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楼宇智能化技术 广东工业大学自动化学院 第五章 楼宇设备自动化技术 第一节 楼宇设备自动化系统(BAS)的功能 第二节 集散控制 第三节 BAS的体系结构 第四节 智能化楼宇的BAS系统设计 第一节 楼宇设备自动化系统(BAS)的功能 一、 BAS的对象环境 二、 BAS的功能要求 三、 BAS的软件功能 四、 BAS的技术基础 一、 BAS的对象环境 智能化建筑中的建筑机电设备和设施就是楼宇自动化系统的对象和环境, 通常可将建筑机电设备和设施按功能划分为七个子系统 : 1)电力供应系统(高压配电、变电、低压配电、应急发电); 2)照明系统(工作照明、事故照明、艺术照明、障碍灯等特殊照明); 3)环境控制系统(空调及冷热源、通风环境监测与控制、给水、排水、卫生设备、污水处理); 4)消防系统(自动监测与报警、灭火、排烟、联动控制、紧急广播); 5)保安系统(防盗报警、电视监控、出入口控制、电子巡更); 6)交通运输系统(电梯、电动扶梯、停车场、车队); 7)广播系统(背景音乐、事故广播、紧急广播) 。 二、 BAS的功能要求 BAS的整体功能可概括为四个方面： ⒈设备控制自动化 (1)变配电设备及应急发电设备测控 (2)照明设备测控 (3)通风空调设备测控 (4)给排水设备测控 (5)电梯设备测控 (6)停车场管理与控制 ⒊防灾自动化 (1)防火系统 (2)防盗系统 (3)防灾系统 ⒉设备管理自动化 (1)水、电、煤气等使用计量和收费管理。 (2)设备运转状态记录及维护、检修的预告。 (3)定期通知设备维护及开列设备保养工作单。 (4)设备的档案管理。 (5)会议室、停车场等场所使用的预约申请、管理 ⒋能源管理自动化 三、 BAS的软件功能 ⒈系统软件 系统软件包括以下功能: ⑴系统操作管理 。 ⑵交互式系统界面 ⑶报警、故障的提示和打印 ⑷警报的处理 ⑸系统开发环境 ⑹多种控制方式 ⑺系统辅助功能设定 ⒉分站软件 分站软件用于现场控制器。分站软件应包括以下系统功能模块: ⑴采样和数据处理功能 ⑵报警设定 ⑶控制程序 ⑷数学功能 ⑸通信控制 四、 BAS的技术基础 楼宇自动化系统(BAS)将各个控制子系统集成为一个综合系统，其核心技术是集散控制系统 广义的BAS系统组成概念图 第二节 集散控制 一、 集散控制系统的基本概念 二、 集散控制系统的基本组成与系统结构 三、 现场控制站的功能与结构 四、 操作员站的功能与结构 五、 集散控制系统的特点 一、 集散控制系统的基本概念 集散型计算机控制系统的结构是一个分布式系统，从整体逻辑结构上讲，是一个分支树结构 多层树状结构 二、 集散控制系统的基本组成与系统结构 集散控制系统是由分散过程控制装置、操作管理装置、通信系统三大部分组成 ⒈分散过程控制装置 分散过程控制装置是集散控制系统与生产过程间的界面，生产过程的各种过程变量通过分散过程控制装置转化为操作监视的数据，而操作的各种信息也通过分散过程控制装置送到执行机构。 ⒉操作管理装置 操作管理装置是操作人员与集散控制系统间的界面，操作人员通过操作管理装置了解生产过程的运行状况，并通过它发出操作指令给生产过程。 ⒊通信系统 分散过程控制装置与操作管理装置之间需要有一个桥梁来完成数据之间的传递和交换,这就是通信系统 ⒋集散控制系统结构特征 ⑴递阶控制结构 ⑵分散控制结构 1)组织人事的分散 2)地域的分散 3)功能的分散 4)负荷的分散 ⑶冗余化结构 1)同步运转方式 2)待机运转方式 3)后退运转方式 4)多级操作方式 ⒌集散控制系统的典型结构 ⑴模件化控制站+与MAP兼容的宽带、载带局域网+信息综合管理系统 ⑵分散过程控制站+局域网+信息管理系统 ⑶分散过程控制站+高速数据公路+操作站+上位机 ⑷可编程逻辑控制器PLC+通信系统+操作管理站 ⑸单回路控制器+通信系统+操作管理站 ⑹工业级微机+通信系统+操作管理机 三、 现场控制站的功能与结构 ⒈现场控制站的功能 在集散控制系统中，各种现场检测仪表(如各种传感器、变送器等)送来的过程信号均由现场控制站进行实时的数据采集、滤波、非线性校正及各种补偿运算、上下限报警及累积量计算等, 在现场控制站还可完成各种闭环反馈控制、批量控制与顺序控制等功能. ⒉现场控制站的结构 ⒊用于现场控制站的智能调节器与PLC 除上述标准结构的现场控制站外，D