建筑物自动化的三种总线技术
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一,工业总线三种基本类型*传感器级总线,即485总线网络*设备级总线,即HART总线网络*现场总线,即FieldBus现场总线网络现场总线定义:现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网现场总线分为以下几种:下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。
1、基金会现场总线(FoundationFieldbus 简称FF)这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。
该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用,具有良好的发展前景。
基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型(1,2,7层),即物理层、数据链路层、应用层,另外增加了用户层。
FF分低速H1和高速H2两种通信速率,前者传输速率为31.25Kbit/秒,通信距离可达1900m,可支持总线供电和本质安全防爆环境。
后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒,通信距离为750m和500m,支持双绞线、光缆和无线发射,协议符号IEC1158-2标准。
FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。
2、CAN(ControllerAreaNetwork控制器局域网)最早由德国BOSCH公司推出,它广泛用于离散控制领域,其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准,得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。
CAN协议分为二层:物理层和数据链路层。
CAN的信号传输采用短帧结构,传输时间短,具有自动关闭功能,具有较强的抗干扰能力。
CAN支持多主工作方式,并采用了非破坏性总线仲裁技术,通过设置优先级来避免冲突,通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s,通讯速率最高可达40M /1Mbp/s,网络节点数实际可达110个。
已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。
五种总线介绍总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。
在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路叫总线,微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
以下为大家介绍五种总线。
Dupline总线:Dupline是一种现场及安装总线,为建筑自动化、配水、能源管理、铁路系统及其它领域提供独一无二的解决方案。
该系统能通过普通双芯线缆传输数字和模拟信号达数公里距离。
系统采用模块化设计,操作原理简单,即使是新手也能很快在现有或新的应用领域熟练使用该系统。
解决方案设计将各种Dupline模块产品结合起来,包括数模I/O模块、可编程逻辑控制器(PLC)和个人计算机接口、人机界面和调制解调器。
安装的所有模块连接到同一条双芯线缆,以在模块间以及中央控制器和模块间实现数据交换。
Dupline总线的应用:Dupline通常用作远程I/O系统,在现场装置(如传感器、接触器、阀门和按钮等)和中央监测控制器(PLC、个人计算机或Dupline控制器)之间建立连接。
但是当信号通过点对点的方式传输,不需要控制器或其它智能装置时,Dupline还可用作简单的接线替代系统。
(Dupline信号不仅可以通过铜线传输,也可通过光缆、无线电调制调解器、租赁电话线或GSM调制调解器传输。
自1986年以来,Dupline已在全球安装了超过10万个系统,为其出色的性能提供了强有力的佐证。
)Dupline总线的优点和特性:传输距离达10公里,不需要中继器,操作简便,高度抗噪,自由拓扑,灵活,无特殊线缆要求,可利用原有线缆,有总线供电设备,与PLC和个人计算机接口灵活连接,通过GSM调制调节器、无线电调制调解器或光缆传输性能经10万个已安装系统证明,低本高效。
