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1、第一章 楼宇自动化技术概论 4C 技术技术：现代计算机 Computer 技术，现代控制 Control 技术，现代通信 Communication 技术，现代 图形 Cathode Ray Tube 技术 3A：通信自动化设备 CA，办公室自动化设备 OA、 楼宇自动化设备 BA 楼宇自动化定义：广义 5A（中国的 BA 分为 BA，FA，SA） ，狭义 3A 智能楼宇定义智能楼宇定义：利用系统集成方法，将各种技术有 机组合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管 理，对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组 合，所获得的投资合理，适合信息社会需要，并且 具有安全高效舒适便利和灵活特点的建筑物
2、。 楼宇自动化系统楼宇自动化系统 BAS 基本结构基本结构：中央控制站，区域 控制器，现场设备，通信网络 计算机控制的控制过程计算机控制的控制过程：被控对象的参数经传感器 转换器采样成统一的标准信号，再经 A/D 通道输入 计算机，计算机根据控制规律对数据进行处理并以 模数信号的形式输出到执行机构，实现对被控对象 的控制。 计算机控制系统的类型计算机控制系统的类型：数据采集和操作指导控制 系统，直接数字控制系统 DDC，监督控制系统 SCC，集散型控制系统 DCS，现场总线控制系统 FCS DCS 组成组成：基本控制器，高速数据通道，CRT 操作 站，监督计算机 现场总线控制系统优点现场总线控
3、制系统优点：开放性，可靠性，经济性， 抗干扰性，智能化，组态简单，设计安装简化，维 护方便，傻瓜性好 楼宇自动化控制系统分三个类型三个类型，基本型，综合型， 开放型第二章 集散控制系统 distributed control system DCS：又称分布或分散控制系统，按总体协调，分 散控制方针采用自上而下的管理、操作模式和网络 化的控制结构，实现对生产过程的控制 DCS 基本部分基本部分：系统网络，现场 I/O 控制站，操作 员站，工程师站 DCS 层次层次：直接控制级，过程管理级，分层管理级， 物业管理级 DCS 特点特点：功能全，采用网络通信技术，实现人机 对话技术，扩展灵活，可靠性高
4、，管理能力强，使 用方便 现场控制站功能现场控制站功能：数字化过程量并存储，数据实时 传送，本站局部自动控制 现场控制站监控量：流量，压力，液位，温度，电 流，电压，功率及各种状态 DCS 系统分为三级系统分为三级：管理级，操作监控级，现场控 制级 冗余技术冗余技术：保证可靠性的根本措施。冗余种类：双 CPU（热备方式冗余） ，电源冗余，主板冗余，模拟 量输入冗余，控制输出冗余 抗干扰技术抗干扰技术：为提高生产的安全性和控制的精度， 消除由于干扰出现的故障。种类及措施：电源系统 干扰UPS 需要 20%裕量，大功率用电设备附近 采用超级隔离变压器隔离共模干扰，UPS 尽量靠近 控制系统；控制回
5、路的抗干扰信号隔离，加装 无源滤波器，信号放大；抗电磁干扰DCS 设备 远离磁场；抗信号线路的传送干扰屏蔽电缆， 信号端加无极性电容；接地系统抗干扰和抗静电干 扰接地；软件抗干扰数字滤波。 DCS 操作站操作站分为操作员站（运行监控）和工程师站 （设计调试）两种。功能：过程显示和控制，系统 生成与诊断，现场数据采集与恢复 DCS 需求分析步骤需求分析步骤：根据检测控制要求，确定 DCS 的 I/O 类型和数量；根据操作管理要求，确定操作 站及其外围设备的台件数和安装地点；确定 DCS 的 网络构成，与其他系统的连接关系；对 DCS 的软硬 件技术要求；采购；DCS 详细设计；DCS 组态、生
