樓宇設(shè)備第二章

1、 樓宇設(shè)備監(jiān)控與組態(tài)樓宇設(shè)備監(jiān)控與組態(tài)第二章第二章 智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)o 教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：o 應(yīng)知應(yīng)知：自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；樓宇常用傳感器和執(zhí)行器的工作原理和使用；樓宇控制系統(tǒng)（BAS）的結(jié)構(gòu)和組成；控制網(wǎng)絡(luò)概念，BACnet、LonWorks總線協(xié)議的基本概念和優(yōu)缺點(diǎn)。o 應(yīng)會(huì)應(yīng)會(huì)：能夠正確選擇傳感器和執(zhí)行器；對(duì)PID參數(shù)對(duì)控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。o 難點(diǎn)難點(diǎn)：自動(dòng)控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程，PID控制原理，PID控制參數(shù)的整定調(diào)整方法。第二章第二章 智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)o 智能建筑系統(tǒng)通常包括三個(gè)組成部分智能建筑系統(tǒng)通常包括三個(gè)

2、組成部分:o (1)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）o (2)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）o (3)通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）即即3A大廈大廈；o 有時(shí)也將消防報(bào)警系統(tǒng)（FAS）和停車庫(kù)管理系統(tǒng)（PAS）作為智能建筑的組成部分，即即5A大廈大廈。第二章第二章 智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)o 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑系統(tǒng)中一個(gè)重要的、基本的組成部分，而智能建筑系統(tǒng)是建立在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的。o 數(shù)字計(jì)算機(jī)在樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是作為控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，完成預(yù)先規(guī)定的控制任務(wù)。o 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)又稱為數(shù)字控制系統(tǒng)，是采用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種控制功能的自動(dòng)控制系統(tǒng)。第二章

3、第二章 智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)智能建筑的計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)o第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成o第二節(jié)第二節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類o第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o第四節(jié)第四節(jié) 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成o計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成有兩部分：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成有兩部分：o一一 硬件部分硬件部分o二二 軟件部分軟件部分一一 硬件部分硬件部分o計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件一般由被控對(duì)象、過(guò)程通道、計(jì)算機(jī)、人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件一般由被控對(duì)象、過(guò)程通道、計(jì)算機(jī)、人-機(jī)聯(lián)系設(shè)備機(jī)聯(lián)系設(shè)備和控制操作臺(tái)幾部分組成和控制操作臺(tái)幾部分組成，如圖如圖2-1所示。圖

4、圖2-1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成 一一 硬件部分硬件部分o 1計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)o 計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中也成稱為主機(jī)，它由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器ROM、RAM和系統(tǒng)總線等幾部分組成，是構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心。o 計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是按照預(yù)先編制好的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、控制量計(jì)算、報(bào)警等。同時(shí)，通過(guò)接口電路向系統(tǒng)的各個(gè)部分發(fā)出各種控制命令，指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有條不紊地工作。o 存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)軟件和數(shù)據(jù)，主要包括用來(lái)存儲(chǔ)固化系統(tǒng)軟件和常用數(shù)據(jù)表格的ROM、EPROM、CD-ROM和用來(lái)存放操作數(shù)、運(yùn)算參數(shù)和計(jì)算結(jié)果的RAM。一一 硬件部分硬件部分o 2過(guò)程通道過(guò)

5、程通道o 過(guò)程通道是計(jì)算機(jī)與被控對(duì)象之間交換數(shù)據(jù)信息的橋梁，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按特殊要求設(shè)置的部分。按傳輸信號(hào)的形式可分為模擬量通道和開(kāi)關(guān)量通道，按信號(hào)的傳輸方向可分為輸入通道和輸出通道。o （1）模擬模擬量輸入通道（量輸入通道（Analog Inputs，AI）用來(lái)將被控對(duì)象的模擬量被控參數(shù)（被測(cè)參數(shù)），轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并送至計(jì)算機(jī)，它包括檢測(cè)元件（傳感檢測(cè)元件（傳感器）、變送器、多路采樣器和模器）、變送器、多路采樣器和模/數(shù)（數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換器等。一一 硬件部分硬件部分o 檢測(cè)元件（傳感器）檢測(cè)元件（傳感器）用來(lái)對(duì)被控參數(shù)的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)，即將連續(xù)變化的非電物理量轉(zhuǎn)換成模擬量（電壓、

6、電流、電阻值等）；o 變送器變送器用來(lái)將傳感器得來(lái)的電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、變換等環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的直流電流（010mA，420mA），或直流電壓（05V，010V，15V等）；o 多路轉(zhuǎn)換器多路轉(zhuǎn)換器也被稱為多路模擬開(kāi)關(guān)，用來(lái)對(duì)多路模擬量信號(hào)進(jìn)行分時(shí)切換，將時(shí)間上連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散的模擬量信號(hào)；o A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器將時(shí)間上離散的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為時(shí)間上離散的數(shù)字信號(hào)，并送入計(jì)算機(jī)中。一一 硬件部分硬件部分o （2）模擬量模擬量輸出通道（輸出通道（Analog Outputs，AO）用來(lái)將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變換為模擬量后，去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。o 如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)是氣動(dòng)或

