定规律产生控制信控制器：根据输入信号，按一定规律产生控制信 号作为输出信号。号作为

4、输出信号。 如如DDC、PLC等等 执行机构：可以影响受控过程的安装或设备。执行机构：可以影响受控过程的安装或设备。 如电动机、电磁阀等。如电动机、电磁阀等。 检测元件：丈量受控变量的值并把它变换为可以进展检测元件：丈量受控变量的值并把它变换为可以进展比较比较 的信号。的信号。 如电流互感器、温度传感器、烟感探测如电流互感器、温度传感器、烟感探测器。器。 受控对象：指需求进展控制的设备。受控对象：指需求进展控制的设备。 如水泵、空调等如水泵、空调等练习：练习： 1.试画出家用洗衣机的控制系统图； 2.试画出家用空调的控制系统图；计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成将闭环控制系统中的控制器用

5、计算机来替代，将闭环控制系统中的控制器用计算机来替代，即构成计算机控制系统即构成计算机控制系统计算机控制系统的控制过程计算机控制系统的控制过程 数据采集数据采集 对被控参数的瞬时值进展检测，并传输对被控参数的瞬时值进展检测，并传输给计算机。给计算机。 请问：请问：1、数据类型有哪两大类？、数据类型有哪两大类？ 2、什么是模拟量，什么是数、什么是模拟量，什么是数字量字量 控制控制 对采集到的被控参数的形状量进展分析，对采集到的被控参数的形状量进展分析，并按已定的控制规律决议控制过程，适当地对并按已定的控制规律决议控制过程，适当地对执行机构发出控制信号。执行机构发出控制信号。数据类型：AI ：模拟

6、量输入通道：模拟量输入通道DI ：数字量输入通道：数字量输入通道AO：模拟量输出通道：模拟量输出通道DO：数字量输出通道：数字量输出通道计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类 操作指点控制系统操作指点控制系统 直接数字控制系统直接数字控制系统DDC 监视计算机控制系统集散控制系统监视计算机控制系统集散控制系统 分散控制系统分散控制系统 楼宇设备自动化中常用的控制系统是直接数字控制楼宇设备自动化中常用的控制系统是直接数字控制系统。系统。直接数字控制器直接数字控制器DDC Direct Digital Control) DDC经过模拟量输入通道经过模拟量输入通道AI 和开关量输入通道和开关量输入

7、通道DI采集实时数采集实时数 据，然后按照一定的控制规律进展计据，然后按照一定的控制规律进展计 算，最后发出控制信号，并经过模拟算，最后发出控制信号，并经过模拟 量输出通道量输出通道AO和开关量输出通道和开关量输出通道 DO直接控制消费过程。直接控制消费过程。 Excel 50 简介简介 类型类型特性特性8个通用模拟输入电压：0 10 V 电流：0 20 mA (需外接499电阻)电阻： 010bit传感器： NTC 20k电阻 -58F to 302F (-50C to 150C) 四个数字输入电压：最大24 V DC (小于2.5 V为逻辑状态0，大于5 V为逻辑状态1)。4个通用模拟输出

8、电压：0 10 V，最大11 V, 1 mA电阻：8bit继电器： 通过MCE3 或MCD3控制6个数字输出电压：每个可控硅输出24 VAC 电流：最大0.8 A, 6个输出一共不能超过2.4A。（a）（b）XD50-FCS端子口DDC直接数字控制系统组成直接数字控制系统组成1、过程输入通道、过程输入通道 模拟量输入通道模拟量输入通道AI 数字量输入通道数字量输入通道DI2、过程控制计算机、过程控制计算机3、过程输出通道、过程输出通道 模拟量输出通道模拟量输出通道AO 数字量输出通道数字量输出通道DO典型典型DDC控制实例控制实例作业作业1、名词概念：开环、闭环、计算机控制系统、模拟量、数据量

9、、DDC。2、画出闭环控制系统框图。3、思索PLC可不可以作为控制系统中的控制器。 2.3 典型的传感器典型的传感器提问：提问：1、闭环控制系统由哪些环节组成？、闭环控制系统由哪些环节组成？ 2、DDC控制器控制器3、AI、DI、AO、DO的含义？的含义？闭环控制系统：闭环控制系统： 特点：添加丈量元件，用输出控制输入，这样的输出影响特点：添加丈量元件，用输出控制输入，这样的输出影响 输入的控制系统叫做闭环控制系统或反响控制系统输入的控制系统叫做闭环控制系统或反响控制系统典型例子：恒温空调典型例子：恒温空调典型的传感器记录典型的传感器记录现代信息技术的三大根底：现代信息技术的三大根底： 信息的

