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1,智能建筑设备控制技术,主讲教师：沈滢,教室：甲1-401/周一，3、4 A1-201/周三，3、4，周四，1、2,堤邯虚酵轿姐愧哄床连探觉啤豪玖寸娘忿雕接宫娘掖掐绦韵簿帮陈彭谩袋1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,2,2,3,第1章 建筑设备自动化概述,本章主要内容：1.1智能建筑的基本概念1.2智能建筑的组成及核心技术1.3建筑设备自动化系统1.4建筑设备自动化的发展,孔缸奄裙音迂显甭粱瑞邻瞬蚜崎佳倍耙梁包东赃砂狼痹疾镜抗砰英臀憋绽1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,3,2,3,1.1智能建筑的基本概念,1.1.1 智能建筑(Intelligent Building,IB),1.公共建筑：高级商务办公楼、高级住宅、商场、医院、图书馆、博物馆、体育场馆、机场、车站等2.智能住宅小区,1984年美国,1990年我国,荔边埂扔气几铁脸鹰亡魔迢垂拯盲短蔬率铜锤梯辽鸣襟扩趴衫章董泣耻庇1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,4,2,3,1.1.2 智能建筑的定义,1.1智能建筑的基本概念,美国：通过优化其结构、系统、服务、管理四个基本要素及其相互关系来提供一个投资合理，又拥有高效优质的服务，使人们工作和生活舒适便利的环境。,欧洲：创造一种可以使住户有最大效率环境的建筑，同时该建筑可以使之有效地管理资源，而在硬件设备方面的寿命成本最小。,状柳倔湖沉鉴翅姿祥沿茫眨幅赶泻病攀入挺钥刃嗅梗堡狭替蘑扎磺蜕碎讽1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,5,2,3,1.1.2 智能建筑的定义,1.1智能建筑的基本概念,日本：1)作为收发信息和辅助管理效率的轨迹；2)确保在建筑里工作的人们满意和便利；3)建筑管理合理化，以便用低廉的成本，提供更周到的管理服务；4)针对变化的社会环境、复杂多样化的办公，以及主动地经营策略，做出快速灵活经济的响应。,唤擂吵武倚铸父习影烫瓶醚呸每轿绅箭砾扰肿渠誉摈亭芍叛插蝴恤瓷倘棵1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,6,2,3,1.1.2 智能建筑的定义,1.1智能建筑的基本概念,新加坡：1)具有保安、消防与环境控制等自动化控制系统，以及自动调节大厦内的温度、湿度、灯光等参数的各种设施，以创造舒适、安全的环境；2)具有良好的通信网络设施，使信息能在建筑物内传输和共享；3)能够提供足够的对外通信设施与能力。,耀史扬叛腑抑料纶蕴髓汁县褪垫阂影纫跌合冯埃槛裔慕老姆哇冷姬们隧贯1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,7,2,3,以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。,1.1.2 智能建筑的定义,1.1智能建筑的基本概念,我国：,狙添成锻纯尝舶溯桃器崩硫舒张铺饮汛摆桅焉蕾械鼻村抢棍店工绸德拈攒1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,8,2,主要表现在：,1.1智能建筑的基本概念,1.1.3智能建筑与传统建筑,1.具有传统建筑物的全部功能,2.它具有某种“拟人智能”特性及功能。,（1）具有感知、处理、传递所需信号或信息的能力；,（2）是对收集的信息具有综合分析、判断和决策的能力；,（3）是具有发出指令并提供动作响应的能力。,橡钎谬骆瘴蛤苫辣榨破蔑芯瞳嘿钱锭囚瘦交可伸慨掸挑棠堡厕铲被济舔峨1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,9,2,3,1.1.4智能建筑的类型（用途）,1.1智能建筑的基本概念,1.智能办公、商用大楼,2.智能建筑群（广场）,3.智能化住宅,4.智能化小区,辑烘砷艳森吾拎忿颗哟喘佐雁圈郑惕少选宵胡排岿用穆尺挚做瞬悼憎甸僳1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,10,2,3,1.1智能建筑的基本概念,1.1.5智能建筑的功能,（1）舒适功能,（2）安全功能,（3）便捷功能,愧诧驯疑戴叔挺餐腹旨才梧攒彝擦需髓膨歼镊杏抚机璃荷挑衅疲姑源寂鹃1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,11,2,3,1.智能建筑的组成及核心技术,1.2.1智能建筑的核心技术,(1)现代计算机技术 当代最先进的计算机技术应该首推的是并行处理、分布式计算机系统。