6、成、调试、投入运行第三章 现场总线控制系统 现场总线技术的特点现场总线技术的特点：系统开放性，互可操作性和 互用性，现场设备的智能化和功能自治性，系统结 构的高度分散性，对现场环境的适应性 现场总线含义现场总线含义：由计算机技术、通信技术、集成电 路技术及智能传感技术于一身的新兴控制技术，为 现场设备与装置间实行双向、串行、多节点通信的 通信网络。具体表现在：通信网络，互操作性，分 散功能块，通信线供电，开放式互联网络 现场总线的网络拓扑结构现场总线的网络拓扑结构：环型，总线型，树型及 混合型 拓扑结构优缺点拓扑结构优缺点：环型中令牌环网最为典型，延时 性好，成本高；总线型站点接入方便，易扩展
7、，成 本低，轻负载时延小，缺点是时延的不确定性，不 利于实时应用；树型可扩展性好，宽频，但站点间 通信不便。现场总线中采用令牌总线网，物理上总 线网，逻辑上令牌网。此网接入方便，可靠，无冲 突，时延性好。 现场总线数据操作方式:从现场总线的数据存取、传 送、操作方法来分，有三种工作模式：对等 PP，主 从 CS，网络计算机结构 NCA 现场总线网络互连参考模型，涉及物理层，数据链 路层， 应用层，用户层 FCS 体系结构体系结构：最下一层为低速现场总线 Fieldbus H1 连成的控制网络 CNET，中间一层为高速现场总 线 Fieldbus H2 连成的系统网络 SNET，最上一层为 普通
8、商用管理网络 MNET几种现场总线几种现场总线：现场总线基金会 FF，过程现场总线 PF，可寻址远程传感器数据通路 HART，控制局域 网络 CAN，局部操作网络 LonWorks 各总线特点各总线特点：FF 保留了许多模拟系统特征，设备互 操作性，改善过程数据，对进程增加更多了解，改 善现场安全，更早的预测维护，安装成本低；PF 面 向对象，用于有严格时间要求，高速数据传输场合； HART 模拟信号与数字通信兼容，保证兼容性； CAN 多主站优先权主站访问，无破坏优先权仲裁， 多地址帧传输，远程数据请求，配置灵活，数据相 容性，错误检测和出错信令，自动重发，故障节点 自动脱离；LonWork
9、s 开放性强，与通信介质无关， 适于实时控制通信，以数据交换率和相应时间来衡 量网络性能 LON 总线和总线和 CAN 总线各有什么特点总线各有什么特点。 答：LON 总线特点：A. 测控点分散；B. 被控设备 种类多，且本身配有控制系统。CAN 总线特点总线特点：A.对等式现场总线，网络上任一 节点均可以主动向其它节点发送数据，可以方便地 构成多机备份系统。B.定义了 29bit 优先级编码，可 提供多于 500 万个优先级。具有优先权的信息可不 受阻碍地立即传送。C.可靠性高，双绞线中即使有 一条线接地或与电源短路，甚至断线，它都可以正 常地传送信息。D.网络上的节点在错误严重的情况 下，
10、具有自动关闭总线的功能。 FF 协议协议建立在 ISO/OSI 层间通信模型上，由物理层， 通信栈和用户层 3 个功能部分组成第四章 楼宇自动化系统 楼宇供配电系统特点楼宇供配电系统特点：供电区域化，供电半径小； 电压等级低，属配电系统；结构功能和控制系统简 单；供电可靠性要求较高；供电设备无人值守；时 控功能；峰谷差异大 低压配电方式低压配电方式：放射式，树干式，混合式 高压侧检测项目高压侧检测项目：进线主开关分合及故障状态检测， 进线三相电流检测，进线线电压检测，频率检测， 功率因数检测，电量检测，变压器温度检测 低压检测项目低压检测项目：二次侧主开关分合及故障状态检测， 二次侧线电压检测
11、，母联开关分合及故障状态检测， 母联三相电流检测，配电开关状态检测，出线三相 电流检测 楼宇变电站综合自动化系统分成两种结构楼宇变电站综合自动化系统分成两种结构：分层分 布式系统，集中式系统 变电站综合自动化系统结构变电站综合自动化系统结构：物理上为智能化的一 次设备和数字化的二次设备；逻辑上分三个层次为 过程层，间隔层，站控层 楼宇变电站综合自动化系统的几个关键技术楼宇变电站综合自动化系统的几个关键技术：采样 技术，双 CPU 技术 楼宇变电站综合自动化通信模式楼宇变电站综合自动化通信模式：变电站内数据流 向，第一个从间隔层到站控层，反映一次系统运行 状态；第二个从站控层到间隔层，各种命令；
