米乐 M6设备自动化系统

　　米乐 M6图为一典型现场总线系统结构图。其中，NCU是网络控制 图为一典型现场总线系统结构图。其中， 是网络控制 与中央管理计算机间以N1总线连接 器，NCU与中央管理计算机间以 总线连接，而NCU与下位机 与中央管理计算机间以 总线连接， 与下位机 (DDC)之间则以 总线 现场总线网 相连接。 之间则以N2总线 现场总线网)相连接 之间则以 总线(现场总线) 温度控制器 温度控制器主要用来检测现场的温度，一 温度控制器主要用来检测现场的温度， 般是由感温元件、控制电路、信号输出等三部分组成的。 般是由感温元件、控制电路、信号输出等三部分组成的。在楼 宇自控中，温度控制器主要用于测量室内的温度， 宇自控中，温度控制器主要用于测量室内的温度，以此控制风 机盘管冷、热水阀的启停。 机盘管冷、热水阀的启停。 (2) 湿度控制器 湿度控制器主要用来检测现场的湿度，一 湿度控制器主要用来检测现场的湿度， 般是由感湿元件、控制电路、信号输出等三部分组成的。 般是由感湿元件、控制电路、信号输出等三部分组成的。在楼 宇自控中，湿度控制器主要用于室内的湿度检测， 宇自控中，湿度控制器主要用于室内的湿度检测，以此来控制 加湿阀的启停。 加湿阀的启停。 (3) 防霜冻保护开关 防霜冻保护开关主要用来检测新风机 组或空气处理机中的盘管温度，当温度低于某一设定值时，系 组或空气处理机中的盘管温度，当温度低于某一设定值时， 统自动关闭风机和新风阀门， 统自动关闭风机和新风阀门，同时打开热水电动二通阀来防止 盘管的冻结。 盘管的冻结。 (4) 压差开关 压差开关主要用来检测新风机组或空气处理 机中的滤网，当滤网发生堵塞时， 机中的滤网，当滤网发生堵塞时，装在滤网两端的压差开关会 发出报警信号。 发出报警信号。

　　中中变变中： 装装装装装装本空、显显显显、 传传变变显显、信信信信、打打 传输、客客客客自客装

　　1．中央管理计算机(或称上位机、中央监控计算机 ．中央管理计算机 或称上位机 中央监控计算机) 或称上位机、 中央管理计算机设置在中央监控室内， 中央管理计算机设置在中央监控室内，它将来自现场设备的 所有信息数据集中提供给监控人员，并接至室内的显示设备、记 所有信息数据集中提供给监控人员，并接至室内的显示设备、 录设备和报警装置等。由于中央管理计算机是整个BAS的核心， 的核心， 录设备和报警装置等。由于中央管理计算机是整个 的核心 相当于人的大脑，其重要性是不言而喻的。 相当于人的大脑，其重要性是不言而喻的。普通商用个人计算机 用作中央控制机显然是不合理的。 用作中央控制机显然是不合理的。一般为了提高计算机的可靠性 通常采用两种方法： 通常采用两种方法： 计算机； 一种是直接采用工业控制 计算机；另一种就是采用容错计 算机。工业控制计算机(也称 也称IPC)由于采用了特殊的生产工艺和 算机。工业控制计算机 也称 由于采用了特殊的生产工艺和 手段,其稳定性是普通商用 所无法比拟的。 其稳定性是普通商用PC所无法比拟的 手段 其稳定性是普通商用 所无法比拟的。而所谓容错计算机 就是采用两台普通PC通过互为冗余备份的方法来充当中央控制 就是采用两台普通 通过互为冗余备份的方法来充当中央控制 主机，一旦其中一台PC出现故障 出现故障， 主机，一旦其中一台 出现故障，作为备份的另一台主机可立 刻被专用的总线控制电路启动，从而不会导致系统瘫痪。 刻被专用的总线控制电路启动，从而不会导致系统瘫痪。