7、液動(dòng)元件，還需經(jīng)過(guò)電-氣、電-液轉(zhuǎn)換裝置，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣體驅(qū)動(dòng)和液體驅(qū)動(dòng)信號(hào)。o 在控制多個(gè)回路時(shí)，在模擬量輸出通道中，還要使用多路輸出裝置進(jìn)行切換。o 由于每個(gè)模擬量輸出回路輸出的信號(hào)在時(shí)間上是離散的，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求是連續(xù)的模擬量，所以通過(guò)輸出保持器將輸出信號(hào)保持后，再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一一 硬件部分硬件部分o （3）開(kāi)關(guān)量輸入通道（）開(kāi)關(guān)量輸入通道（Digital Inputs，DI）用于將現(xiàn)場(chǎng)的各種限位開(kāi)關(guān)或各種繼電器的狀態(tài)輸入計(jì)算機(jī)。o 各種開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換、光電隔離并消除抖動(dòng)后，被存入寄存器中，每一路開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，相應(yīng)地由寄存器中的一位二進(jìn)制數(shù)字0、1表示，計(jì)算機(jī)的CPU可周

8、期性地讀取輸入回路每一個(gè)寄存器的狀態(tài)來(lái)獲取系統(tǒng)中各個(gè)輸入開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。 一一 硬件部分硬件部分o （4）開(kāi)關(guān)量輸出通道（）開(kāi)關(guān)量輸出通道（Digital Outputs，DO）用來(lái)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(bào)警器等只有開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)的設(shè)備。o 開(kāi)關(guān)量輸出通道鎖存來(lái)自于計(jì)算機(jī)CPU輸出的二進(jìn)制開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)，這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)每一位的0、1值，分別對(duì)應(yīng)一路輸出的開(kāi)、關(guān)或通、斷狀態(tài)，計(jì)算機(jī)輸出的每一位數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)光電隔離后，可通過(guò)OC門（集電極開(kāi)路電路，具有較較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力）、小型繼電器、雙向晶閘管、固態(tài)繼電器等驅(qū)動(dòng)元件的輸出去控制交直流設(shè)備。一一 硬件部分硬件部分o 有的計(jì)算機(jī)控

9、制系統(tǒng)中還含有脈沖量輸入通道（Pulse Input，PI），現(xiàn)場(chǎng)儀表中轉(zhuǎn)速計(jì)、渦輪流量計(jì)等一些機(jī)械計(jì)數(shù)裝置輸出的測(cè)量信號(hào)均為脈沖信號(hào)，脈沖量輸入通道就是為這一類輸入而設(shè)置的。o 輸入的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)幅度變換、整形、隔離后進(jìn)入計(jì)算機(jī)，根據(jù)不同的電路連接和編程方式，可進(jìn)行計(jì)數(shù)、脈沖間隔時(shí)間和脈沖頻率的測(cè)量。o 綜上所述，過(guò)程通道由各種硬件設(shè)備組成，起著信息變換和傳遞的作用，它配合相應(yīng)的輸入輸出控制程序，使計(jì)算機(jī)和被控對(duì)象之間進(jìn)行信息交換，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的控制。一一 硬件部分硬件部分o3接口部分接口部分o 接口是計(jì)算機(jī)與過(guò)程通道之間的中介部分，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通常使用的接口為數(shù)字接口，其中

10、分為并行接口、串行接口和脈沖序列接口。一一 硬件部分硬件部分o （1）控制操作臺(tái) o 控制操作臺(tái)是人與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)系的必要設(shè)備，在控制操作臺(tái)上隨時(shí)顯示紀(jì)記錄系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和被控對(duì)象的參數(shù)，使操作人員及時(shí)地了解生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)，進(jìn)行必要的干預(yù)，修改有關(guān)參數(shù)或緊急處理某些事件。o 當(dāng)系統(tǒng)某個(gè)局部出現(xiàn)意外或故障時(shí)，也在操作臺(tái)上產(chǎn)生報(bào)警信息。操作人員在操作臺(tái)上可修改程序和工藝參數(shù)，也可以按需要改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。一一 硬件部分硬件部分o 操作臺(tái)包括以下設(shè)備：操作臺(tái)包括以下設(shè)備：（2）CRT顯示器或LED數(shù)碼管顯示器、打印機(jī)、記錄儀等輸出設(shè)備，顯示器用來(lái)顯示操作人員所要了解的內(nèi)容，或監(jiān)視系統(tǒng)工作進(jìn)

