建筑设备自动控制系统创新设计
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/TC65/SC65C/WG6都开始研究制定现场总线标准。 1986年，德国推出Profibus。 1990年，美国推出LonWorks。 1992年，成立ISP协会，着手在Profibus基础上制定现场总线标准。 1993年，成立WorldFIP协会，准备以法国EIP工厂仪表通信协议为基
础制定现场总线标准。 1994年，ISP和WorldFIP合并，成立现场基金会，推动现场总线国际
二、BAS系统结构及其功能
(2) BAS的现场总线
(A) 现场总线的定义 ● 美国仪表协会（ISA/SP50）对现场总线的定义
现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通 了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备） 之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设 备
二、BAS系统结构及其功能
● 国际电工委员会IEC/TC65标准和现场总线基金会FF的定义
二、BAS系统结构及其功能
1.2 BAS的系统框图
管理执行系统
管
企业资源计划
理
管理计算机
层
以太网
防火墙
自
动
中央站
化
以太网
层
分站
现
场
以太网
层
浏览器
分站 以太网
二、BAS系统结构及其功能
(1) BAS网络总线
网络总线是网络通信总线，在BAS中是上经管理计算机、 中央站、分站、现场设备之间连接总线，而网络总线 总网络技术应是多个计算机系统的集合，实现数据通 信和资源共享。就智能建筑而言，BAS其系统结构应是 有机地将其融合在建筑物网络系统之内，实现建筑物 的通讯和资源共享，从目前现状和发展趋势，BAS其网 络总线采用是以太网形式（TCP/IP）以太网的速率有 10兆、100兆、1000兆甚至1G，其选用何种形式应结合 工程实际需求而定。
一、建筑设备自动控制系统概述
2.BAS的设计依据
2.1 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000） 2.2 《民用建筑电气设计规范》 2.3 工程项目的监控和管理需求，功能定位
二、BAS系统结构及其功能
1.建筑设备自动控制系统组成及其功能
1.1 建筑设备自动控制系统的组成
BAS通常是一个集散型或者是分布的开放型系统， 目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一 层中央计算机系统，第二层区域智能分站（DDC控 制器）第三层数据采样与控制终端组成
二、BAS系统结构及其功能
第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型计 算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计算机 系统，系统中各智能单元既相互协同又高度自治， 能在全系统范围内实现资源管理，动态地进行任务 分配或功能分配，同时可以执行分布式程序。
Hale Waihona Puke Baidu
二、BAS系统结构及其功能
第二层智能分站（DDC）主要任务是： ⑴ 现场监测点数据的周期性采集； ⑵ 采集数据的处理（滤波、放大、转换）； ⑶ 现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理； ⑷ 控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）； ⑸ 控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数 据交换，向上传送现场的各项采集数据和设备运行状 态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令 或参数设定、修改。
标准开发。
2000年，IEC宣布现场总线国际标准IEC61158面世
二、BAS系统结构及其功能
●现场总线发展的特点 现场总线有三大特点： (1)信号传输数字化； (2)标准统一，完全开放； (3)控制彻底分散。
二、BAS系统结构及其功能
现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅 有技术问题，也有支持率问题，不仅是通信标准，也是 系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现 数字通信。现场总线网线节点（如传感器/变送器、执 行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用0和1代 替传统直流模拟量信号（如4~20mA、0~10mA、0~10V、 0~5V等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线 技术还在系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用 于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现 场总线技术是开放系统的技术基础。
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、 双向传输、多分支结构的通信网络，现场总线的本质含义 表现在以下6个方面。 ●现场通信网线 ●分散功能块 ●现场设备互联 ●通信线供电 ●互操作性 ●开放式互联网络
二、BAS系统结构及其功能
(B) 现场总线的结构及其特点 现场总线的发展 1984 年 ， 美 国 仪 表 协 会 ISA/SP50 工 作 组 和 国 际 电 工 协 会
建
筑
设
备
自
动
上
控
海
制 系
市
王
安 装
统 设
元工 恺程
有
计
限
公
司
一、建筑设备自动控制系统概述
1.BAS的基本功能及设计目标
楼宇设备自控系统主要是对建筑物的变配电设备、应急 备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等的监视、测量和 照明设备的监控、给排水系统的给排水设备、饮水设备及 污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制、空调系 统的冷热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等 运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运 行工况的监视，以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监 视。通过BAS实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理， 以达到节约能源和人力资源，提高物业管理水平和向用户 创造更舒适、安全的环境
二、BAS系统结构及其功能
智能分站与楼宇设备自控系统（BAS）以现场总线方式 进行通讯，BAS中分散的智能分站的操作运行应是高度 自治的，并不依赖BAS监控软件。当系统通信故障时， 智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时 也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦 地理位置上更具有分布性，也可减少各监控工作站与 智能分站之间的通讯量。
二、BAS系统结构及其功能
第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测 输入点（IP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、 火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点 （OP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开 关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转 变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA）或电压 （ 0-10V ） 量 ， 同 样 区 域 智 能 输 出 （ 4-20mA ） 或 （ 010V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小 或调整风门的开度）。