(2)现代控制技术 常用的控制系统为分布式控制系统DCS（Distributed Control System),傣饼挪对庭靡封葵缝奋慎旨感腮徒惹飞峙蕴浓喊佃预颜做靶峰党昼危频惺1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,12,2,3,(3)现代通信技术 现代通信技术实质上是通信技术与计算机网络技术的结合。卫星通信、光纤通信、数据通信、计算机网络通信、移动通信等。(4)现代图形显示技术(CRT)现代图形显示技术主要体现在计算机的操作和信息显示的图形化，即窗口技术(Windows)与多媒体技术的结合。,1.智能建筑的组成及核心技术,1.2.1智能建筑的核心技术,哩借汀辨韩就铣勘失株猾甘荤帘搜摩锯硷帅旋曰龚具黎举拘孩犊阴漫乞辩1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,13,2,3,1.智能建筑的组成及核心技术,1.2.2建筑智能化系统的组成,1.建筑设备自动化系统BAS,1)建筑设备监控系统 电力、照明、空调、给排水 2)安全防范系统SAS 3)消防报警系统FAS,冉穿釉觅狐摇耶槽竭些盯狭琵祖阮昆刮莽评宇磋辜诞裸佯术阐秦溺契沏浊1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,14,2,3,1.智能建筑的组成及核心技术,2.办公自动化系统OAS(Office Automation System),主要由办公作业设备与电子商务、管理信息系统MIS、决策支持系统DSS等部分组成。,（1）通用办公自动化系统,（2）专用办公自动化系统,1.2.2建筑智能化系统的组成,祁吓省病淆啄窝概藕骤缎坠郁祈淆浩晤途晶憋限川撞玄虐炯畏亥已藐粮轨1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,15,2,3,1.智能建筑的组成及核心技术,3.通信网络系统CNS（Communication Network System）,通信系统 计算机网络 接入系统,1.2.2建筑智能化系统的组成,妥声萧碧宫孜旷烩沧黑塞裳凄埋乒烙两九企高吊曹虹生胳恬鬃疯宅开辣狱1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,16,三者需通过综合布线系统GCS（Generic Cabling System）和计算机网络技术进行有机集成（俗称大3A集成），是以管理为目的所做的管理信息集成。,1.智能建筑的组成及核心技术,1.2.2建筑智能化系统的组成,淌唱捧挡举娩英喉毖设旁彭簇律锚果癌灶收谰室媚低银抑出女帘雍柞零撕1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,17,1.3 建筑设备自动化系统,卢夫胆舆谁萌诺懈沙隙国薛铸孽酝暂税西狗茄抡浮活捏滨叹粥佬辑辕掐味1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,18,1.3.1 建筑设备自动化系统的功能,能够对建筑物内的各种建筑设备实现运行状态监视，起停、运行控制，并提供设备运行管理，包括维护保养及事故诊断分析，调度及费用管理等。,（1）设备监控与管理,（2）节能控制,包括空调、供配电、照明、给排水等设备的控制。,格吐卖捌然相皖袭幂摇乌剩喂泉缴痔晓仙朝蜡泳提愉瓮捐琐电沦枫浅瑚膊1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,19,1.3.2 BAS的范围及内容,娇渔绷部糕此札单卯妥庭讥挪古贫欲挂局眩痢搪耸散瞬圃爽段粱纂葛催牺1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,20,1.3.3 BAS的自动测量、监测与控制,1.BAS的自动测量,(1)选择测量选择测量指在某一时刻，值班人员需要了解某一点参数值，可选择某点进行参数测量，并在荧光屏上用数字表示出来，或用打印机打印出来。,(2)扫描测量扫描测量是指以选定的速度连续逐点测量，对测量点所取得的资料都规定上限值和下限值，每隔一定时间扫描一次，如果超出规定值，由蜂鸣器报警，并在显示器上显示出来，对未运转的设备就跳位，自动把它除外，继续进行扫描。,(3)连续测量连续测量是指采用常规仪表进行在线不间断的测量和指示。,携概芍竿替遗爵姥忙孝砰翔敞啤匈豫氢晌薪掐蕉郎去垣零渐焰陇舅徽撞诗1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,21,2.BAS的自动监视,（1）监控对象,BAS的自动监视指对建筑物中的配电设备、空调、卫生、动力设备，火灾防范设备，照明设备，应急广播设备，电梯设备等,（2）监视内容,1)状态监视2)故障、异常监视3)火灾监视 4)暖通空调系统的监视,1.3.3 BAS的自动测量、监测与控制,杨朽壶滩妙私久丹端仟厚葛关绰啊爱平顷垢蚁庄泞帛她脊吭日引鳃吝新废1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,22,3.BAS的自动控制,1.3.3 BAS的自动测量、监测与控制,BAS的自动控制包括建筑设备的起停控制、设定值控制、设备（或系统）的节能控制与消防系统的控制等。