11、程及畫(huà)面顯示等等，打印記錄設(shè)備用來(lái)打印、記錄各種參數(shù)、數(shù)據(jù)和曲線。一一 硬件部分硬件部分o （3）鍵盤、功能控制按鈕和扳鍵（作用開(kāi)關(guān)）等輸入裝置，功能控制按鈕和扳鍵完成對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)、暫停，對(duì)控制系統(tǒng)的啟停控制，對(duì)工作方式、控制算法和控制方式的選擇功能；o 鍵盤即操作鍵盤，它包括數(shù)字鍵和功能鍵，數(shù)字鍵用來(lái)輸入數(shù)據(jù)和參數(shù)，功能鍵使計(jì)算機(jī)進(jìn)入功能鍵所代表的功能服務(wù)程序，如打印、幫助、顯示等。o 現(xiàn)在大多數(shù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在操作臺(tái)上還配置了鼠標(biāo)和觸摸屏，使操作更為方便。一一 硬件部分硬件部分o （4）計(jì)算機(jī)外存器，如硬盤、磁盤機(jī)、磁帶機(jī)等，用來(lái)暫存系統(tǒng)數(shù)據(jù)和程序。o （5）狀態(tài)指示和報(bào)警指示的指示

12、燈和聲報(bào)警器。雖然計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有很強(qiáng)的故障診斷和報(bào)警功能，但在控制系統(tǒng)中，對(duì)緊急事件的報(bào)警仍然采用聲光報(bào)警。o 控制操作臺(tái)上的各個(gè)設(shè)備都需要通過(guò)各自的接口與計(jì)算機(jī)相連，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部也需要配置相應(yīng)的軟件，對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行管理，這樣操作人員才有可能利用操作臺(tái)設(shè)備與控制系統(tǒng)聯(lián)系。二二 軟件部分軟件部分o 計(jì)算機(jī)軟件有系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件。o 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)操作運(yùn)行的基本條件之一，它是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)信息的指揮者和協(xié)調(diào)者，并具有數(shù)據(jù)處理、硬盤管理等功能，支持包括程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編譯程序、診斷程序等軟件。 二二 軟件部分軟件部分o 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶根據(jù)自己的需要，執(zhí)

13、行編制的控制程序、控制算法程序及一些服務(wù)程序，它的質(zhì)量的好壞直接影響控制系統(tǒng)的控制效果 。 o 控制軟件包括對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直接檢測(cè)、控制的前沿程序，包括人-機(jī)聯(lián)系、對(duì)外圍設(shè)備管理的服務(wù)性程序，還有保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的自檢程序等。第二節(jié)第二節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類o計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為以下幾種類型：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為以下幾種類型：o 一、 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) o 二、 直接數(shù)字控制系統(tǒng) o 三、 集散控制系統(tǒng) o 四、 現(xiàn)場(chǎng)總線與分布控制系統(tǒng) 一一 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)o 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)也稱為數(shù)據(jù)采集和處理系操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)也稱為數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)統(tǒng)，如圖2-2所示o 主要對(duì)

14、現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)（如溫度、壓力、流量等）進(jìn)行巡回檢測(cè)、收集、記錄、統(tǒng)計(jì)、運(yùn)算、分析、判斷和處理o 最后由顯示器或打印機(jī)列出處理結(jié)果，供操作人員掌握和分析生產(chǎn)情況，若遇到某個(gè)參數(shù)超過(guò)限定值，操作人員可進(jìn)行處理o 但是計(jì)算機(jī)并不直接控制生產(chǎn)過(guò)程。一一 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)圖圖2-2 數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)二二 直接數(shù)字控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)o 直接數(shù)字控制（Direct Digital Control，DDC）系統(tǒng)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果與給定值比較，然后按照事先規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行計(jì)算，并將控制量通過(guò)接口直接去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)

15、行控制，如圖2-3所示。o 這種方式在工業(yè)生產(chǎn)中使用較為普遍。二二 直接數(shù)字控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)圖圖2-3 直接數(shù)字控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）是采用集中管理、分散控制策略的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它以分布在現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化控制器或計(jì)算機(jī)裝置完成對(duì)被控設(shè)備的實(shí)時(shí)控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)任務(wù)，以具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、顯示、記錄及顯示報(bào)警等工作。o 集散控制系統(tǒng)克服了集中控制帶來(lái)的危險(xiǎn)集中，系統(tǒng)可靠性差的問(wèn)題，同時(shí)又避免了控制裝置分散在現(xiàn)場(chǎng)各處，人機(jī)聯(lián)系困難，無(wú)法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn)，通過(guò)通信總線（現(xiàn)場(chǎng)總線或網(wǎng)絡(luò)）使

16、整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)了信息和操作管理集中化、控制任務(wù)分散化的目標(biāo)。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2-4所示，由圖可見(jiàn)它是一種橫向分散、縱向分層的體系結(jié)構(gòu)它是一種橫向分散、縱向分層的體系結(jié)構(gòu)，其，其功能分層可分為現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)和中央管中央管理級(jí)理級(jí)，如圖2-5所示，級(jí)與級(jí)之間通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)相連。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)圖圖2-4 集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖圖2-5 集散控制系統(tǒng)的功能分集散控制系統(tǒng)的功能分層層 三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o集散控制系統(tǒng)功能分層可分為：集散控制系統(tǒng)功能分層可分為：o1.現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)

