智能建筑的計算機控制基礎(chǔ)

第二章智能建筑的計算機控制根底智能建筑系統(tǒng)通常包括三個組成部分——樓宇自動化系統(tǒng)〔BAS〕、辦公自動化系統(tǒng)〔OAS〕和通訊自動化系統(tǒng)〔CAS〕，即3A大廈；樓宇自動化系統(tǒng)是智能建筑系統(tǒng)中一個重要根本組成部分，而智能建筑系統(tǒng)是建立在樓宇自動化系統(tǒng)的根底之上的。數(shù)字計算機在樓宇自動控制系統(tǒng)中作為控制系統(tǒng)的重要組成部分完成控制義務(wù);計算機控制系統(tǒng)又稱為數(shù)字控制系統(tǒng)，是實現(xiàn)各種控制功能的自動控制系統(tǒng)。DepartmentofBuildingServicesEngineering第二章智能建筑的計算機控制根底第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類第三節(jié)BAS體系DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分:計算機控制系統(tǒng)的組成DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分:計算機功能——按照預(yù)先編制好的程序進展數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處置、邏輯判別、控制量計算、報警等。同時，經(jīng)過接口電路向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種控制命令，指揮整個計算機控制系統(tǒng)。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分:過程通道——過程通道是計算機與被控對象之間交換數(shù)據(jù)信息的信道；——按傳輸信號的方式可分為模擬量通道和開關(guān)量通道；——按信號的傳輸方向可分為輸入通道和輸出通道。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分：過程通道——模擬量輸入通道〔AnalogInputs，AI〕用來將被控對象的模擬量被控參數(shù)〔被測參數(shù)〕，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并送至計算機，它包括檢測元件〔傳感器〕、變送器、多路采樣器和模/數(shù)〔A/D〕轉(zhuǎn)換器等。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分：過程通道——模擬量輸出通道〔AnalogOutputs，AO〕將計算機輸出的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變換為模擬量后，去控制各種執(zhí)行機構(gòu)動作。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分：過程通道——開關(guān)量輸入通道〔DigitalInputs，DI〕用于將現(xiàn)場的各種限位開關(guān)或各種繼電器的形狀輸入計算機；——開關(guān)量輸出通道〔DigitalOutputs，DO〕用來控制系統(tǒng)中的各種繼電器、接觸器、電磁閥門、指示燈、聲光報警器等只需開、關(guān)兩種形狀的設(shè)備。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分：控制操作臺功能：——控制操作臺是人與計算機控制系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的設(shè)備，在控制操作臺上隨時顯示紀記錄系統(tǒng)的當前運轉(zhuǎn)形狀和被控對象的參數(shù)，使操作人員及時地了解過程的形狀，進展必要的干涉，修正有關(guān)參數(shù)或緊急處置某些事件。當系統(tǒng)某個部分出現(xiàn)不測或缺點時，也在操作臺上產(chǎn)生報警信息。操作人員在操作臺上可修正程序和工藝參數(shù)，也可以按需求改動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)形狀。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成硬件部分：控制操作臺操作臺包括以下設(shè)備：——CRT顯示器或LED數(shù)碼管顯示器、打印機、記錄儀等輸出設(shè)備；——鍵盤、功能控制按鈕和扳鍵〔作用開關(guān)〕等輸入安裝；——計算機外存器。如硬盤、磁盤機、磁帶機等，用來暫存系統(tǒng)數(shù)據(jù)和程序。DepartmentofBuildingServicesEngineering第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成軟件部分：系統(tǒng)軟件——計算機控制系統(tǒng)的運用軟件是用戶根據(jù)本人的需求，執(zhí)行編制的控制程序、控制算法程序及一些效力程序；——控制軟件包括對系統(tǒng)進展直接檢測、控制的前沿程序，包括人-機聯(lián)絡(luò)、對外圍設(shè)備管理的效力性程序，還有保證系統(tǒng)可靠運轉(zhuǎn)的自檢程序等。DepartmentofBuildingServicesEngineering軟件部分：運用軟件——計算機控制系統(tǒng)的運用軟件是用戶根據(jù)本人的需求，執(zhí)行編制的控制程序、控制算法程序及一些效力程序；——控制軟件包括對系統(tǒng)進展直接檢測、控制的前沿程序，包括人-機聯(lián)絡(luò)、對外圍設(shè)備管理的效力性程序，還有保證系統(tǒng)可靠運轉(zhuǎn)的自檢程序等。第一節(jié)計算機控制系統(tǒng)組成DepartmentofBuildingServicesEngineering第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類計算機控制系統(tǒng)分為以下幾種類型：——操作指點控制系統(tǒng)；——直接數(shù)字控制系統(tǒng)；——集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線與分布控制系統(tǒng)。