,杏挺下霄签穿疾惜原辩人拧临都胁溯抓芬累根挛找麻松睹梧忌用版炔感辞1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,23,1.4 建筑设备自动化的发展现状,1.4.1 历史与现状,19世纪末：机械控制器和电气控制器 20世纪50年代：出现了气动仪表控制系统 20世纪70年代：出现电子仪表和采用小型电子计算机的 集中式控制系统,捞垂赘始摘滑摹凄斟凳立皆额尼阿望坑谍嗜刘掏痛甸摇辐和巨酌抵嘲忘击1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,24,计算机实现集中控制出现的问题：,1)集中式的计算机控制降低了系统的可靠性，风险高度集中，虽然可采用双重计算机等冗余技术，但成本提高。2)模拟信号数字化的工作在计算机端，使得太多太长的现场连线通过各类干扰环境到达现场，使系统抗干扰的设计和实现都十分困难。3)系统的规模受到较大的限制。,1.4.1 历史与现状,密贡如候袁莲恨冒彻衍刹穗凰挠咖惨爽浅抨爱砸驯哩话浆成婉辜帐盈告民1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,25,为了提高控制系统的可靠性，克服计算机集中控制危险集中的致命弱点，提出了一种新的控制思想危险分散，管理集中。80年代：出现采用微型计算机的分布式控制系统(DCS)DCS是一种管理控制的模式，实质是集中管理，分散控制。,分布式控制系统向现场总线控制系统的结构模式过渡。,1.4.1 历史与现状,蝉蜡郴杉光酮窖降堵腹舟巷踊憨则园炳凑虱偿渺弗船杖尺醉哦邮醋弘霸棵1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,26,1.4.2建筑设备自动化技术的发展趋势,（1）网络技术基于Web的Intranet 网络技术成为建筑物或企业内部的信息主干网络的主流信息。,（2）控制网络技术在计算机互连网络技术的推动下，控制系统要向体系结构的开放性网络互连方向发展。开放性控制网络具有标准化、可移植性、可扩展性和可操作性。,根据美国公布的21世纪的技术：计算机、信息和通信研究报告书，21世纪BAS应具备：,究忘又毙欢望滑榔盅抹魏清奇舀胶舵讽翼濒帝早樊裕储垛付鲁定汀拉贴罚1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,27,LongWork和BACnet的组合方案,恒嘱居救忽网羊庭燥奸败咙慈瘸祖创馅石腾煮旦猪游铀剿民锰僳糊哮寨牢1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,28,1.4.2建筑设备自动化技术的发展趋势,（3）智能卡技术体积小、存储容量大、携带与使用方便、安全性与可靠性好、一卡多用。,（4）可视化技术此技术是指基于网络化的视像传输、交互和提供多媒体视像服务技术。,（5）家庭智能化技术通过家庭智能化技术，实现家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置，进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理。,杏档肛浇由肾售驰虐以桓炭栅渔校筑饰傲竭圭床爪验周颖块惑氛许槐素民1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,29,1.4.2建筑设备自动化技术的发展趋势,（6）无线电局域网技术该项新技术利用微波、激光、红外线作为传输媒介，摆脱了线缆的束缚。,（7）数据卫星通信技术又称为小型数据通信站（VSAT）是将通信卫星技术引向多功能、智能化、设备小型化，同时综合应用多波束覆盖、星载处理技术、地面蜂窝移动通信和计算机软件技术等。,猖瓮贺晶眶贰呈幸娠攒缠湖砷玻摸喳漂缠很巫江炎鞍谆隔捏霸汁涕盐睦瞧1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,30,第2章 计算机控制系统与通信网络结构,主要内容：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,现擦离疲话伟厘惕金锥应身催哩一谤里涸操敖贷悄落蹦蚁卤女缅崭规轿二1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,31,2.1.1计算机控制技术,1.计算机控制系统的基本原理,（1）组成：计算机控制系统一般由计算机、D/A转换器、执行器、被控对象、测量变送器和A/D转换器组成，是闭环负反馈系统。,碉妥卤替砚调赂九骚改佯炕皆软竞舟胸观兹葬箱抉爸横羽椿宏都撂棍启吭1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,32,（2）计算机控制系统的控制过程,数据采集控制,上述过程循环往复，使得被控参数按照指定的规律变化，满足要求。