17、o2.監(jiān)控級(jí)監(jiān)控級(jí)o3.中央管理級(jí)中央管理級(jí) 三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 1.現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)o 現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)由現(xiàn)場(chǎng)直接數(shù)字控制器DDC及現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)組成。o DDC是以功能相對(duì)簡(jiǎn)單的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、微處理器或微控制器為核心，具有多個(gè)DO、DI、AI、AO通道，可與各種低壓控制電器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等直接相連的一體化裝置，用來(lái)直接控制各個(gè)被控設(shè)備，并且能與中央控制管理計(jì)算機(jī)通信。DDC內(nèi)部有監(jiān)控軟件，即使在上位機(jī)發(fā)生故障時(shí)，DDC仍可單獨(dú)執(zhí)行監(jiān)控任務(wù)。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o2.監(jiān)控級(jí)監(jiān)控級(jí)o 監(jiān)控級(jí)由一臺(tái)或多臺(tái)通過(guò)局域網(wǎng)相連的計(jì)算機(jī)工作站構(gòu)成，作為現(xiàn)場(chǎng)控制器的上位機(jī)，監(jiān)控計(jì)算

18、機(jī)可分為以操作為目的的操作站和以改進(jìn)系統(tǒng)功能為目的的監(jiān)控站。o 監(jiān)控站直接與現(xiàn)場(chǎng)控制器通信，監(jiān)視其工作情況并將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)控制器的系統(tǒng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞給監(jiān)控站，再由監(jiān)控站實(shí)現(xiàn)具體操作，但需注意的一點(diǎn)是監(jiān)控站的輸出并不直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而是給出現(xiàn)場(chǎng)控制器的給定值。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 監(jiān)控級(jí)計(jì)算機(jī)除了要求具有完善的軟件功能以外，對(duì)硬件也有特殊的要求，必須可靠性高，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)控制器只關(guān)系到個(gè)別設(shè)備的工作，而監(jiān)督管理計(jì)算機(jī)則關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)或分系統(tǒng)的運(yùn)行安全。o 通常，監(jiān)督控制計(jì)算機(jī)選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或熱備用容錯(cuò)計(jì)算機(jī)。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 監(jiān)控級(jí)的主要功能監(jiān)控級(jí)的主要功

19、能:o (1)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理；o (2)進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)視和存儲(chǔ)；o (3)實(shí)施連續(xù)控制、批量控制或順序控制的運(yùn)算和輸出控制；o (4)進(jìn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備的自診斷；o (5)實(shí)施數(shù)據(jù)通信。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 3.中央管理級(jí)中央管理級(jí)o 中央管理計(jì)算機(jī)是以中央控制室操作站為中心，輔以打印機(jī)、報(bào)警裝置等外部設(shè)備組成，它是集散控制系統(tǒng)的人機(jī)聯(lián)系的主要界面。 o 中央管理級(jí)的主要功能為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)、顯示和輸出；優(yōu)化控制和優(yōu)化整個(gè)集散控制系統(tǒng)的管理調(diào)度；實(shí)施故障報(bào)警、事件處理和診斷；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 圖2-6是集散式建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，其

20、中現(xiàn)場(chǎng)控制層實(shí)現(xiàn)的是單個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化；o 監(jiān)督控制層實(shí)現(xiàn)的是各個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的各種設(shè)備的協(xié)調(diào)控制和集中操作管理，即分系統(tǒng)的自動(dòng)化；o 管理層協(xié)調(diào)管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化控制和管理，從而實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的目的。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)o 系統(tǒng)的通信網(wǎng)路分為兩層：系統(tǒng)的通信網(wǎng)路分為兩層：o （1）分布在現(xiàn)場(chǎng)的DDC控制器與子系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)之間構(gòu)成第一層網(wǎng)絡(luò)，用于在上位機(jī)與DDC之間上傳下送大量的檢測(cè)與控制數(shù)據(jù)，以及各DDC之間相互通信協(xié)調(diào)，該層網(wǎng)絡(luò)一般通過(guò)EIA標(biāo)準(zhǔn)總線RS485或RS422進(jìn)行互連，為保證信息的實(shí)時(shí)性，通信速率一般不低于9600bps。o （2）各子系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)及中央管理計(jì)算機(jī)

21、之間構(gòu)成第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)。由于在該級(jí)上傳輸?shù)闹饕獮楣芾硇畔?，?shù)據(jù)量大，故采用高速通信網(wǎng)絡(luò)。三三 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)圖圖2-6 集散式建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集散式建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)四四 現(xiàn)場(chǎng)總線與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)o隨著微電子學(xué)和通信技術(shù)的發(fā)展，過(guò)程控制的一些功能進(jìn)一步分散下移，出現(xiàn)了各種智能現(xiàn)場(chǎng)儀表（儀表制造中就集成了CPU、存儲(chǔ)器、A/D和D/A轉(zhuǎn)換以及I/O通信等功能）。o這些智能變送器、執(zhí)行器等不僅簡(jiǎn)化布線，減少模擬量在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中的干擾和衰減的影響，而且便于共享數(shù)據(jù)以及在線自檢。現(xiàn)場(chǎng)總線是適應(yīng)智能儀表發(fā)展的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它的每個(gè)節(jié)點(diǎn)均是智能儀表或設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)?/p>