10、拾取信息的拾取 传感技术传感技术 信息的传输信息的传输 通讯技术通讯技术 信息的处置信息的处置 计算机技术计算机技术自动检测技术：自动检测技术： 是以微电子技术为根本手段的检测技术。是以微电子技术为根本手段的检测技术。 电参量检测电流、电压等电参量检测电流、电压等两大类两大类 非电参量检测温度、压力、非电参量检测温度、压力、流速等流速等传感器：运用一定的转换手段，将非电量转传感器：运用一定的转换手段，将非电量转换为电量的器件，换为电量的器件， 称为传感器。称为传感器。传感器的构成：传感器的构成： 传感器由敏感元件和转换元件组成。传感器由敏感元件和转换元件组成。其中：敏感元件是指传感器中能直接感

11、受被其中：敏感元件是指传感器中能直接感受被丈量的部分丈量的部分 转换元件是将敏感元件感受的被丈量转换元件是将敏感元件感受的被丈量转换成电信号转换成电信号 图图2-9 传感器的分类传感器的分类 传感器的技术要求传感器的技术要求 见教材见教材P17自学教材15-22页，回答以下问题：1、自动检测技术通常分为哪两大类？、自动检测技术通常分为哪两大类？2、什么是传感器？、什么是传感器？3、传感器的根本组成。、传感器的根本组成。4、常用温度传感器采用什么元件？、常用温度传感器采用什么元件？ 常用湿度传感器采用什么元件？常用湿度传感器采用什么元件？ 常用压力传感器采用什么元件？常用压力传感器采用什么元件？

12、5、DDC的输入输出接口通常是什么量？的输入输出接口通常是什么量？电参量传感器：电参量传感器： 交、直流电压电流表交、直流电压电流表 交流电压、电流互感器交流电压、电流互感器 变压器丈量变压器丈量 功率表功率表 功率因数表功率因数表练习：练习：1 试画出电压、电流、功率表在电气丈量线路中的接试画出电压、电流、功率表在电气丈量线路中的接法。法。非电参量传感器：非电参量传感器： 温度传感器温度传感器 湿度传感器湿度传感器 压力传感器压力传感器 液位传感器液位传感器 流量传感器流量传感器 温感探测器温感探测器 烟感探测器烟感探测器 光感探测器光感探测器 红外线探测器红外线探测器 玻璃破碎探测器玻璃破

13、碎探测器温度、压力传感器温度、压力传感器 ortkj/index.asp szbeta/docc/cp.htm光纤传感器光纤传感器 szriko/guangxian.htm红外传感器红外传感器httpnbowden/product.asp?C_ID=51传感技术的作用工业自动化消费：检测、控制温度、压力、流量等；工业自动化消费：检测、控制温度、压力、流量等；机械制造业：无损检测；加工精度、外表光洁度、同轴度等检机械制造业：无损检测；加工精度、外表光洁度、同轴度等检测；测；航空航天：检测飞机、宇宙飞行器等的飞行参数、运转形状等；航空航天：检测飞机、宇宙飞行器等的飞行参数、运转形状等；交通运输：仅

14、汽车业用交通运输：仅汽车业用30多种传感器检测车速、方位、转矩、多种传感器检测车速、方位、转矩、油量等；油量等；军事方面：现代战争是科技战争，就是传感器战争；海湾战争、军事方面：现代战争是科技战争，就是传感器战争；海湾战争、美伊美伊医疗卫生：医疗卫生：B超、磁振、脑电图、心电图等；超、磁振、脑电图、心电图等；安防环保：预告地震、海啸、火灾等；对水、空气等污染检测；安防环保：预告地震、海啸、火灾等；对水、空气等污染检测；海洋工程：海底探测；海洋水文信息、气候信息等；海洋工程：海底探测；海洋水文信息、气候信息等；地质勘探考古：探测地下矿藏、放射性元素；鉴定文物制造年地质勘探考古：探测地下矿藏、放射