建筑设备自动化期末复习题第一章1.什么是智能建筑?利用先进的技术对楼宇进行控制、联系和管理,强调楼宇自动化,通信与网络系统自动化,办公自动化2.什么是5A,3A、BAS?3A:楼宇自动化系统BAS、通信与网络自动化系统CAS、办公自动化系统OAS5A:3A基础上加上:保安自动化系统SAS,消防自动化系统FASBAS:楼宇自动化系统3.BAS系统子系统有哪些?哪些等级高,哪些等级低(跟人命有关等级最高)等级依次降低:消防报警子系统、安全防范子系统、楼宇设备自控子系统、综合布线子系统、通信网络子系统、网络应用与办公自动化子系统、物业管理子系统4.建筑设备自动化体系结构有什么(三类bas系统)(1)按楼宇设备功能组织的BAS系统(2)按楼宇建筑层面组织的BAS系统(3)混合型的BAS系统5.BAS技术支撑体系(记住表格第一列:计算机智能控制理论技术、计算机网络通信技术、建筑环境设备理论)计算机智能控制理论技术、计算机网络通信技术、建筑环境设备理论第二章6.自控框图的组成,务必掌握(1)被控对象:需要控制的装置、设备和过程(2)检测装置:检测被控对象各种参数(3)控制器:交换、检测及提供信号(4)执行机构:接受控制器发来的控制信号,经信号转变,驱动各种调节机构的动作,从而改变被控对象的被调参数7.计算机控制系统的分类,前馈,反馈是什么(1)恒值控制系统:设定值为常数,受扰动时,能使被控量与设定值一致(2)程序控制系统:设定值为按预定规律随时间变化的函数(3)随动控制系统:设定值预先未知的随时间变化函数,控制量实时跟随设定值变化8.自动控制的性能指标,有哪些(1)动态性能指标:最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间(2)稳态性能指标:静差9.输入输出通道有哪些模拟量输入通道、模拟量输出通道数字量输入通道、数字量输出通道10.闭环系统、开环系统,前馈,负反馈,正反馈闭环系统:引入反馈量,整个系统是闭合的,称为闭环系统开环系统:系统输入量与输出量不存在反馈通道,称为开环控制负反馈:受控部分发出反馈信息,抑制或减弱了控制部分的活动正反馈:受控部分发出反馈信息,促进或加强了控制部分的活动补偿调节:根据干扰量按一定规律改变系统的给定值,对输出产生影响,称为补偿作用前馈—反馈复合控制系统:把补偿调节和反馈控制系统结合起来控制11.控制系统的分类、指标(作业题)(1)按基本功能分类:1、恒值控制系统2、程序控制系统3、随动控制系统(2)按应用方式分类:(1)操作指导控制系统(2)直接数字控制系统(3)监督计算机控制系统(4)集散型计算机控制系统12.通道中什么叫AI、DI、AO、DO?(比如温度数据采集属于什么)AI:模拟量输入通道;将过程参数经A/D转变为二进制代码给计算机(如温度、压力、流量)AO:模拟量输出通道;将数字控制量经过D/A转换器转化为执行机构的模拟信号,实现对生产的控制。
第一章:●1. 智能建筑具有某种“拟人智能”特性及功能。
主要表现在:(1)具有感知、处理、传递所需信号或信息的能力(2)对收集的信息具有综合分析、判断和决策的能力(3)具有发出指令并提供动作响应的能力。
●2.智能建筑的核心技术:现代计算机技术(Computer)、现代控制技术(Control) 、现代通信技术(Communication) 、现代图形显示技术(CRT)。
3.智能建筑的功能:(1)舒适功能(2)安全功能(3)便捷功能。
●4.建筑智能化系统主要由:建筑管理系统BMS、信息网络系统INS、通信网络系统CNS。
5.建筑设备自动化系统BAS定义:将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、电梯、给排水以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统。
6.建筑管理系统BMS包括:建筑设备自动化系统BAS、安全防范系统SAS、火灾自动报警与消防联动系统FAS。
7.综合布线系统GCS是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。
它能使建筑物或建筑群内部的(语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理)及建筑物自动化管理设备等系统之间等彼此相联,也能使建筑物内通信网络设备与外部的通信网络相联。
8.通信网络系统包括通信系统、计算机网络、接入系统三大部分,是以数字程控交换机PABX和网络中央集控器为核心,通过网络布线将相关的设备和介质组成一体化的系统,并连接(无线通信系统、卫星通信系统)、有线广播系统、电视会议系统、Internet系统、多媒体通信等,通信网络系统也经常称为通信自动化系统CAS。
9. 建筑设备自动化系统的功能:(1)设备监控与管理(2)节能控制。
10. BMS的自动监视指对建筑物中的配电设备、空调、卫生、动力设备,火灾及安全防范设备,照明设备,应急广播设备,电梯设备等进行监视、测量、记录等。
其自动监视内容如下:(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。
●11.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)和机械防排烟控制等。
论述lonworks总线的技术特点LonWorks总线是一种用于建筑自动化和工业控制系统的现场总线技术,具有以下技术特点:1. 基于开放标准:LonWorks总线基于开放的标准协议,如ISO/IEC 14908,ANSI/EIA-709.1等。
这些开放标准使得LonWorks总线成为一个通用的、灵活的通信解决方案,可以与各种设备和系统无缝集成。