础制定现场总线标准。 1994年，ISP和WorldFIP合并，成立现场基金会，推动现场总线国际
二、BAS系统结构及其功能
(2) BAS的现场总线
(A) 现场总线的定义 ● 美国仪表协会（ISA/SP50）对现场总线的定义
现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通 了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备） 之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设 备
二、BAS系统结构及其功能
● 国际电工委员会IEC/TC65标准和现场总线基金会FF的定义
二、BAS系统结构及其功能
1.2 BAS的系统框图
管理执行系统
管
企业资源计划
理
管理计算机
层
以太网
防火墙
自
动
中央站
化
以太网
层
分站
现
场
以太网
层
浏览器
分站 以太网
二、BAS系统结构及其功能
(1) BAS网络总线
网络总线是网络通信总线，在BAS中是上经管理计算机、 中央站、分站、现场设备之间连接总线，而网络总线 总网络技术应是多个计算机系统的集合，实现数据通 信和资源共享。就智能建筑而言，BAS其系统结构应是 有机地将其融合在建筑物网络系统之内，实现建筑物 的通讯和资源共享，从目前现状和发展趋势，BAS其网 络总线采用是以太网形式（TCP/IP）以太网的速率有 10兆、100兆、1000兆甚至1G，其选用何种形式应结合 工程实际需求而定。
一、建筑设备自动控制系统概述
2.BAS的设计依据
2.1 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000） 2.2 《民用建筑电气设计规范》 2.3 工程项目的监控和管理需求，功能定位
二、BAS系统结构及其功能
1.建筑设备自动控制系统组成及其功能
1.1 建筑设备自动控制系统的组成
BAS通常是一个集散型或者是分布的开放型系统， 目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一 层中央计算机系统，第二层区域智能分站（DDC控 制器）第三层数据采样与控制终端组成
二、BAS系统结构及其功能
第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型计 算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计算机 系统，系统中各智能单元既相互协同又高度自治， 能在全系统范围内实现资源管理，动态地进行任务 分配或功能分配，同时可以执行分布式程序。
Hale Waihona Puke Baidu
二、BAS系统结构及其功能
第二层智能分站（DDC）主要任务是： ⑴ 现场监测点数据的周期性采集； ⑵ 采集数据的处理（滤波、放大、转换）； ⑶ 现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理； ⑷ 控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）； ⑸ 控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数 据交换，向上传送现场的各项采集数据和设备运行状 态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令 或参数设定、修改。
标准开发。
2000年，IEC宣布现场总线国际标准IEC61158面世
二、BAS系统结构及其功能
●现场总线发展的特点 现场总线有三大特点： (1)信号传输数字化； (2)标准统一，完全开放； (3)控制彻底分散。
二、BAS系统结构及其功能
现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅 有技术问题，也有支持率问题，不仅是通信标准，也是 系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现 数字通信。现场总线网线节点（如传感器/变送器、执 行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用0和1代 替传统直流模拟量信号（如4~20mA、0~10mA、0~10V、 0~5V等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线 技术还在系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用 于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现 场总线技术是开放系统的技术基础。
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、 双向传输、多分支结构的通信网络，现场总线的本质含义 表现在以下6个方面。 ●现场通信网线 ●分散功能块 ●现场设备互联 ●通信线供电 ●互操作性 ●开放式互联网络
二、BAS系统结构及其功能
(B) 现场总线的结构及其特点 现场总线的发展 1984 年 ， 美 国 仪 表 协 会 ISA/SP50 工 作 组 和 国 际 电 工 协 会
建
筑
设
备
自
动
上
控
海
制 系
市
王
安 装
统 设
元工 恺程
有
计
限
公
司
一、建筑设备自动控制系统概述
1.BAS的基本功能及设计目标
楼宇设备自控系统主要是对建筑物的变配电设备、应急 备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等的监视、测量和 照明设备的监控、给排水系统的给排水设备、饮水设备及 污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制、空调系 统的冷热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等 运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运 行工况的监视，以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监 视。通过BAS实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理， 以达到节约能源和人力资源，提高物业管理水平和向用户 创造更舒适、安全的环境
二、BAS系统结构及其功能
智能分站与楼宇设备自控系统（BAS）以现场总线方式 进行通讯，BAS中分散的智能分站的操作运行应是高度 自治的，并不依赖BAS监控软件。当系统通信故障时， 智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时 也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦 地理位置上更具有分布性，也可减少各监控工作站与 智能分站之间的通讯量。
二、BAS系统结构及其功能
第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测 输入点（IP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、 火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点 （OP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开 关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转 变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA）或电压 （ 0-10V ） 量 ， 同 样 区 域 智 能 输 出 （ 4-20mA ） 或 （ 010V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小 或调整风门的开度）。