15、性元素；鉴定文物制造年代等；代等；办公器具家用电器：复印机、空调、洗衣机、油烟机、办公器具家用电器：复印机、空调、洗衣机、油烟机、DVD等。等。传感技术的开展趋势：传感技术的开展趋势： 向集成化开展向集成化开展 向微型化开展向微型化开展 向数字化和智能化开展向数字化和智能化开展 向光纤传感器开展向光纤传感器开展 向生物传感器和仿生传感器开展向生物传感器和仿生传感器开展 狗的嗅觉灵敏度是人的狗的嗅觉灵敏度是人的106倍；鸟的视力是人的倍；鸟的视力是人的850倍，蝙蝠、海豚的听觉为自动型生物雷达倍，蝙蝠、海豚的听觉为自动型生物雷达超声波传感器，蛇的接近触觉分超声波传感器，蛇的接近触觉分 辨率达辨率

16、达0.0010C的红外测温感传感器，等等的红外测温感传感器，等等练习：练习：对应写出所引见传感器分别丈量什么对应写出所引见传感器分别丈量什么参量？参量？ 思索：思索： 前面所讲各类传感器，最终都是将丈量量转换成电信号，前面所讲各类传感器，最终都是将丈量量转换成电信号，接到控制器的输入端，对接到控制器的输入端，对DDC控制器而言，这些量属于什么控制器而言，这些量属于什么量？量？思索：思索：一个开关能不能做传感器？一个开关能不能做传感器？继电器能不能做传感器？继电器能不能做传感器？行程开关能不能做传感器？行程开关能不能做传感器？ 假设能作为传感器，是属于什么类型的点？假设能作为传感器，是属于什么类

17、型的点？计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成丈量元件与控制器输入的关系丈量元件与控制器输入的关系 直接数字控制直接数字控制DDC系统系统 典型典型DDC控制实例控制实例作业作业1、名词概念：、名词概念： 自动检测技术、传感器。自动检测技术、传感器。2、上网查询楼宇设备系统所用传感器。、上网查询楼宇设备系统所用传感器。2.4 热电偶传感器特性实验热电偶传感器特性实验见实训报告二见实训报告二2.5 执行机构、系统集成执行机构、系统集成提问：提问：1、什么是传感器？、什么是传感器？ 2、举出典型传感器、举出典型传感器3、电流、温度、流量、开关点分别是什么参量？、电流、温度、流量、开关点分别是什么

18、参量？闭环控制系统：闭环控制系统： 控制器输入控制器输入=给定值给定值+检测元件反响值检测元件反响值 控制器输出：经过运算，将输出信号送给执行机构控制器输出：经过运算，将输出信号送给执行机构典型的执行机构记录典型的执行机构记录请问：请问： 楼宇中都有哪些动力用电设备？楼宇中都有哪些动力用电设备？ 楼宇中常用动力用电设备：楼宇中常用动力用电设备： 电梯：客、货梯，消防梯，观光梯，自动扶梯等电梯：客、货梯，消防梯，观光梯，自动扶梯等 给排水：给水泵，排水泵，排污泵，消防泵等给排水：给水泵，排水泵，排污泵，消防泵等 制冷设备：冷冻机，冷却塔风机，冷却水泵，冷凝泵制冷设备：冷冻机，冷却塔风机，冷却水泵

19、，冷凝泵 空调：送风机，回风机，风机盘管等空调：送风机，回风机，风机盘管等 锅炉：鼓风机，引风机，给水泵，供油泵等锅炉：鼓风机，引风机，给水泵，供油泵等 消防：消火栓泵，喷淋泵，排烟风机，正压风机等消防：消火栓泵，喷淋泵，排烟风机，正压风机等 厨房：鼓风机，排风机，各种炊事机械厨房：鼓风机，排风机，各种炊事机械请问：这些设备绝大部分具备什么特点？请问：这些设备绝大部分具备什么特点？执行机构的功能：执行机构的功能： 根据控制器发出的命令，直接控制被控对根据控制器发出的命令，直接控制被控对象。象。执行机构的种类：执行机构的种类： 执行机构运用的能源种类可分为气动、电执行机构运用的能源种类可分为气动