22、是雙向的數(shù)字信號(hào)，這種專門用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，不同于以太網(wǎng)等管理及信息處理用網(wǎng)絡(luò)，它的物理特性及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特性更強(qiáng)調(diào)工業(yè)自動(dòng)化的底層監(jiān)測(cè)和控制。o由于現(xiàn)場(chǎng)總線具有可靠性高，便于容錯(cuò)，全數(shù)字化，通信距離長(zhǎng)，速率快，多節(jié)點(diǎn)，通信方式靈活，造價(jià)低廉，并且具有很強(qiáng)的抗干擾能力等一系列優(yōu)點(diǎn)，使它不僅將廣泛用于工業(yè)過(guò)程控制，也將普遍用于智能建筑中。典型的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)見(jiàn)圖2-7所示。四四 現(xiàn)場(chǎng)總線與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)圖圖2-7 典型的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)典型的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（Building Automation System）對(duì)樓宇內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備

23、進(jìn)行集中管理和監(jiān)控;o 主要包括主要包括(1)空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)、(2)送排風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、(3)冷凍站系統(tǒng)、冷凍站系統(tǒng)、(4)熱交換站系統(tǒng)、熱交換站系統(tǒng)、(5)變配電變配電系統(tǒng)、系統(tǒng)、(6)照明系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、(7)給排水系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、(8)垂直垂直輸送系統(tǒng)等輸送系統(tǒng)等;o 通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、信息記錄，實(shí)現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理，為用戶提供良好的工作和生活環(huán)境，同時(shí)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成本。第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o BAS是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的分布式集散控制系統(tǒng)，它允許實(shí)時(shí)地對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)備

24、的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)控和管理。o 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：o 最上層為信息域的干線最上層為信息域的干線，可采用英特網(wǎng)（Internet）結(jié)構(gòu)，執(zhí)行TCP/IP協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享以及工作站之間的通信。o 第二層為控制域的干線第二層為控制域的干線，即完成集散型控制的分站總線，它的作用是以不小于10Mbit/s的通信速率把各分站連接起來(lái)，在分站總線上還必須設(shè)有與其它廠商設(shè)備連接的接口，以便實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)。o 第三層為現(xiàn)場(chǎng)總線第三層為現(xiàn)場(chǎng)總線，它是由分散的微型控制器相互連接使用，現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)網(wǎng)關(guān)與分站局域網(wǎng)連接。第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分

25、為三層最上層為信息域的干線第二層為控制域的干線第三層為現(xiàn)場(chǎng)總線第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是由中央管理站、各種DDC控制器及各種傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的、能夠完成多種控制及管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。o 它是隨著計(jì)算機(jī)在室內(nèi)環(huán)境控制和管理中的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的一種智能化控制管理網(wǎng)絡(luò)。o 目前，系統(tǒng)中的各個(gè)組成部分已從過(guò)去的非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，發(fā)展成標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、系列化的產(chǎn)品，各種設(shè)備間的相互通信也有了專門的通訊協(xié)議，從而使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、擴(kuò)展以及互通互聯(lián)更加方便和靈活，系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠，同時(shí)系統(tǒng)的初投資也大大降低。第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o現(xiàn)代典型的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)一般由

26、以下幾部分組成，如圖2-8所示。 o 1中央控制站o 2區(qū)域控制器（DDC分站）o 3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備o 4通信網(wǎng)絡(luò)第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系圖圖2-8 BAS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o 1中央控制站中央控制站o 中央控制站直接接入計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，它是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的“主管”，是監(jiān)視、遠(yuǎn)方控制、數(shù)據(jù)處理和中央管理的中心。o 中央控制站對(duì)來(lái)自各分站的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)向各分站發(fā)出各種各樣的控制指令，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打印各種報(bào)表，通過(guò)圖形控制設(shè)備的運(yùn)行或確定報(bào)警信息等。第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o 2區(qū)域控制器（區(qū)域控制器（DDC分站）分站）o 區(qū)域控制器必須具有能獨(dú)立地完成與

27、現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和控制監(jiān)控的設(shè)備的直接連接，向上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與中央控制站相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。區(qū)域控制器通常設(shè)置在所控制設(shè)備的附近，因而其運(yùn)行條件必須適合于較高的環(huán)境溫度（50）和相對(duì)濕度（95%）。o 軟件功能要求如下：軟件功能要求如下：o （1）具有在線編程功能。）具有在線編程功能。o （2）具有節(jié)能控制軟件，包括最佳啟）具有節(jié)能控制軟件，包括最佳啟/停程序、節(jié)能停程序、節(jié)能運(yùn)行程序、最大需要程序、循環(huán)控制程序、自動(dòng)上電程運(yùn)行程序、最大需要程序、循環(huán)控制程序、自動(dòng)上電程序、焓值控制程序、序、焓值控制程序、DDC事故診斷程序、事故診斷程序、PID算法程算法程序等。序等。第三節(jié)第三節(jié) B