12、第三 个是间隔层设备之间的横向数据交换 因此数据流分为三类因此数据流分为三类：站控层内部通信 使用共享内 存和消息机制，站控层和间隔层间通信 通信卡，变 电站、控制中心及远动之间的通信 通过上位机和串 行口实现通信 智能照明控制系统的优点智能照明控制系统的优点：节能，延长光源寿命， 改善工作环境和效率，照明一致性，多种照明效果， 智能化，管理方便 传统照明系统传统照明系统：动力线与控制线重叠，原理简单直 观，缺点是系统完成后无法改动，功能单调 应急照明模式优缺点应急照明模式优缺点：分散的设备使得维护困难， 工作量大，优点是中央检测仪使设备监测和维护方 便，编程灵活，休眠功能使得节能，易扩展和通
13、信 中央空调系统的节能控制方式：改变室内温度设定 值控制和按设定区控制，变新风量节能控制，动力 设备启停节能控制，空气处理节能工艺控制 节能控制的功能装置节能控制的功能装置：室内温度设定值节能控制， 变新风量节能控制，动力设备启停节能控制，输送 系统的变流量和变速度控制 空调控制系统对于空气温湿度及品质参数的调节一空调控制系统对于空气温湿度及品质参数的调节一 般采用般采用：二位和三位开关控制，单回路连续/离散控 制，单变量串级控制，多变量独立多回路控制，多 变量多回路协调控制 制冷站的设备有哪些？冷水机组的连锁控制的启动制冷站的设备有哪些？冷水机组的连锁控制的启动 和停止顺序是什么？和停止顺序
14、是什么？ 答：制冷站设备：制冷机、循环水泵、集水器/分水 器、补水箱、水处理装置。 冷水机组的联锁控制启动顺序：冷却塔风机冷却 水泵冷冻水泵冷水机组 停机顺序：冷水机组冷冻水泵冷却水泵冷却 塔风机 定风量空调系统定风量空调系统 CAV：全空气送风方式，特点是改 变送风温度来满足室内冷热负荷变化，主要内容： 空调回风温度、湿度自动调节及新风阀、回风阀、 排风阀的比例控制 变风量空调系统变风量空调系统 VAV：低负荷下，节能优于定风量 系统，增加了系统总送风量控制，在室内不同空调 区域设置变风量末端设备 变风量系统的总风量控制方式变风量系统的总风量控制方式：风机出口阀门控制， 风机入口倒叶片控制，
15、变节距控制，风机转速控制定风量空调系统的被控量是什么？连锁控制的启动定风量空调系统的被控量是什么？连锁控制的启动 和停止顺序是什么？和停止顺序是什么？ 答：被控量是：在温度调节时是回风温度，在湿度 调节时是回风湿度信号 定风量空调机组联锁控制 （1）启动顺序：新风风门、回风风门、排风风门开启送风机启动回风机启动冷热水阀开启加 湿阀开启 （2）停止顺序：关加湿阀关冷热水阀回风机停 送风机停新风风门、回风风门、排风风门全关定风量空调系统的温度调节节能策略是什么定风量空调系统的温度调节节能策略是什么? 答：控制器计算回风温度传感器测量的回风温度与 给定值比较的偏差，用 PID 规律输出信号控制空调
16、冷/热水调节阀开度以控制冷/热水量，夏季使房间温 度低于 28 ，冬季则高于 16 。电梯自动控制原理电梯自动控制原理：主电路，三相对称反并联晶闸 管组成的电动组，两个晶闸管、二极管接成的单相 半控桥式整流电路组成的制动组；控制部分，微机 控制器，PI 调节器，触发电路 电梯分类电梯分类：乘客，载客，客货，病床，住宅，杂物， 消防，船舶，观光，汽车， PLC 的应用优点的应用优点：系统简单，功能性强，通用性强， 故障率低 电梯控制的关键技术电梯控制的关键技术：电梯平层 电子选层器，梯限 速控制方法 ，电梯群控方法 滚动优化算法 提高电梯平层精度提高电梯平层精度：传统用磁感应器，现在用电子 选层器，霍尔开关做检测装置，利用 CPU 计算选层， 提高精度 楼宇给排水系统组成楼宇给排水系统组成：生活供水，中水，污水，消 防供水系统。排水系统包括中水和污水系统 供水系统组成供水系统组成：传统高位水箱方式，恒压供水方式 设置消防系统增压设施：为满足高位消防水箱静水 压力对系统最不利点要求的压力值，为满足灭火水 压，为满足扬程，降低自备应