20、、电动、液动三种。动、液动三种。 智能楼宇中常用电动执行器。智能楼宇中常用电动执行器。 常用电动执行机构：常用电动执行机构： 电磁阀即电磁铁电磁阀即电磁铁 电动机电动机 自学教材自学教材22-26页，回答以下问题：页，回答以下问题：1、执行器在控制系统中的功能。、执行器在控制系统中的功能。2、按能源种类分，有几种方式的执行机构？、按能源种类分，有几种方式的执行机构？3、常用的电动执行机构有哪些？、常用的电动执行机构有哪些？电磁阀、电动阀电磁阀、电动阀 juliang/ nbjiayin/Product.asp电磁阀电磁阀 电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介电磁阀是用电磁控制

21、的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。质的方向、流量、速度和其他的参数。 info.pv.hc360/zt/dcf/info.pv.hc360/zt/dcf/ 图中杆状的物体就是经过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀图中杆状的物体就是经过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀杆翻开或者封锁。杆翻开或者封锁。 电动机电动机请问：请问： 电动机分有哪些类型？电动机分有哪些类型？电动机电动机电动机 直流电动机直流电动机 交流电动机交流电动机 同步电动机同步电动机 异步电动机异步电动机 单相单相 三相三相 楼宇中的动力设备普通采用异步电动机楼宇中的动力设备普通采用异步电动机电动

22、机的负载特性：电动机的负载特性：1、 恒转矩特性恒转矩特性 M = C 如：电梯、升降机、运输机械如：电梯、升降机、运输机械2、通风机特性、通风机特性 M n2 如：风机、水泵如：风机、水泵3、恒功率特性、恒功率特性 M 1/n 如：机床如：机床 典型的执行机构：典型的执行机构： 电动机电动机 电磁阀电磁阀 电动调理阀电动调理阀 电动调理风门电动调理风门电动阀电动阀 hsbg/diandongdie.htm思索：思索：1、举例写出所引见执行机构分别控制、举例写出所引见执行机构分别控制什么对象？什么对象？2、不同的执行机构，、不同的执行机构，DDC控制器发控制器发出的控制信号出的控制信号 是什么

23、类型的数据？是什么类型的数据？ 思索：思索： 前面所讲各类执行机构，都是接纳控制器发出的信号，前面所讲各类执行机构，都是接纳控制器发出的信号，接到控制器的输出端，对接到控制器的输出端，对DDC控制器而言，这些量属于什么控制器而言，这些量属于什么量？量？思索：思索：一个接触器能不能做执行器？一个接触器能不能做执行器？ 假设能作为执行器，是属于什么类型的控制点？假设能作为执行器，是属于什么类型的控制点？计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成执行机构与控制器输出的关系执行机构与控制器输出的关系 直接数字控制直接数字控制DDC系统系统 典型典型DDC控制实例控制实例作业作业名词概念：执行器、电磁阀、

24、电动调理阀。名词概念：执行器、电磁阀、电动调理阀。上网查询楼宇设备系统所用执行器。上网查询楼宇设备系统所用执行器。提问：提问：1、智能楼宇的三大支持技术、智能楼宇的三大支持技术 2、我们曾经讲了哪个技术、我们曾经讲了哪个技术计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成将闭环控制系统中的控制器用计算机来替代，将闭环控制系统中的控制器用计算机来替代，即构成计算机控制系统即构成计算机控制系统3C+A3C+A技术技术现代建筑技术现代建筑技术Architechure现代计算机技术现代计算机技术Computer现代控制技术现代控制技术Control现代通讯技术现代通讯技术Communication智能化支持技

25、术第二单元第二单元 楼宇智能化的关键技术楼宇智能化的关键技术计算机网络技术记录计算机网络技术记录什么是计算机网络？什么是计算机网络？ 计算机网络是经过通讯设备将地理上分散的多个计算机系统衔接起来，按照协议相互通讯，到达信息交换、资源共享、可互操作和协作处置的系统。 协议：信息的交换必需共同遵守一套事先制定 的规那么，这些规那么称为协议。按地理位置划分，网络普通有两大类：广域网和局域按地理位置划分，网络普通有两大类：广域网和局域网。网。Internet网因特网，许多人也称其为网因特网，许多人也称其为“互联网是互联网是最典型的广域网。我国比较著名的因特网中国科技信最典型的广域网。我国比较著名的因特