　　高/ 低低供如客装低低 显显系系系系 变低变变操变变 应应供如客装 功功功系自楼功功 分分变变 定定变变 事事智智 艺艺智智 自楼智智

　　给给客装给变 给给客装给变 污给空管显显 给本系系 锅锅客装给变 空空空空给变 冷冷空空给变 空空空管显显 暖给变给变 环环系系

　　如电电电给变 电车车给变 电车车有有显显 客装设楼变变 紧应紧紧显显 消防低低给变 巡巡巡巡显显 闭闭如闭 职门变变 周周客消显显

　　(3) 压力或压差传感器 压力或压差传感器主要用来检测水 管或是风管中的压力和压差， 管或是风管中的压力和压差，以此来控制相应的变频器以调整水 泵或风机的转速，或是调节比例阀门的开度。 泵或风机的转速，或是调节比例阀门的开度。 (4) 流量传感器 流量传感器主要是检测水系统中液体的流 以此来控制相应水泵阀的数量。 量，以此来控制相应水泵阀的数量。 因为它们都是传感器，所以通常用来控制模拟量， 因为它们都是传感器，所以通常用来控制模拟量，其输出模 拟量是0～ 拟量是 ～10 V或4～20 A。结构是传感器和变送器的组合。 或 ～ 。结构是传感器和变送器的组合。 除了以上常用的传感器之外，BAS中有时还会用到许多其他 除了以上常用的传感器之外， 中有时还会用到许多其他 类型的特殊传感变送器，如用来检验空气中二氧化碳、 类型的特殊传感变送器，如用来检验空气中二氧化碳、一氧化碳 浓度等的传感器，用来检测电网中电流或电压的电流电压传感器， 浓度等的传感器，用来检测电网中电流或电压的电流电压传感器， 用来检测环境明暗程度的照度传感器， 用来检测环境明暗程度的照度传感器，还有一些是组合型的传感 如空气品质传感器、功率因素变送器等等。 器，如空气品质传感器、功率因素变送器等等。 2．楼宇自控中常用的控制器 ． 楼宇自控中常用的控制器有如下几种， 楼宇自控中常用的控制器有如下几种，它们输出的形式是开 关量： 关量：

　　• 进行各种统计计算，如耗电、耗水状况等。 • 设备操作权限设定及操作过程的记录，防 止各种误操作和责任事故的产生。 • 设备故障的自动诊断。

　　设备自动化系统的管理功能 • 利用计算机以图形方式给设备、装置甚至 传感器在建筑物中的具置，给维护管 理人员的查找提供方便。 • 记录有关设备、装置的运行和维护信息， 在计算机内部建档，自动制订设备的保养 计划。 • 以表格、曲线和图形等形式显示各系统设 备的实时运行情况和历史状况，打印各种 动行报表。

　　2．DDC(直接数字控制器，亦称下位机 ． 直接数字控制器， 直接数字控制器 亦称下位机) DDC作为系统与现场设备的接口，它通过分散设置在被控 作为系统与现场设备的接口， 作为系统与现场设备的接口 设备的附近收集来自现场设备的信息， 设备的附近收集来自现场设备的信息，并能独立监控有关现场 设备。 设备。它通过数据传输线路与中央监控室的中央管理监控计算 机保持通信联系，接受其统一控制与优化管理。 机保持通信联系，接受其统一控制与优化管理。 3．通信网络 ． 中央管理计算机与DDC之间的信息传送，由数据传输线路 之间的信息传送， 中央管理计算机与 之间的信息传送 (通信网络 实现，较小规模的BAS系统可以简单地使用屏蔽双绞 (通信网络)实现，较小规模的BAS系统可以简单地使用屏蔽双绞 通信网络)实现 线作为传输介质。 线．传感器与执行器 ． BAS系统的末端为传感器和执行器，它被装置在被控设备 系统的末端为传感器和执行器， 系统的末端为传感器和执行器 的传感(检测 元件和执行元件上。这些传感元件如温度传感器、 检测)元件和执行元件上 的传感 检测 元件和执行元件上。这些传感元件如温度传感器、 相对湿度传感器、压力传感器、流量传感器、电流电压转换器、 相对湿度传感器、压力传感器、流量传感器、电流电压转换器、 液位检测器、压差器和水流开关等， 液位检测器、压差器和水流开关等，将现场检测到的模拟量信 号或数字量信号输入至DDC，DDC则输出控制信号传送给继电 号或数字量信号输入至 ， 则输出控制信号传送给继电 调节器等执行元件，对现场被控设备进行控制。 器、调节器等执行元件，对现场被控设备进行控制。