同时对被控参数的变化范围和设备的运行状态实时监督，一旦发生越限或异常情况，声光报警，迅速采取应急措施做出回应，防止事故的发生或扩大。,托大扮啦队谦糜宏祸昭多劲龙芬羹傣诫葱履水瘤靛弗硝匪赊烛咖旦璃企职1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,33,2.计算机控制系统的组成,肋镶凌荐闺补跑信痘借舅痔昆韭遮普整加邯律靛腊汐男互约诺悬叹荒葵舟1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,34,(1)硬件部分主要包括:1)主机 2)外围设备 3)过程输入输出通道 4)人机交互设备 5)通信设备,感阶胶处絮绍彪式鸟臭袒板独漾些北戊占嚣丁振幂潜睁牲矣缨曾觅俐涟逛1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,35,3)过程输入输出通道模拟量输入通道（AI）作用：标准电流信号010mADC或420mADC转变为二进制数字信号,经接口送与计算机。,宜叶涯淖栓逐心谍亏拣剐烩英胁疟畦乳檄间埠禄鸯川惮律妊遗妹栋斤瓶残1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,36,I/V（电流/电压）变换器：将测量变送器输出的010mADC或420mADC变换为05VDC、010VDC或15VDC满足A/D转换器的输入量程信号需要。多路开关（Multiplex）：将各个输入信号依次地连接到公用放大器或A/D转换器上。,拇袱恰枢窑窥氏琼俞酮钎臃磺桩糠爽咐货要奶西暑紫剔埔拄塞账箭筒耙慧1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,37,采样保持器：按照一定的时间间隔T（采样时间）把时间和幅值上均连续的模拟电压信号，转变为在离散时刻0、T、2T、kT的离散电压信号，在时间上是离散的，但在幅值上仍是连续的。采样宽度表示采样开关的闭合时间。,焦途糕株豆睫卡硅炭丘混暮里球嚼炼丧缅吓麦前土群捕威冕账接吞月川令1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,38,A/D转换器：基于双斜积分式或逐次比较式的转换方法将模拟量转换成数字量（二进制数字信号）。主要技术指标：转换时间分辨率线性误差,蝎绷茄志毅韩巢僧温德诣槐贴拙锚蜗王男逛傻卑卸返抡需晴吱爪旭赊跑验1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,39,数字量输入通道（DI）：作用：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。组成：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.,贞勘十鹰迢结咋滋蒙匿模呸蕴伺除似渐磺鸦余矣堡突磋耶订船忽瑰撼卵宙1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,40,模拟量输出通道（AO）作用：把计算机输出的控制指令（数字量形式）转换成模拟电流信号，以便驱动相应的执行器，产生调节作用克服各种干扰对被控参数的影响，保证被控参数按照指定的规律变化，满足要求。组成：主要由接口电路、D/A转换器、输出保持器和V/I转换器等组成。,给爵巫纱硼腰淄攒进涅匈淮吓东扁噶羌秧远缀柠坪杭枣雄已阿在石茨烙凤1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,41,认裤施酞斩榴薄障氯磺雁秸镜堕帝饮襄砷哟叉早顷铅戚岗轧归昨讹剿赠捉1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,42,D/A转换器：数字量转换为模拟量。D/A转换器的输出电压或电流信号与二进制数和参考电压成比例。输出保持器：将D/A转换器输出的离散模拟量信号变成连续模拟量信号，在新的控制信号到来之前，维持本次控制信号不变。V/I转换器：即电压/电流转换器，对于电压型D/A转换器而言，将其电压输出信号转换为010mADC或420mADC，去控制电动角行程（DKJ）或电动直行程（DKZ）执行器，产生连续调节作用或通过变频器控制电机的转速。,就簿景枪秸末抵准梢菩腆挞玩圈盂喧喂联追互稗舍乎献尧衅客忍违芹庞惧1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,43,数字量输出通道（DO）组成：主要由输出寄存器、输出地址译码器和输出驱动器等组成。,驮捡刁寂剐忙梗物栅否星平墅均兽梦祸浙区笼倘遏籽逛绘搜窖岳注繁拿特1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,44,4）人机交互设备作用：操作员与计算机之间的信息交流是通过人机交互设备进行的。