DepartmentofBuildingServicesEngineering第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類操作指點控制系統(tǒng)：也稱為數(shù)據(jù)采集和處置系統(tǒng)〔如下圖〕：DepartmentofBuildingServicesEngineering第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類操作指點控制系統(tǒng)：——對現(xiàn)場隨時產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)〔如溫度、壓力、流量等〕進展巡回檢測、搜集、記錄、統(tǒng)計、運算、分析、判別和處置；——假設(shè)遇到某個參數(shù)超越限定值，操作人員可進展處置——計算機并不直接控制消費過程。DepartmentofBuildingServicesEngineering第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類直接數(shù)字控制系統(tǒng)——簡稱DDC系統(tǒng)〔DirectDigitalControl〕——計算機對一個或多個參數(shù)進展檢測，并將監(jiān)測結(jié)果與給定值比較，按照控制規(guī)律進展計算，控制量經(jīng)過接口直接控制執(zhí)行機構(gòu)對被控對象進展控制——這種方式在工業(yè)消費中運用較為普遍DepartmentofBuildingServicesEngineering第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類直接數(shù)字控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)DepartmentofBuildingServicesEngineering第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類集散控制系統(tǒng)——集散控制系統(tǒng)〔DistributedControlSystem，DCS〕是采用集中管理、分散控制戰(zhàn)略的計算機控制系統(tǒng)；——它以分布在現(xiàn)場的數(shù)字化控制器或計算機安裝完成對被控設(shè)備的實時控制、監(jiān)測和維護義務(wù)，具有數(shù)據(jù)處置、顯示、記錄及顯示報警等任務(wù)；——集散控制系統(tǒng)抑制了集中控制帶來的危險集中，系統(tǒng)可靠性差的問題，同時又防止了控制安裝分散在現(xiàn)場各處，人機聯(lián)絡(luò)困難，無法一致管理的缺陷，經(jīng)過通訊總線〔現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡(luò)〕使整個系統(tǒng)構(gòu)成一個整體，實現(xiàn)了信息和操作管理集中化、控制義務(wù)分散化的目的。DepartmentofBuildingServicesEngineering集散控制系統(tǒng)第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類集散控制系統(tǒng)構(gòu)造集散控制系統(tǒng)的功能分層DepartmentofBuildingServicesEngineering

集散式建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)造第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類DepartmentofBuildingServicesEngineering現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)——隨著微電子學(xué)和通訊技術(shù)的開展，過程控制的一些功能進一步分散下移，出現(xiàn)了各種智能現(xiàn)場儀表。這些智能變送器、執(zhí)行器等簡化布線，減少模擬量在長間隔保送過程中的干擾和衰減的影響，便于共享數(shù)據(jù)以及在線自檢；——現(xiàn)場總線是順應(yīng)智能儀表開展的一種計算機網(wǎng)絡(luò)，它的每個節(jié)點均是智能儀表或設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)氖请p向的數(shù)字信號；——由于現(xiàn)場總線具有可靠性高，便于容錯，全數(shù)字化，通訊間隔長，速率快，多節(jié)點，造價低廉，并且具有很強的抗干擾才干等一系列優(yōu)點，普遍用于智能建筑中。第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類DepartmentofBuildingServicesEngineering現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)第二節(jié)計算機控制系統(tǒng)分類典型的現(xiàn)場總線系統(tǒng)DepartmentofBuildingServicesEngineering第三節(jié)BAS體系樓宇自動化系統(tǒng)〔BuildingAutomationSystem〕對樓宇內(nèi)各種機電設(shè)備進展集中管理和監(jiān)控；主要包括空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、冷凍站系統(tǒng)、熱交換站系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、垂直保送系統(tǒng)等；對各個子系統(tǒng)進展監(jiān)測、控制、信息記錄，實現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理，為用戶提供良好的任務(wù)和生活環(huán)境，同時為管理者提供方便的管理手段，從而減少建筑物的能耗并降低管理本錢。DepartmentofBui