　　1．DDC支持的监控点 ． 支持的监控点 DDC能够支持以下不同性质的监控点： 能够支持以下不同性质的监控点： 能够支持以下不同性质的监控点 (1) 模拟量输入 模拟量输入(AI)； (2) 开关量输入 开关量输入(DI)； ； ； (3) 模拟量输出 模拟量输出(AO)； (4) 开关量输出 开关量输出(DO)。 ； 。 2．DDC的主要功能 ． 的主要功能 DDC的主要功能包括以下几个方面： 的主要功能包括以下几个方面： 的主要功能包括以下几个方面 (1) 对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采集。 对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采集。 (2) 对采集的数据进行调整和处理 滤波、放大、转换 。 对采集的数据进行调整和处理(滤波 放大、转换)。 滤波、 (3) 对现场采集的数据进行分析，确定现场设备的运行状态。 对现场采集的数据进行分析，确定现场设备的运行状态。 (4) 对现场设备运行状况进行检查对比，并对异常状态进行 对现场设备运行状况进行检查对比， 报警处理。 报警处理。 (5) 根据现场采集的数据执行预定的控制算法(连续调节和顺 根据现场采集的数据执行预定的控制算法 连续调节和顺 序逻辑控制的运算)而获得控制数据 而获得控制数据。 序逻辑控制的运算 而获得控制数据。

　　M6 米乐

　　教学基本要求： 教学基本要求： 掌握BAS的主要功能； 的主要功能； 掌握 的主要功能 了解BAS的体系结构； 的体系结构； 了解 的体系结构 了解现场总线技术。 了解现场总线技术。

　　设备自动化系统（BAS）是智能建筑最为重 要的组成部分。Leabharlann Baidu任务是采用计算机、传 感器和自动化控制等技术对建筑物内的多 点离散的建筑设备进行检测和自动控制， 使各个子系统之间可以独立工作，也可以 互相通信，实现最优化管理。

　　自楼给系显显 自楼给自显显 自楼自自显显 有有管管 财财管管 信信管管 低报管管 显统分统

　　M6 米乐

　　• 二、楼宇自控中的传感器与控制器 • 1．楼宇自控中常用的传感器 ． • 楼宇自控中常用的传感器有如下几种： 楼宇自控中常用的传感器有如下几种： • (1) 温度传感器 温度传感器用于测量水管 或风管中介质的温度，以此来控制相应的水泵、 或风管中介质的温度，以此来控制相应的水泵、 风机、阀门和风门等执行元件的开度。 风机、阀门和风门等执行元件的开度。 • (2) 湿度传感器 湿度传感器用于测量风道 中介质的湿度，以此来控制相应的加湿阀的开度。 中介质的湿度，以此来控制相应的加湿阀的开度。

　　五、直接数字控制器 直接数字控制器(DDC—Direct Digital Controller)，又称下 直接数字控制器 ， 位机，从某种意义上讲，它是整个楼宇自控系统的关键。 位机，从某种意义上讲，它是整个楼宇自控系统的关键。“控 制器” 制器”指完成被控设备特征参数与过程参数的测量并达到控制 目标的控制装置。 数字” 目标的控制装置。“数字”的含义是指该控制器利用数字电子 计算机来实现其功能要求。 直接” 计算机来实现其功能要求。 “直接”意味着该装置在被控设备 的附近，无需再通过其他装置即可实现上述全部测控功能。 的附近，无需再通过其他装置即可实现上述全部测控功能。因 实际上也是一个计算机， 此,DDC实际上也是一个计算机，它应具有可靠性高、控制功能 实际上也是一个计算机 它应具有可靠性高、 可编写程序等特点，既能独立监控有关设备， 强、可编写程序等特点，既能独立监控有关设备，又可通过通 信网络接受来自中央管理计算机的统一控制与优化管理。 信网络接受来自中央管理计算机的统一控制与优化管理。

　　设备自动化系统的监控内容 • • • • • 配电 照明 暖通 给排水 电梯

　　配电监控： 配电监控： 主要是对各级设备的开闭状态、主要回路 的电流、电压及变压器的温度进行监控。

　　• 照明监控系统：利于节能 • 暖通空调监控：提供舒适的环境，尽可能 降低能耗 • 给排水监控：保证供水、排水系统的正常 运行 • 电梯监控：随时掌握各电梯的工作状况。