樓宇自控系統(tǒng).doc

BA1/19論文題目：樓宇自控系統(tǒng)所在系計算機與通信技術系姓名專業(yè)樓宇智能化與工程技術班級08樓宇班指導老師2011年3月1日BA2/19目錄摘要引言1簡介1.1什么事樓宇自動化系統(tǒng)42樓宇自控系統(tǒng)的介紹2.1樓宇自動化系統(tǒng)設備的發(fā)展歷史52.2樓宇自動化控制系統(tǒng)的原理72.3樓宇自動化系統(tǒng)的組成與基本功能82.4樓宇自動化系統(tǒng)設備供應商83樓宇自控系統(tǒng)硬件設備的詳細說明3.1通訊網(wǎng)絡93.2操作站103.3網(wǎng)絡控制器（NCU）113.4直接數(shù)字控制器（DX-9100）123.5手提檢測器/網(wǎng)絡終端134樓宇自控應用實例4.1冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控134.2新風空調機組的監(jiān)控154.3給排水系統(tǒng)的監(jiān)控164.4給排風系統(tǒng)的監(jiān)控17結論與致辭BA3/19摘要：智能建筑的概念，在本世紀末誕生于美國。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德（Hartford）市建成。我國于90年代才起步，但迅猛發(fā)展勢頭令世人矚目。智能建筑是信息時代的必然產(chǎn)物，建筑物智能化程度隨科學技術的發(fā)展而逐步提高。當今世界科學技術發(fā)展的主要標志是4C技術（即Computer計算機技術、Contro控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）。將4C技術綜合應用于建筑物之中，在建筑物內建立一個計算機綜合網(wǎng)絡，使建筑物智能化。4C技術僅僅是智能建筑的結構化和系統(tǒng)化。智能建筑應當是：“通過對建筑物的4個基本要素，即結構、系統(tǒng)、服務和管理，以及它們之間的內在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設計，提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人，財產(chǎn)的管理者和擁有者等意識到，他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報?！苯ㄖ悄芑Y構是由三大系統(tǒng)組成：樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)和通信自動化系統(tǒng)(CAS)本文將重點介紹樓宇自控系統(tǒng)：關鍵詞：樓宇、自控、智能化。BA4/191簡介1.1樓宇自動化系統(tǒng)簡介樓宇自動化系統(tǒng)也叫建筑設備自動化系統(tǒng)(BuidingAutomationSystem簡稱BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任務是對建筑物內的能源使用、環(huán)境、交通及安全設施進行監(jiān)測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。BA5/192樓宇自控系統(tǒng)的介紹2.1樓宇自動化系統(tǒng)設備的發(fā)展歷史及相關產(chǎn)品簡介樓宇設備自動化系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)歷了四代產(chǎn)品：第一代：CCMS中央監(jiān)控系統(tǒng)(20世紀70年代產(chǎn)品)BAS從儀表系統(tǒng)發(fā)展成計算機系統(tǒng)，采用計算機鍵盤和CRT構成中央站，打印機代替了記錄儀表，散設于建筑物各處的信息采集站DGP(連接著傳感器和執(zhí)行器等設備)通過總線與中央站連接在一起組成中央監(jiān)控型自動化系統(tǒng)。DGP分站的功能只是上傳現(xiàn)場設備信息，下達中央站的控制命令。一臺中央計算機操縱著整個系統(tǒng)的工作。中央站采集各分站信息，作出決策，完成全部設備的控制，中央站根據(jù)采集的信息和能量計測數(shù)據(jù)完成節(jié)能控制和調節(jié)。第二代：DCS集散控制系統(tǒng)(20世紀80年代產(chǎn)品)隨著微處理機技術的發(fā)展和成本降低，DGP分站安裝了CPU，發(fā)展成直接數(shù)字控制器DDC。配有微處理機芯片的DDC分站，可以獨立完成所有控制工作，具有完善的控制、顯示功能，進行節(jié)能管理，可以連接打印機、安裝人機接口等。BAS由4級組成，分別是現(xiàn)場、分站、中央站、管理系統(tǒng)。集散系統(tǒng)的主要特點是只有中央站和分站兩類接點，中央站完成監(jiān)視，分站完成控制，分站完全自治，與中央站無關，保證了系統(tǒng)的可靠性。第三代：開放式集散系統(tǒng)(20世紀90年代產(chǎn)品)隨著現(xiàn)場總線技術的發(fā)展，DDC分站連接傳感器、執(zhí)行器的輸人BA6/19輸出模塊，應用ON現(xiàn)場總線，從分內部走向設備現(xiàn)場，形成分布式輸入輸出現(xiàn)場網(wǎng)絡層，從而使系統(tǒng)的配置更加靈活，由于onWorks技術的開放性，也使分站具有了一定程度的開放規(guī)模。