28、AS體系體系o 3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備o 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括：o 1）傳感器，如溫度、濕度、壓力、壓力差、液位、流量等傳感器。o 2）執(zhí)行器，如風(fēng)門執(zhí)行器、電動(dòng)閥門執(zhí)行器等。o 3）觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，如繼電器、接觸器、斷路器等。o 上述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)具備安全可靠能滿足實(shí)際要求的精確度。o 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備直接與分站相連，它的運(yùn)行狀態(tài)和物理模擬量信號(hào)將直接送到分站，反過(guò)來(lái)分站輸出的控制信號(hào)也直接應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。第三節(jié)第三節(jié) BAS體系體系o 4通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)o 中央控制站與分站通過(guò)屏蔽或非屏蔽雙絞線連接在一起，組成局域網(wǎng)（分站總線），以數(shù)字的形式進(jìn)行傳輸。通信協(xié)議應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)形式，如RS-485或LonWo

29、rks現(xiàn)場(chǎng)總線。o 對(duì)于BAS的各子系統(tǒng)，如安保、消防、樓宇機(jī)電設(shè)備監(jiān)控等子系統(tǒng)，可考慮采用以太網(wǎng)將各子系統(tǒng)的工作站連接起來(lái)，構(gòu)成局域網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源，如硬盤、打印機(jī)等的共享，以及各工作站之間的信息傳輸。通信協(xié)議采用TCP/IP。o 除了以上介紹的四部分外，通常當(dāng)需要的時(shí)候，可以增加操作站，其主要功能用于企業(yè)管理和工程計(jì)算。 第四節(jié)第四節(jié) 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)o一、控制網(wǎng)絡(luò)概述o二、控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)o三、LONMARK標(biāo)準(zhǔn)o四、BACnet標(biāo)準(zhǔn)一一 控制網(wǎng)絡(luò)概述控制網(wǎng)絡(luò)概述o 我們稱專用于控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)為控制網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱Infranet（Infrastructure Network）。

30、通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)可以將各種控制設(shè)備連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的管理及其狀態(tài)監(jiān)控，從控制系統(tǒng)應(yīng)用模式的演變過(guò)程來(lái)看，可認(rèn)為控控制技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三代，即集中式（制技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三代，即集中式（CCS）、集散式）、集散式（DCS）和現(xiàn)場(chǎng)總線（）和現(xiàn)場(chǎng)總線（FCS）技術(shù)。）技術(shù)。o 控制網(wǎng)絡(luò)源于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與一般的信息網(wǎng)絡(luò)有很多相同之處，如網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)模型、網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)方法等都是相同的，但也有一些不同之處和獨(dú)特的地方。由于工業(yè)控制系統(tǒng)特別強(qiáng)調(diào)可靠性和實(shí)時(shí)性，因此用于測(cè)量與控制的數(shù)據(jù)通信不同于一般的信息網(wǎng)絡(luò)，也不同于一般電信網(wǎng)的通信。一一 控制網(wǎng)絡(luò)概述控制網(wǎng)絡(luò)概述o 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)

31、的主要區(qū)別在以下幾個(gè)方控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別在以下幾個(gè)方面：面：o （1）實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)傳輸與系統(tǒng)響應(yīng)是對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)的最基本要求。o 一般情況下，過(guò)程控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求為0.010.5s，制造自動(dòng)化系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求是0.52.0s，信息網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間要求是2.06.0s。o 因此，對(duì)于信息網(wǎng)絡(luò)中的大部分應(yīng)用來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)性是可以忽略的。一一 控制網(wǎng)絡(luò)概述控制網(wǎng)絡(luò)概述o （2）控制網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)在惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃浴 控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境（如溫濕度變化大、振動(dòng)、腐蝕和存在電磁干擾等）中長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)、可靠傳送數(shù)據(jù)的能力，這是由控制系統(tǒng)本身的特點(diǎn)所決定的。o （3）控制

32、網(wǎng)絡(luò)必須解決多家公司的產(chǎn)品和系統(tǒng)在同一網(wǎng)絡(luò)中相互兼容，即互操作的問(wèn)題。二二 控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)o 目前智能建筑中建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)包容的設(shè)備和子系統(tǒng)既多又復(fù)雜。o 由于不同廠商提供的不同的產(chǎn)品和系統(tǒng)，其通訊協(xié)議不同，造成通訊速率、編碼格式、同步方式、通訊規(guī)程各不相同，因而使這些產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互操作和系統(tǒng)的互連很困難。o 如果系統(tǒng)中各種設(shè)備及子系統(tǒng)不進(jìn)行互連而獨(dú)立運(yùn)作，則不能進(jìn)行一體化協(xié)調(diào)運(yùn)作，導(dǎo)致管理效率抵、維修困難、擴(kuò)展維護(hù)費(fèi)用高。二二 控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)o 智能建筑的業(yè)主和管理者迫切需要降低投入和提高效率。他們要求智能建筑的各子系統(tǒng)集成在一起，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備

