建筑设备自动化 教学课件 李玉云 第2章.pdfVIP

第2章 2.1　建筑设备自动化系统的技术基础 2.1.1　计算机控制技术 2.1.2　计算机通信网络技术 2.2　建筑设备自动化控制系统的集成技术 2.2.1　智能建筑系统集成的内容 2.2.2　智能建筑系统集成的模式 2.2.3　智能建筑的综合布线技术 2.1.1　计算机控制技术 1.计算机控制系统的基本原理 2.计算机控制系统的组成 3.计算机控制系统的分类 1.计算机控制系统的基本原理 (1)数据采集　对被控参数实时检测并转化成标准信号输入到计算 机。 (2)控制　计算机对采集的数据信息进行分析、求偏差并按照已确 定的控制算法进行运算，发出相应的控制指令，产生调节作用施 加与被控对象。 图2-1　计算机控制系统的基本框图 2.计算机控制系统的组成 (1)硬件部分　硬件主要包括主机、外围设备、过程输入输出通道、 人机联系设备等。 (2)软件部分　对于计算机控制系统而言，除了硬件组成部分以外， 软件同样必不可少。 图2-2　计算机控制系统的组成框图 (1)硬件部分　 1)主机。 2)外围设备。 3)过程输入输出通道。 ①模拟量输入通道(AI) 。它将测量变送器输出的、反映生产过程的 被控参数(如温度、压力、流量、物位、湿度等)的标准电流信号DC 0~10mA或DC 4~20mA转变为二进制数字信号，经接口送与计算机。 其组成如图2-3所示。 ②数字量输入通道(DI) 。它将反映生产过程或设备的、具有二进制 逻辑“1”和“0”特征的状态参数信号(如电气开关的闭合/断开、指示灯 的亮/灭、继电器或接触器的吸合/释放、电机的起动/停止等)采集并 输送给计算机。其对应的二进制逻辑“1”和“0”数字信号均代表生产 过程或设备的一个状态，这些状态作为控制的依据。它主要由输入 调理电路、输入缓冲器和输入地址译码器等组成，如图2-5所示。输 入调理电路接受反映生产过程或设备的、具有二进制逻辑“1”和“0” 特征的状态参数信号。由于采集状态参数信号时，可能存在的瞬间 高压、过电流、接触抖动等现象，必须把采集到的 ③模拟量输出通道(AO) 。它是计算机控制系统实现连续 ④数字量输出通道(DO) 。它是计算机控制系统实现断续控制的关键 部分，主要由输出寄存器、地址译码器和输出驱动器等组成，如图2 -9所示。 4)人机联系设备。 图2-3　模拟量输入通道的组成 图2-4　信号的采样过程 图2-5　数字量输入通道的组成结构 图2-6　输入调理电路的结构形式 a)小功率输入调理电路　b)大功率输入调理电路 图2-7　数字量输入接口 图2-8　模拟量输出通道的组成结构 图2-9　数字量输出通道的组成结构 图2-10　数字量输出接口 图2-11　输出驱动器的结构形式 3.计算机控制系统的分类 (1)操作指导控制系统　操作指导控制系统是指计算机的输出只是 对系统的过程参数进行采集、处理，然后输出反映生产过程的数 据信息，并不直接用来控制生产对象。 (2)直接数字控制系统(DDC)　直接数字控制DDC(Direct Digital Co ntrol)系统是用一台计算机对多个参数进行实时数据采集，按照一 定的控制算法进行运算，然后输出调节指令到执行机构，直接对 生产过程施加连续调节作用，使被控参数按照工艺要求的规律变 化。 (3)计算机监控系统　计算机监控(SCC，Supervisory Computer Co ntrol)系统采用两级计算机模式。 (4)分布式控制系统(DCS)　分布式控制系统(Distributed Control Sy stem)又称集散控制系统。 (5)现场总线控制系统　现场总线控制系统(FCS，Field-bus Contro l System)是一种全数字、半双工、串行双向通信系统。 (6)建筑物自动化系统的现场总线　随着现场总线技术在工业自动 化领域的广泛应用，一些现场总线技术凭借其优势，逐渐在一些 应用领域形成较大的影响。 (7)计算机集成制造系统CIMS(Computer Integration Manufacture Sy stem)　计算机集成制造系统不但承担着面向过程控制和优化的任 务，而且基于获得的生产过程信息，完成整