BAS控制網(wǎng)絡就形成了3層結構，分別是管理層(中央站)、自動化層(DDC分站)和現(xiàn)場網(wǎng)絡層(ON)。第四代：網(wǎng)絡集成系統(tǒng)(21世紀產(chǎn)品)隨著企業(yè)網(wǎng)Intranet建立，建筑設備自動化系統(tǒng)必然采用Web技術，并力求在企業(yè)網(wǎng)中占據(jù)重要位置，BAS中央站嵌入Web服務器，融合Web功能，以網(wǎng)頁形式為工作模式，使BAS與Intranet成為一體系統(tǒng)。網(wǎng)絡集成系統(tǒng)(EDI)是采用Web技術的建筑設備自動化系統(tǒng)，它有一組包含保安系統(tǒng)、機電設備系統(tǒng)和防火系統(tǒng)的管理軟件。EBI系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開放技術，實現(xiàn)各個層次的集成，從現(xiàn)場層、自動化層到管理層。EBI系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。BA7/192.2樓宇自動化控制系統(tǒng)的原理樓控系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計算機控制系統(tǒng)，也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributedcontrosystems簡稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現(xiàn)場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數(shù)字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優(yōu)化控制等任務，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機聯(lián)系困難、無法統(tǒng)一管理的缺點，保證設備在最佳狀態(tài)下運行。BA8/192.3樓宇自動化系統(tǒng)的組成與基本功能：建筑設備自動化系統(tǒng)通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)我國行業(yè)標準，BAS又可分為設備運行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。一般情況下，這兩個子系統(tǒng)宜一同納入BAS考慮，如將消防與安全防范子系統(tǒng)獨立設置，也應與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災情發(fā)生時，能夠按照約定實現(xiàn)操作權轉移，進行一體化的協(xié)調控制。建筑設備自動化系統(tǒng)的基本功能可以歸納如下：(1)自動監(jiān)視并控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態(tài)。(2)自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數(shù)及其變化趨勢或歷史數(shù)據(jù)。(3)根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調節(jié)各種設備，使之始終運行于最佳狀態(tài)。(4)監(jiān)測并及時處理各種意外、突發(fā)事件。(5)實現(xiàn)對大樓內各種機電設備的統(tǒng)一管理、協(xié)調控制。(6)能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現(xiàn)能源管理自動化。(7)設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等2.4目前，規(guī)模和影響較大的樓宇設備供應公司有美國霍尼維爾公BA9/19司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等。3樓宇自控系統(tǒng)硬件設備的詳細說明3.1通訊網(wǎng)絡N1通訊網(wǎng)絡。這構造采用以太網(wǎng)（ETHERNET）技術，通過一張ETHERNET卡（網(wǎng)絡介面卡），在N1線上通訊。N1網(wǎng)可以設置成總線型、星型和混合型結構。它使N1網(wǎng)可以方便、經(jīng)濟地安裝及擴展。N1網(wǎng)可以使用同軸電纜、雙絞線、光纖或它們的組合。NCU和操作站可以直接支持同軸電纜，并可方便地加上適配器連接光纖回路。每段N1網(wǎng)的最長距離取決于所采用的媒質及網(wǎng)絡上節(jié)點的數(shù)量。采用有源分流器可以延伸連接線的長度。兩個節(jié)點間最長距離可達到6.4公里。ETHERNET廣泛應用于工業(yè)和樓宇自動化領域。眾多的第三者供應商都支持這個標準并提供ETHE