建筑物設備自動化系統(tǒng).doc

建筑物設備自動化系統(tǒng)實驗指導書章文舒南京工業(yè)大學自動化學院2006-04-18目 錄實驗一 BAS系統(tǒng)集成方法(驗證性實驗)1實驗二 現(xiàn)場總線接口實驗(綜合性實驗)4 實驗一 BAS系統(tǒng)集成方法(驗證性實驗)一實驗目的1. 了解系統(tǒng)集成的概念。掌握BAS系統(tǒng)集成的方法。2. 驗證性地展示BAS中現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的框架二、預備知識現(xiàn)場總線技術是計算機技術、通信技術和控制技術的綜合與集成，它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的自動控制領域產(chǎn)生了革命性的變革，形成了新型的網(wǎng)絡集成或全分布控制系統(tǒng)即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）。由于現(xiàn)場總線適應了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展的方向，它一經(jīng)產(chǎn)生便成為全球工業(yè)自動化的熱點，受到全世界的普遍關注。Lonworks技術是目前流行的主要現(xiàn)場總線技術之一，高可靠性、安全性、易于實現(xiàn)和互操作性，使得Lonworks產(chǎn)品應用非常廣泛。它廣泛應用于過程控制、電梯控制、能源管理、環(huán)境監(jiān)視、污水處理、火災報警、采暖通風和空調(diào)控制、交通管理、家庭網(wǎng)絡自動化、樓宇自動化等。本實驗室中的防盜入侵報警系統(tǒng)、消防報警聯(lián)動系統(tǒng)、溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)、智能遠程抄表系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)都接入現(xiàn)場總線網(wǎng)絡系統(tǒng)，通過Lonworks網(wǎng)卡及Lonworks網(wǎng)絡管理軟件可以實現(xiàn)樓宇綜合自動化的集中控制。BAS系統(tǒng)集成的框架如圖1所示三、 實驗設備服務器、工作站、現(xiàn)場控制器、LonWorks模塊、LonWorks網(wǎng)卡、雙絞線等。1圖1 BAS系統(tǒng)集成的框架2四、驗證性實驗的講解步驟以實驗模型為實體對圖1中的系統(tǒng)集成的框架進行現(xiàn)場講解。現(xiàn)場講解內(nèi)容如下：1各類傳感器和執(zhí)行器與LonWorks模塊的接口。2 LonWorks模塊與現(xiàn)場控制器的接口。3現(xiàn)場控制器與服務器、工作站的接口。4系統(tǒng)集成的布線方式。五、實驗報告內(nèi)容與要求1 畫出BAS中現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的框架2 寫出系統(tǒng)中設備和元件的作用。3實驗二 現(xiàn)場總線的接口實驗綜合性實驗一實驗目的1研究典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計和調(diào)試。2熟悉現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接口硬件安裝與接線。3掌握組態(tài)軟件的使用。二實驗內(nèi)容1用現(xiàn)場總線系統(tǒng)方式設計溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)。2用組態(tài)軟件的方式設計相應的控制算法3溫度控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線的接口硬件安裝與接線。4溫度傳感器的安裝與接線。5溫度表的安裝與接線。6配置模擬量輸入和輸出模塊。7通過控制中心對溫度進行監(jiān)測。8通過組態(tài)軟件對溫度自動調(diào)節(jié)。9記錄實驗中溫度控制的數(shù)據(jù)和生成實驗中溫度控制的曲線。三實驗設備及儀器No產(chǎn)品名稱型號數(shù)量分布式現(xiàn)場總線接口DFI3021背板DF112背板終端DF213背板電源DF5014CPUDF5115現(xiàn)場總線電源DF5216現(xiàn)場總線電源阻抗匹配器DF4917現(xiàn)場總線終端器BT30228現(xiàn)場總線重復器DF4819現(xiàn)場總線安全柵DF47110現(xiàn)場總線(FF)壓力變送器LD302-D21I-BU10-00/3Y/I1111現(xiàn)場總線(FF)溫度變送器TT302-10-A/3Y/I1112電流到現(xiàn)場總線(FF)轉換器IF302-10-A/3Y/I1113現(xiàn)場總線(FF)到電流轉換器FI302-10-A/3Y/I1114現(xiàn)場總線閥門定位器FY302-11-043/2Y/J1(BFY302-22C)115人機界面軟件Genesis116系統(tǒng)組態(tài)軟件SYSCON302-2117總線組態(tài)軟件DFI302-SVR-2118溫度裝置(含調(diào)節(jié)閥、開關、壓力儀表及自制費用等)四. 注意事項1 完成現(xiàn)場總線接口硬件安裝與接線后應反復檢查，以確認安裝與接線的正確性。2 確保執(zhí)行器強電部分的隔離，以避免設備的損壞和確保人員的安全。五. 實驗線路示意框圖和接線原理參考圖加溫器加溫對象輸出模塊溫度傳感器溫度表輸入模塊計算機圖1實驗線路示意框圖5圖2實驗線路接線原理參考圖6六. 實驗方法與步驟1。按自己設計后的實驗電路接線，由指導教師審查檢查是否正確后，再接通主電源。2?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的軟件組態(tài)A. 新建工程和用示波器建立物理設備工程。B. 添加現(xiàn)場總線設備C. 添加現(xiàn)場總線設備和創(chuàng)建新的Areas（邏輯工作區(qū)）。D. 下載通信軟件通信。E. 繪制流程圖形和數(shù)據(jù)庫組態(tài)。F. 數(shù)據(jù)的動態(tài)連接和在線監(jiān)控。3。參數(shù)調(diào)試A. 工藝參數(shù)確定B. PID參數(shù)的整定C在溫度設定值突變時，修正PID參數(shù)3 實驗結果分析A.分析PID參數(shù)值的變化對控制系統(tǒng)實驗結果的影響。B. 分析在溫度設定值突變時的過程曲線。C系統(tǒng)的誤差分析。七. 實驗報告內(nèi)容與要求1.畫出現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接口硬件安裝接線方式。2.寫出