第7章 楼宇自动化系统集成技术

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1、第七章第七章1引 言 楼宇自动化系统的发展 进一步研究楼宇自动化系统集成化处理的 目标2第一节 楼宇自动化系统集成概述 楼宇自动化系统集成的目标1对各类设备自动化子系统进行统一 的监测、控制和管理的信息系统集成2实现各设备的联动，降低成本，提 高楼宇的经济效益3开放的数据结构，共享信息资源4提高管理效率，降低运行成本，节 约能源第一节 楼宇自动化系统集成概述3楼宇自动化系统集成后应具备的特点 1先进性2开放性3实用性4经济性第一节 楼宇自动化系统集成概述4楼宇自动化系统集成的基本原则 （一）用户需求的原则（二）管理者需求的原则（三）技术合理的原则第一节 楼宇自动化系统集成概述5楼宇自动化集成系

2、统功能 楼宇自动化集成系统的一般框架 第一节 楼宇自动化系统集成概述6楼宇自动化集成系统功能 楼宇自动化子系统功能1供配电系统监测、控制、管理系统2智能照明控制系统3中央空调控制系统4电梯自动控制系统5给排水控制系统6消防报警控制系统7安保控制系统8资料管理 9设备管理 10库存管理 11客户管理 12系统维护 13监控管理 14图形显示第一节 楼宇自动化系统集成概述7楼宇自动化集成系统功能 楼宇自动化集成系统功能楼宇自动化集成系统可分成：一般 功能、专业功能和管理功能第一节 楼宇自动化系统集成概述8楼宇自动化集成系统功能楼宇自动化集成系统结构原理图 第一节 楼宇自动化系统集成概述9楼宇自动化

3、集成系统功能 楼宇自动化的系统一般具有三级控制和二 级网络结构现场设采样控制部件硬件为直接数字控 制器(DDC)，DDC具有可靠性高，控制功能强、 易于编写程序的特点监控级网络控制器或PC机称为设备子 系统控制站，通常选用工业控制现场总线，较常 用的是RS485或LonWorks管理信息级使用LAN、BACnet等网络 ，以PC机为中央监控主机和实时操作系统平台第一节 楼宇自动化系统集成概述10第二节 系统集成原理 系统集成方法的描述框架 系统集成方法的描述框架 11系统集成方法的描述框架 框架模型的构成思想系统集成方法的基本任务是系统集成的基本研究对象系统集成内容划分为3个描述层次 框架模型

4、的基本特点第二节 系统集成原理12系统集成方法的描述框架 应用集成框架的背景应用集成框架的定义ISO15745包括4个部分，总标题是“工业自动化系统和集成开放系统应用集成框架应用集成框架参考描述”。第二节 系统集成原理13ISO15745的关联 第二节 系统集成原理14系统集成原理与相关原理 系统集成的基本原理 系统集成实现原理 第二节 系统集成原理15系统集成原理与相关原理 集成与并行工程原理并行工程运行框架定义为3个层次集成哲理与并行模式成功结合的要点第二节 系统集成原理16系统集成原理与相关原理并行工程运行框架 第二节 系统集成原理17系统集成原理与相关原理 集成与重构工程原理 集成与重

5、构变换原理 第二节 系统集成原理18楼宇自动化系统集成的基本形态 信息集成 物理集成 应用集成第二节 系统集成原理19第三节 楼宇自动化系统 集成适用技术楼宇自动化系统网络集成技术 网络集成应遵循的原则 网络需求分析20楼宇自动化系统网络集成技术 系统网络结构设计目前由于投资和技术原因，在智能 楼宇中系统的网络结构设计不尽合理，因 此存在着几种楼宇自动化系统的集成形成 。 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术21楼宇自动化系统网络集成技术各子系统分立运行的网络结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术22楼宇自动化系统网络集成技术目前智能楼宇中常见的网络结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术23

6、楼宇自动化系统网络集成技术楼宇自动化系统智能监控网络Intranet结 构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术24楼宇自动化系统网络集成技术智能化监控网络系统的技术模式的系统优越性各子系统分工和为系统集成定位的原则第三节 楼宇自动化系统集成适用技术25楼宇自动化系统网络集成技术多种网络技术在楼宇自动化系统中的集成 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术26楼宇自动化系统网络集成技术 楼宇自动化系统网络的集成 网络层BACnet应用层应用层BACnet网络层数据链路 层ISO8802-(IEEE802.3)MS/TP (主从/ 令牌传递 )PTP (点到点 协议 )LONTALK (Propriet

7、ary)物理层ISO8802-3 (IEEE802.3)ARCnet (ATA/ANS1878-1)EIA-485 (RS485)EIA232 (RS232)第三节 楼宇自动化系统集成适用技术27楼宇自动化系统网络集成技术 物业管理信息系统与楼宇自动化系统的集 成 物业管理信息系统的总线型体系第三节 楼宇自动化系统集成适用技术28楼宇自动化系统网络集成技术总线型智能楼宇物业管理信息系统体系结 构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术29楼宇自动化控制网络数据通信协议 以及与Internet的互连 楼宇自动控制通信协议-BACnet BACnet的互联网扩展1. BACnet互联网的概念2. BA