26、网中国科技信息因特网息因特网NCFC、中国公用计算机的因特网、中国公用计算机的因特网CHINANET、中国教育和科研因特网、中国教育和科研因特网CERNET和中国公用经济信息因特网和中国公用经济信息因特网CHINAGBN也属于广域网。也属于广域网。 局域网是目前运用最为广泛的网络，例如他所在学校局域网是目前运用最为广泛的网络，例如他所在学校计算机网络就是一个局域网，通常也把它称之为校园计算机网络就是一个局域网，通常也把它称之为校园网。局域网通常也提供接口与广域网相连。网。局域网通常也提供接口与广域网相连。 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络的功能计算机网络的功能 数据快速传送和集中处

27、置数据快速传送和集中处置 资源共享资源共享 提高可用性及可靠性提高可用性及可靠性 实现分布处置实现分布处置计算机网络的拓扑构造计算机网络的拓扑构造 第二单元第二单元 楼宇智能化的关键技术楼宇智能化的关键技术现代通讯技术记录现代通讯技术记录 通讯技术是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦通讯技术是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国外信息交换不可短少的关键技术。与国内、国外信息交换不可短少的关键技术。 其内容涵盖了多媒体通讯、计算机通讯网络、其内容涵盖了多媒体通讯、计算机通讯网络、个人通讯、数字图象通讯、卫星通讯等个人通讯、数字图象通讯、卫星通讯等通讯系统模型通讯系统模型信息远信息源信息源发送设备

28、发送设备信道信道接纳设备接纳设备信息宿信息宿发送设备发送设备干扰源干扰源信息源发送设备：完成将非电量信息转换成电量，并变换成适宜信道传输信号。信息源发送设备：完成将非电量信息转换成电量，并变换成适宜信道传输信号。信息宿接纳设备：将信道信号恢复被传输的信息信号，并复原成相应信息。信息宿接纳设备：将信道信号恢复被传输的信息信号，并复原成相应信息。信道：有线信道、无线信道。信道：有线信道、无线信道。干扰源：作用于信道上的等效干扰。干扰源：作用于信道上的等效干扰。提问： 举出他所知道的各种通讯类型模拟通讯与数字通讯模拟通讯与数字通讯 模拟通讯：传输模拟信号。如语音、图象、音模拟通讯：传输模拟信号。如语

29、音、图象、音乐乐 等。等。 数字通讯：传输数字信号。如文字、数据等。数字通讯：传输数字信号。如文字、数据等。 请问：请问： 、电视、电脑、电报、分别传输什么信号？、电视、电脑、电报、分别传输什么信号？数字通讯系统的组成数字通讯系统的组成信息远信息源信息源发送设备发送设备信道信道接纳设备接纳设备信息宿信息宿发送设备发送设备干扰源干扰源发送设备：编码器、调制器、发射机。发送设备：编码器、调制器、发射机。接纳设备：接纳机、解调器、译码器。接纳设备：接纳机、解调器、译码器。编码：编码：A/D 译码：译码：D/A数字通讯与计算机网络数字通讯与计算机网络 现代数字通讯是通讯技术和计算机技术相结合的产现代数

30、字通讯是通讯技术和计算机技术相结合的产物。其优点：物。其优点：抗干扰才干强抗干扰才干强便于进展各种数字信号处置便于进展各种数字信号处置易于实现集成化易于实现集成化多路复用多路复用质量、效益超越模拟通讯质量、效益超越模拟通讯BA的控制类型： 集中式集中式 分散式分散式集中式控制特点集中式控制特点 一切现场设备由单一计算机控制一切现场设备由单一计算机控制 软件庞大软件庞大 风险大风险大 本钱高本钱高分散式控制系统特点：分散式控制系统特点： 分散控制系统分散控制系统 (Distributed Control Systems-DCS 对现场设备分散控制，集中管理、操作对现场设备分散控制，集中管理、操作

31、 既防止了单台计算机集中控制的高度风险，又抑既防止了单台计算机集中控制的高度风险，又抑制了常规仪表人机交互困难的缺陷制了常规仪表人机交互困难的缺陷分散式控制系统构造图分散式控制系统构造图分散式控制系统组成分散式控制系统组成现场设备现场设备现场控制站现场控制站数据采集站数据采集站操作员站操作员站工程师站工程师站监控计算机监控计算机上级管理计算机上级管理计算机现场设备现场设备 各种传感器直接接到各现场设备各种传感器直接接到各现场设备现场控制站现场控制站 又称根本控制器或分站又称根本控制器或分站 是一种直接数字控制器是一种直接数字控制器DDC 用于控制现场设备用于控制现场设备 具有较强的运算功能和控制功能具有较强的运算功