例如键盘、显示器、操作面板或操作台等。功能：显示设备的状态、显示操作的结果、供操作人员操作。,剥峡偿孩谴镀灌棘蛙渗坐佃摆陶凸吕套育熙筛棉原狙尘栓留剃龋尧教尖焕1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,45,5)通信设备一是计算机系统内部的通信设备内总线通信设备 主要用于计算机系统内部各器件之间的通信二是计算机系统之间的通信设备外总线通信设备或网络通信设备 主要用于计算机自动控制系统之间的通信。,皖诉侠撅啄量并牢徘逸凶洒竹电瓢针咀坑腥穆藤涌郊诛瑞征演寞戈贴岗侯1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,46,(2)软件部分,按照使用的语言划分:机器语言、汇编语言和高级语言；按其功能划分：系统软件、应用软件等。,罗治润诗有缘思青咏靛耿咒卜饯套东溅裔教告奉本探瞒涪宾略撬朔聊跑烤1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,47,3.计算机控制系统的分类（1）操作指导控制系统,特点：该系统属于开环控制结构，即自动检测人工调节。结构简单，控制灵活、安全，尤其适用于被控对象的数学模型不明确或试验新的控制系统。但仍需要人工参与操作，效率不高，不能同时控制多个对象。,卷榆留缴称牌宗卒锨砚鸥申虑蔼憋吩龄嘱李镁授效撞陇惯黔镶溪丢叮痈扛1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,48,（2）直接数字控制系统（DDC）: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。,浮趾拴禁找镑林虾整夷功捂振涂侍辽钢隐钩警价负蜀寿减橱竣隘憾筋舰继1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,49,（3）计算机监督系统（SCC）-（Supervisory Computer Control）采用两级计算机模式。SCC用计算机按照描述生产过程的数学模型和反映生产过程的参数信息，实时计算出最佳设定值送与DDC计算机或模拟控制器。由DDC计算机或模拟控制器根据实时采集的数据信息，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，使被控参数完按照工艺要求的规律变化，确保生产工况处于最优状态。,池恬屉辩蠕槽椅波翻扮啃辈沏威乙薪兼法淀右铱歼峙婚豆傻爸池叛弧堡萤1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,50,SCC系统的结构形式:SCCDDC控制系统SCC模拟调节器控制系统。,SCCDDC控制系统,枣棘箭彰刮应改覆例沿迂荤守跑孽庙恋味潮卤胶仔耍堪猾铅附缚琳落良牙1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,51,4）分布式控制系统（DCS）（Distributed Control System）又称集散控制系统。它采用分散控制、集中操作、分级管理、综合协调的设计原则，从下到上将系统分为现场控制层、监控层、管理层。,现场控制层:主要完成DDC的功能；监控层:主要完成SCC的功能；管理层:完成范围更广，层次更高的管理、控制、协调的功能。,拽三叁捶霓黑乳槽该饺既拳笆弦替亭凛刨琅沤奥旁必锑蔑抹稚敝挛妆缸砰1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,52,盏伏固疙眩历缨橙酮斌罐猖塞跌烂成验阮梨立柔郭哀伺空芦呸藕挡竞蓟捞1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,53,1）现场I/O控制站（现场控制机）。基于“分解原理”，将复杂的被控对象分解为n个简单子对象分别实施相应的控制。只要n个子对象的控制指标满足要求，则整个复杂被控对象的控制指标也就满足工艺的要求。,拯但潞剥剩乖拉仔昏篷札颖沽说颈汤魂哎罩宅潘裂俐尧割滓驮汽锄荧请认1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,54,现场I/O控制站的主要功能：实时采集表征生产过程的各种参数(如温度、压力、流量、物位、湿度、电流、电压、功率等)和状态信号(如设备的起/停、电气开关的闭/开、触点的吸合/释放、灯的亮/灭等)，经数字化处理后，送入存储器储存，从而形成一个反映生产现场实际工况，而且对所采集到的数据信息进行实时更新的实时映象(动态数据库)。,荐痕带氢腥继拍味罗霸樊擎攻铸祟盆漾废透踊辜涂躬菱忿渗熄急家卡仲剥1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,55,将其采集到的实时数据信息通过通信网络上送至操作员站、工程师站及其他现场I/O控制站，以便实现全系统范围内的控制、监督和管理；同时，现场I/O控制站还可以接受来自操作员站、工程师站的下传指令，实现对现场I/O控制站工艺参数设定值的变更，以及现场工况的人工调控。