8、Cnet 附录H.33. BACnet 附录JBACnet/IP规范的内容有7部分第三节 楼宇自动化系统集成适用技术30楼宇自动化控制网络数据通信协议 以及与Internet的互连用PAD组建BACnet互联网 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术31智能楼宇中的BACnet互联网 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术32智能楼宇集散型控制系统集成技术 基于DCS的C/S模式应用方法1网络形式(1) 网络环境(2) ACG提供一个支持TCP/IP协议的Socket通信编程接口 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术33智能楼宇集散型控制系统集成技术物理层IEEE802.3 10BASE-5传输 速率1

9、0Mbit/s传输 介质50同轴电缆传输 距离每网段500m(用中断器达2.5Km)站点间距离最小2.5m收发器线长 度最长50m编码 方式曼彻斯特编码传输 方式基带传输物理接口数1个媒体访问 控制(MAC)CSMA/CD站点地址出厂设定Ethernet通信接口参数表 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术34智能楼宇集散型控制系统集成技术Socket通信编程接口表 OSIACG7应用层Geteway通信 程序6表示层5会话层Socket I/F4传输层TCP3网络层IP,ICMP,ARP2链路层CSMA/CD1物理层基带 10Mbit/s第三节 楼宇自动化系统集成适用技术35智能楼宇集散型控制系

10、统集成技术(3) 通过ACG命令方式访问ACG， 可以对V-NET网上的现场控制器进行过程 数据采集和给定，以实现生产过程的监控 和管理。基于DCS的网络结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术36智能楼宇集散型控制系统集成技术2网络协议 3C/S工作方式面向连接服务的Socket调用 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术37智能楼宇集散型控制系统集成技术4实时监控五项主要功能:网络通信功能、数据采集功能、动态监控功能、信息处理功能、过程组态功能第三节 楼宇自动化系统集成适用技术38智能楼宇集散型控制系统集成技术 基于Web技术的新型智能楼宇DCS结构的 应用方法 第三节 楼宇自动化系统集成适用

11、技术39智能楼宇集散型控制系统集成技术基于Web的B/S结构的DCS 具有下列一些优点 1应用服务器的开发简单 2有许多现成的可供选择的外围程序 3客户端猎取数据更加容易 4和软件的发展趋势相符合第三节 楼宇自动化系统集成适用技术40智能楼宇现场总线控制 系统集成技术 自动化系统网络集成与应用集成面临的问 题现场总线网络集成应用示例 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术41智能楼宇现场总线控制 系统集成技术 现场控制层应用集成的基础 单回路控制系统的应用集成 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术42智能楼宇现场总线控制 系统集成技术 OPC技术是现场总线与上层网络数据集成的基 础 OPC服务器作为

12、现场设备接口 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术43智能楼宇现场总线控制 系统集成技术过程监控层应用集成 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术44智能楼宇现场总线控制 系统集成技术 开发中的OPC技术 智能楼宇远程监控的应用集成第三节 楼宇自动化系统集成适用技术45智能楼宇现场总线控制 系统集成技术 LonWorks网络与LAN、Internet的集成技术LonWorks技术集成 的BAS结构图 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术46智能楼宇现场总线控制 系统集成技术信息传输系统 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术47智能楼宇现场总线控制 系统集成技术路由器的连接方案 第三节 楼宇自动化系统集成

13、适用技术48智能楼宇现场总线控制 系统集成技术网络拓扑结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术49智能楼宇现场总线控制 系统集成技术协议转换器连接方式 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术50智能楼宇现场总线控制 系统集成技术隧道技术连接方式 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术51网络环境下智能楼宇的远程监控的 Web技术 三层Browser/Server结构模式 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术52远程监控与控制框图 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术53楼宇自动化系统软件平台 智能楼宇设备控制组态软件（即计算机控 制系统的系统软件控制系统软件的开 发工具） 智能楼宇设备控制组态软件平台的作

14、用 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术54楼宇自动化系统软件平台1绘图组态子系统2系统设置子系统3监控组态子系统4通讯组态子系统第三节 楼宇自动化系统集成适用技术55楼宇自动化系统软件平台BAS控制组态集成软件系统结构图 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术56楼宇自动化系统软件平台 智能楼宇集成软件平台组成 集成软件平台的主要模块结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术57楼宇自动化系统软件平台1通讯管理模块2数据库系统3报警处理模块4人机界面5用户接口第三节 楼宇自动化系统集成适用技术58楼宇自动化系统软件平台 智能楼宇控制软件的显示功能 智能楼宇控制软件平台功能框图 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术59楼宇自动化系统软件平台1系统总貌显示2分类显示功能3回路显示功能4报警功能5历史数据存储与显示功能第三节 楼宇自动化系统集成适用技术60楼宇自动化系统软件平台 智能楼宇控制系统数据库管理现场控制器软件结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术61楼宇自动化系统软件平台1系统硬件支持以下几种类型的信号模拟量输入，模拟量输出，开关量输 入，开关量输出。2现场控制站数据结构第三节 楼宇自动化系统集成适用技术62楼宇自动化系统软件平台数据库存储结构 第三节 楼宇自动化系统集成适用技术63楼宇自动化系统软件平台 内存分配与中断控制1内存分配2中断控制第三节 楼宇自动化系统集成适用技术64