33、集成和互操作，必須有種有效的方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備之間的通訊。因此就需要系統(tǒng)具有真正的開(kāi)放性。o 所謂開(kāi)放系統(tǒng)即建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的所有部件均以公認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制造。系統(tǒng)符合公認(rèn)的工業(yè)結(jié)構(gòu)，因而不同廠商的產(chǎn)品，可以組合從而實(shí)現(xiàn)互操作。二二 控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)o 控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)具有兩個(gè)要求：具有兩個(gè)要求：o （1）系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范所有廠商必須共）系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范所有廠商必須共同遵守；同遵守；o （2）同樣功能的部件雖由不同廠家生產(chǎn)，但）同樣功能的部件雖由不同廠家生產(chǎn)，但可以互相替換，可以互操作。可以互相替換，可以互操作。o 目前國(guó)際上常用兩種開(kāi)放式標(biāo)

34、準(zhǔn)：目前國(guó)際上常用兩種開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)：o 1）LONMARK標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，o 2）另一種是）另一種是BANcet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 三三 LONMARK標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o LONMARK標(biāo)準(zhǔn)是以LonWorks技術(shù)為基礎(chǔ)的一套標(biāo)準(zhǔn)。o LonWorks技術(shù)由美國(guó)Echelon公司90年代開(kāi)發(fā)推出。o LonWorks技術(shù)實(shí)際上是一種測(cè)控網(wǎng)技術(shù)，更確切一點(diǎn)說(shuō)是一種工控網(wǎng)技術(shù)，也叫現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。o 它方便地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器、執(zhí)行器、儀表等聯(lián)網(wǎng)。o 這種網(wǎng)絡(luò)不同于局域網(wǎng)，而是一種工控網(wǎng)。因?yàn)樗鼈鬏敂?shù)據(jù)量較小的檢測(cè)信息、狀態(tài)信息和控制信息。o Echelon公司提出局部操作網(wǎng)LON（Local Operating Netwo

35、rk）采用LonTalk協(xié)議的LON網(wǎng)稱為L(zhǎng)onworks網(wǎng)。三三 LONMARK標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o Lonworks技術(shù)是一套開(kāi)放式技術(shù)，其通訊協(xié)議LonTalk協(xié)議也是開(kāi)放的，使實(shí)現(xiàn)遵守該協(xié)議的各家產(chǎn)品互聯(lián)成為可能。o LonWorks網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點(diǎn)是其開(kāi)放性，其主要表現(xiàn)在以網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點(diǎn)是其開(kāi)放性，其主要表現(xiàn)在以下方面：下方面：o （1）LonWorks所用的通訊協(xié)議LonTalk提供ISO/OSI參考模型所定義的全部七層服務(wù)。o （2）LonWorks支持多種通訊媒質(zhì)和任意自由拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。o （3）LonWorks支持的通訊媒質(zhì)有雙絞線、同軸線纜、光纖和無(wú)線微波等。o （4）LonWorks

36、組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是任意形式，可以是星型、樹(shù)型、網(wǎng)狀型等，實(shí)現(xiàn)真正的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊。三三 LONMARK標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o 鑒于智能大樓面積大，所控機(jī)電設(shè)備（如空調(diào)機(jī)組、水泵）分布分散，如果仍舊采用傳統(tǒng)的BA聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，那么實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)DDC控制器通訊連接的布線十分復(fù)雜。o 這時(shí)采用帶LonWorks技術(shù)DDC，就可隨現(xiàn)場(chǎng)情況任意選擇通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組態(tài)靈活方便，可見(jiàn)LonWorks技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在。三三 LONMARK標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o LonWorks技術(shù)存在的不足之處：技術(shù)存在的不足之處：o （1）LonWorks盡管在物理形式上可自由拓?fù)洹⒌總€(gè)LonWorks節(jié)點(diǎn)需要連接到信道（CHANNEL）上，這就

37、必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段（SEGMENT），在系統(tǒng)配置上必須增加路由器（ROUTER）。這就增加了系統(tǒng)管理復(fù)雜度，實(shí)際上在邏輯上增加了控制系統(tǒng)分級(jí)數(shù)，管理分級(jí)數(shù)越多，系統(tǒng)不可靠度值就高，降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性。 o （2）各廠商生產(chǎn)的元器件（如各類型傳感器、控制器）只有而且必須插入固化有LonTalk協(xié)議的NEURON專用神經(jīng)元芯片，這就會(huì)導(dǎo)致行業(yè)壟斷，且造價(jià)高的缺點(diǎn)。 四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o 為創(chuàng)建使不同廠家的暖通空調(diào)子系統(tǒng)相連接的標(biāo)準(zhǔn)方法，美國(guó)供暖制冷及空調(diào)工程師協(xié)會(huì)(American Society 0f Heating Refrigeration and Air-Conditioning En