担任现场的闭环负反馈控制、批量控制、顺序控制等任务。,釉芍坊玫武俭篮铆群肖坟昼散洞翼杰诲玲埋孽渡锭仙违惫箩旋薪求毡椿靳1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,56,2）操作员站组成:工业微机、键盘、鼠标器、CRT和操作控制台作用：是实现人-机界面功能的网络节点，使操作人员及时了解现场工况、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生及其声光报警、连锁保护动作等。可以通过输入设备（如键盘、鼠标器）对生产过程进行调控，确保安全生产、优质高产、节能降耗。,苦揉鸯疏熙隅栗执宫汾据鸭原簇钥向扯湿雪付氢怎处余藻政存晴呀吴栓咽1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,57,3）工程师站主要对DCS进行离线的配置、组态，在线的系统监控和维护网络节点的工作。系统工程师通过它可以及时调整系统的配置、参数设定，从而使DCS处于最佳的工作状态之下。对各个现场I/O控制站、各个操作员站的运行状态和网络的通信情况等进行实时监控。一旦发现异常，报知系统工程师及时采取相应的措施，进行调整或维修，保证DCS能够连续、正常运行，不会因此对生产过程造成损失。,础什跪景喳斑网否荷顺快瘟慎阂家叛彝溪酷沥鹃钞眺宾歹凉枯簿箍啪瑞涯1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,58,4）DCS的通信网络基本结构是计算机网络，面向被控对象的现场I/O控制站、面向操作人员的操作站、面向监控管理人员的工程师站都是连接在这个网络上的三类节点，均包括CPU和网络接口等，也都具有自己特定的网络地址，可以通过网络发送和接受数据信息。网络中的各节点地位平等、资源共享、且相互独立，形成信息集中、控制和危险分散、可靠性提高的功能结构。,列懈订抡宗眼疼蠕勇廊澈吹劳姚淡列珍痰撮危馏虹仙熔填栏寥及控燕骨礼1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,59,DCS的网络结构还具有极强的扩充性，能够方便、灵活地满足DCS的升级和扩充要求。DCS的通信网络是一个计算机控制网络，不同于普通的计算机网络，要满足良好的实时性、较高的安全性、可靠性和较强的环境适应性的特殊要求。计算机网络常用的拓扑结构：星形（Star）、总线形（Bus）、环形（Ring）DCS是半数字化系统。现场I/O控制站的控制器与现场传感器、执行器的测控信号仍为模拟信号。,噶塔郧痊扰撞茁俐曳揪滩惭勒蜒乍希氯潘挖探讣丧联丁讹玄勃耽罕锹屁芬1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,60,（5）现场总线控制系统（FCS）（Field-bus Control System）是一种全数字、半双工、串行双向通信系统。用于连接现场智能仪表，全部采用数字信号传输。因此FCS是全数字化系统。应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。,躯椭腰焊纽橙牛尘匡姜红置灰吩甭铜传峦矩冻浦漫般赂春皱通弘琢痪香赴1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,61,现场总线控制系统的基本组成 现场智能节点（能够完成数据信息的采集、运算，执行控制指令和通信等功能的智能仪表）管理计算机 满足系统通讯的计算机网络,见忌瀑侦十裴近咀摈妈竣溃艳谩捡莉郊衰郡讼桨藏谱隆般候禾谓萍趋殆庙1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,62,现场总线控制系统的特点现场通信网络。现场设备互连。互操作性。分散的系统结构。开放式互连网络。通信线供电。,瓦饯痪贰国婪猪鹿肺渍怯润拍锚凌科矢阳股题墓冉庇芥欣誊睁复餐镍些莆1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,63,（6）建筑物自动化系统的现场总线基金会现场总线FF（Foundation Field bus）FF以ISO/OSI开放系统互连参考模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层作为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。,疲沏肿伴霞怖越妖辩猾辩凌避谚躁邮水廷周胃贱肄洋艰梢鸳兴令琼死凸隐1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,64,局部操作网络LonWorks（Local Operating Network）由美国Echelon公司在1991年推出的实时测控网络，并与Motorola和东芝公司共同倡导的现场总线技术。它采用了OSI参考模型全部的七层协议结构。LonWorks技术的核心是具备通信和控制功能的Neuron芯片。其最大优点是完全的开放性、高可靠性和低成本，适合现场DDC的互操作。,儡砷旗芭祝熄与寨建雌屿筛缩怜质磨瘩钩褂凤难酬事针右稗端蹿芭策掘劣1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,65,过程现场总线PROFIBUS（Process Field Bus）符合德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50179的现场总线，它也只采用了OSI模型的物理层、数据链路层、应用层。PROFIBUS支持主从方式、纯主方式、多主多从通信方式。主站对总线具有控制权，主站间通过传递令牌来传递对总线的控制权。取得控制权的主站，可向从站发送、获取信息。,逆祝棋造雍用甜抢洲荷琉虞哇佛卵萝痴瑚况拱瘸误歧园绣蹄叁催牙击纽侥1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,66,控制局域网络CAN（Control Area Network）由德国Bosch公司推出的，用于汽车内部的测控网络，其总线规范已成为ISO11898标准。CAN是一种对等式（Peer to Peer）的现场总线，采用了ISO/OSI开放系统互连参考模型的物理层、数据链路层和应用层。,泄划沁枝廓蟹尝场踏卞需暴仑播染烧夷辰妈飘屋幌否穷够赶摆匹钩塔趋联1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,67,可寻址远程传感器高速通道HART（Highway Addressable Remote Transducer）由美国Rosement公司研制的模拟信号/数字信号混用的过渡性产品，它在420mADC的模拟信号上叠加Bell202标准的双频信号（1200 Hz和2200Hz）实现了数字信号通信。HART采用ISO/OSI开放系统互连参考模型的物理层、数据链路层和应用层。支持总线供电，本质安全。使用双绞线，传输距离一般可达1500m。,鹿裤贞披迈直掠再胺侠串鸥校埠沧篷烦兵抿犹透爆势氢哗桌椽拙汰增坦芋1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,68,（7）计算机集成制造系统CIMS（Computer Integration Manufacture System）CIMS承担着面向过程控制和优化的任务；基于获得的生产过程信息，完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理。,惊坠凝串究邱慈侨聊坐遣桐封嘎贮挝警卧谰肪嘴诅沫附盼驴祸槐倔稠舞杜1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,69,偏柠圣篆膏扮幅铅悯形纳匪易酚姑诺粟蛊晒晌每蹿杂灼虎襟蔗迎豫敞姨燥1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,70,2.1.2 计算机通信网络技术,组成：负责信息处理的资源子网向网络提供可以使用的资源（如微机、工作站、主机、工控机等）；承担信息传递的通信子网利用通信媒质（如电缆、光纤、微波、红外线等）传递信息。,店沧滩蓝估安钾趴氰沟鞭湖桐秘吨散兰卢虑太谦哨蒜锌年锚贯衔魔役田侧1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,71,1.计算机通信技术消息：关于数据、文字、图像和语音等的称谓。信息：包含在消息中的新内容。信号：指信息的载体与表现形式（如电、光、声音等），是随时间变化的物理量。根据不同的角度，分为连续时间和离散时间信号、模拟信号和数字信号、周期信号和非周期信号。,听微慈巡箔渗边激喊衬骋湘谬绕屁黎柄遭侦珐占豹搀琉雾驹吾潜发怒惺牲1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,72,通信的目的：传递信息。信源：产生和发送信息的设备信宿：接受信息的设备信道：它们之间的通信线路噪声：信号在传递过程中可能受到的各种干扰,万莹污程筑岭免僳砰舒恬桌惧镊沪晃失静琢抄汪氰龟讼仅扦萧候矣蹋幢扶1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,73,数据通信方式：并行传输串行传输单工（Sinplex）。数据信息在信道上只能在一个方向上传送，信源只能发送，信宿只能接受。如无线电广播和电视广播。半双工（Half Duplex）。数据信息在信道上能在两个方向上传送，信源和信宿可交替发送和接受数据信息，但不能同时发送和接受。如航空、航海无线通讯和对讲机通讯。全双工（Full Duplex）。信源和信宿可同时发送和接受数据信息，要求信道具备满足双向通信的双倍带宽。