38、gineersASHRAE)制定了一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，被稱為被稱為“樓宇自動(dòng)化和控制網(wǎng)絡(luò)，即樓宇自動(dòng)化和控制網(wǎng)絡(luò)，即BACnet(Building Automation and Control NETwork)。o 它通過(guò)建立一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，使得設(shè)備間可以相互操作。廠家可以按照BACnet標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)與BACnet兼容的控制器或接口，可在這一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議下實(shí)現(xiàn)相互交換數(shù)據(jù)的目的。o BACnet比LONMARK有更為量大的數(shù)據(jù)通訊，運(yùn)作高級(jí)復(fù)雜的大量信息。是可以實(shí)現(xiàn)不同廠家的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)之間互連的通訊技術(shù)。 四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)oBACnet的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：

39、方面： o 1開(kāi)放性o 2互操作性o 3提供全面的端對(duì)端服務(wù)o 4與總線協(xié)議的相對(duì)優(yōu)越性四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o 1開(kāi)放性開(kāi)放性o BACnet協(xié)議在1987年由美國(guó)供暖制冷及空調(diào)工程師協(xié)會(huì)ASHRAE提出；o 1995年發(fā)布BACnetl995版本，當(dāng)年就得到ANSI美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的批準(zhǔn)成為一個(gè)開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)；o 在市場(chǎng)的推動(dòng)和智能樓宇業(yè)界領(lǐng)袖西門子樓宇科技(Siemem Building Technologies)等公司的不斷努力下，ASHRAE在2001年又推出了BACnet2001版，同時(shí)也成為ANSI美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的標(biāo)準(zhǔn)；o 2003年BACnet協(xié)議最終成為IS0164845標(biāo)準(zhǔn)。

40、o 因此任何廠家都可以按照BACnet標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)與BACnet兼容的控制器或接口，在這一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議下實(shí)現(xiàn)相互交換數(shù)據(jù)的目的。四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o 2互操作性互操作性o BACnet采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，在BACnet中，對(duì)象就是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸?shù)囊唤M數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是輸入、輸出、輸入和或輸出功能組的邏輯代表，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)讀取、修改封裝在應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(APDU)中的對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)互操作。o BACnet目前定義了18個(gè)對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都具有對(duì)象標(biāo)志符、對(duì)象名稱和對(duì)象類型。其中，對(duì)象標(biāo)志符用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)對(duì)象。通過(guò)廣播自身所包含的某個(gè)對(duì)象的對(duì)象名稱，BACnet設(shè)備可以建立與所含相關(guān)

41、對(duì)象的設(shè)備建立聯(lián)系。o 因此BACnet協(xié)議要求每個(gè)設(shè)備都要包含“設(shè)備對(duì)象”，通過(guò)其屬性的讀取就可以讓網(wǎng)絡(luò)獲得設(shè)備的全部信息。四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o 同時(shí)為了幫助用戶和工程技術(shù)人員確定不同BACnet設(shè)備之間的互操作性，BACnet還提供了PICS文件(Protocol Implementation Statement)，它包括它包括7項(xiàng)內(nèi)容，項(xiàng)內(nèi)容，o 1)即標(biāo)識(shí)廠商和描述設(shè)備的基本信息；即標(biāo)識(shí)廠商和描述設(shè)備的基本信息；o 2)設(shè)備符合設(shè)備符合BACnet的級(jí)別；的級(jí)別；o 3)設(shè)備所支持的功能組；設(shè)備所支持的功能組；o 4)設(shè)備所支持的基于標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ械姆?wù)；設(shè)備所支持的基于標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ?/p>

42、的服務(wù)；o 5)設(shè)備啟動(dòng)或響應(yīng)服務(wù)請(qǐng)求的能力；設(shè)備啟動(dòng)或響應(yīng)服務(wù)請(qǐng)求的能力；o 6)設(shè)備所支持的基于標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ械膶?duì)象類型及其屬性描設(shè)備所支持的基于標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ械膶?duì)象類型及其屬性描述；述；o 7)設(shè)備支持的數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)；設(shè)備支持的分段請(qǐng)求和響設(shè)備支持的數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)；設(shè)備支持的分段請(qǐng)求和響應(yīng)。應(yīng)。四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o3提供全面的端對(duì)端服務(wù)提供全面的端對(duì)端服務(wù)o BACnet協(xié)議在人機(jī)界面(HMI)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間或不同系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間可以直接進(jìn)行信息傳輸而無(wú)需特別附加設(shè)備。四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o 4與總線協(xié)議的相對(duì)優(yōu)越性與總線協(xié)議的相對(duì)優(yōu)越性o BACnet和LonWorks是目前國(guó)內(nèi)構(gòu)建集成系統(tǒng)中最常采用的兩種通信協(xié)議，兩者都以滿足開(kāi)放性和互操作性為目的，雖然從目前的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率上看LonWorks略占優(yōu)勢(shì)，但這并不能代表LonWorks優(yōu)于BACnet，相反在智能樓宇系統(tǒng)集成方面，BACnet具有LonWorks不具備的優(yōu)點(diǎn)：四四 BACnet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)o BACnet具有具有LonWorks不具備的優(yōu)點(diǎn)：不具備的優(yōu)點(diǎn)：o （1）高速率和高吞吐量：BACnet上層通過(guò)以太網(wǎng)主干線，采用標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議