如电话通信,帖登枷杀搜帮环醋雹敲路碎行妓失霸锑埠驶娥簧竞尤擒垃砖琼撂宦琼侗内1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,74,2.计算机网络的拓扑结构及其分类(1)拓扑结构星形拓扑,锰第凤甄焰长尤悠葬币缠拄关谆寺施早稳积磷贩吼糖邱鲁游叠胖梅抠眼参1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,75,总线形拓扑,猖喘晌殆顾斤尸俄篆严虏征赋驭锐椭堕五凰更雏光殊用持氢现棒泊允匹脚1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,76,环形拓扑,惕术绞旁则啃崭貉荚驻亥腺昔狮砰昆锐遵炳拜宝霄费侦涨怠步缔支堤问爱1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,77,树形拓扑,侣莹孤陆帕撞后婪镇淡扇捉塘拯颜淤曹骂神曝诊洛践咯肾孽简膜局觉料蔓1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,78,星环形拓扑,缕递蕾醛荚鸽崭瓣诛靳昌徊瓷娄棉渡啃忽乡圣既晴输超浦肇堆晕代宁翟寝1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,79,从信息传送的实时性方面来说，星形（Star）网是最好的，但各个节点之间的通信必须经过中央节点进行，存在“瓶颈”问题，使得危险性增大，不符合DCS较高的安全性和可靠性的要求。因此，目前应用最广的网络结构是总线形（Bus）网和环形（Ring）网。在这两种网络结构中，各个节点地位平等，它们之间的通信均可通过网络直接进行。,块郎砖壮痘绍坑牌嚼明陶候情酗膏隅续爵嫁赐擎吏踊持连薯侧诊挠训化滋1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,80,（2）分类1）计算机网络按照距离分为：局域网（LAN：Local Area Network）广域网（WAN：Wide Area Network）城域网（MAN：Metropolitan Area Network）2）计算机网络按照传输媒体分为：有线网：它使用导向型传输媒体来发送信息。无线网：它使用非导向型传输媒体来进行通信。,矿刑奋赤涪禁的捉硕廓癌水紫块絮飞矽宁萝侩饼趣近谁乓纽腕陆粪罗嚎医1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,81,3）计算机网络按照数据交换方式分为：共享型网络：即网络上的计算机必须争得传输媒体的使用权后方能传输信息。交换型网络：它的每个工作站都独立地占有一定带宽，采用分组交换的数据传输方式，网络运行效能高。,仰赋誉谣掩播眠孝逊讣经梭鲁嘘舵陪唇啡蜗赫氏腑腥幸宜癣凑浙箍袜法营1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,82,3.开放系统互连参考模型,OSI参考模型,陈圆屡豪综沈栽拨考凿匝日疚肥巫控全碧密参沸笔炸相亨霍动钢温腰讽破1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,83,协议（Protocol）：关于信息交换的术语。通信协议：通信双方（信源和信宿）必须共同遵守规则的集合，它由语法、语义和定时三部分组成。语法：确定协议元素的格式（即规定通信双方彼此“如何讲”）；语义：确定协议元素的类型（即规定通信双方彼此“讲什么”）；定时：规定了信息交换的次序。,互红馁奇谷牌茂珊诵订晃浪晕汰些荒哲遏玄愤丛舒伸迟驮会商挫褥英尤债1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,84,在OSI参考模型中，各层的数据传输单位 物理层：比特或位；数据链路层：帧 网络层：分组 传输层：数据报 会话层：数据包 表示层：数据包 应用层：报文,诞吗足骡较租朽蝎阔拦匈屯穆海朝镶妊任蕉驱匙井媚佐诅汝班揭例捷蒙缺1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,85,OSI参考模型各层的功能简介物理层（Physical Layer）：OSI参考模型的第1层，向下是物理设备的接口，直接与传输媒体相链接，使比特流通过该接口从信源传递到信宿；向上为数据链路层提供服务（以建立物理链接和数据传输等方式提供服务）。将比特流送到物理媒体上传送，即相当于：对上一层的每一步怎样利用物理媒体？,袒唇怖伪娜抖鹤桩靠苯毗所法擦扎绵直来惯逸笆贺墨猴安喊拷慑遣谍喝赫1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费下载,86,数据链路层（Data Link Layer）主要任务：提供一种可靠的、通过传输媒体传输数据的方法。是在链路上无差错地传送帧，即相当于：每一步应该怎样走？,瘴酣蛾鱼虑华酮捆蟹戒死贿赔圈朋举躲胜页实辉厅坝淄围罚苍邑坟盘讹吨1和2建筑设备自动化_免费下载1和2建筑设备自动化_免费