2. 分布式网络结构:LonWorks总线采用分布式网络结构,通过各种设备之间的通信来实现数据交换和控制。
这种结构使得系统具有良好的可扩展性和灵活性,能够适应不同规模和需求的应用。
3. 多媒体支持:LonWorks总线支持多种传输介质,包括电力线通信、以太网、红外线和无线通信等。
这种多媒体支持使得LonWorks总线能够适应不同环境和应用需求,提供更多的选择和灵活性。
4. 高可靠性和实时性:LonWorks总线采用多主-多从的通信模式,具有高可靠性和实时性。
通过分布式的通信机制和冗余设计,LonWorks总线能够保障数据的稳定传输和系统的稳定运行。
5. 开放的编程接口:LonWorks总线提供了开放的编程接口和工具,使得系统开发更加方便和灵活。
开发人员可以使用多种编程语言和工具,进行快速开发和定制化。
6. 简化安装和维护:LonWorks总线采用插拔式的设备连接方式,简化了系统的安装和维护过程。
同时,LonWorks总线还支持远程诊断和升级功能,方便对系统进行远程监控和管理。
综上所述,LonWorks总线具有开放标准、分布式网络结构、多媒体支持、高可靠性和实时性、开放的编程接口以及简化安装和维护等技术特点。
这些特点使得LonWorks总线成为一个灵活、可靠和易于集成的现场总线技术。
楼宇自动化控制网络技术介绍本文介绍了楼宇自动化系统,分析了传统集散控制系统和新兴的现场总线控制系统优缺点以及应用,并介绍了楼宇自控领域中流行的4种现场总线。
说明了以太网技术的发展以及在楼宇自控领域中的最新应用情况,对现场总线控制系统和以太网进行了比较目前日益流行的智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会的需要,也是未来建筑发展的方向。
智能建筑主要由楼宇自动化系统(Buiding Automation system,缩写为BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。
其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。
楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制,这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。
它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求。
2现场控制系统FCS的出现以及在楼宇自控中的应用上个世纪七八十年代,伴随着计算机可靠性提高,价格大幅下降,出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(Distributed ControlSystem,简称DCS)。
DCS是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。
它的测量变送仪表一般是模拟仪表,因此它属于一种模拟数字混合控制系统,这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。
DCS在工业自动化控制领域获得了广泛的应用,也开始应用到楼宇自动化控制领域。
但是DCS存在如下一些缺点:(1)安装费用高。
采用一台仪表、一对传输线的接线方式,导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难;(2)可靠性差。
模拟信号传输精度低,而且抗干扰性差;(3)系统封闭。
各厂家的产品自成系统,系统封闭、不开放,难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。
现场总线的分类及其应用领域《现场总线的分类及其应用领域》现场总线是一种用于自动化控制系统的通信网络,它为设备和工控系统提供了高效的数据传输和通信能力。
现场总线的分类可以根据其传输介质、协议和拓扑结构来进行划分。
不同类型的现场总线适用于不同的应用领域,从工业自动化到建筑物管理系统,都可以找到现场总线的身影。
根据传输介质的不同,现场总线可以分为有线总线和无线总线。
有线总线是最常见的类型,它使用电缆作为传输媒介,具有较高的可靠性和稳定性。
有线总线通常用于工业控制系统,例如Modbus、Profibus和CAN总线等。
无线总线则通过无线信号进行数据传输,无需铺设电缆,便于布线和扩展。
无线总线通常应用于楼宇自动化系统和智能家居领域,例如Zigbee、Z-Wave和KNX等。
根据协议的不同,现场总线可以分为多种类型。
其中,Modbus是一种开放的串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
Profibus则是采用主从结构的总线系统,适用于工业过程控制和制造业。
CAN总线主要用于较小规模的分散系统,如汽车电子系统和嵌入式系统。
另外,Ethernet/IP和PROFINET是基于以太网的现场总线协议,将工控系统与企业级网络进行无缝集成,用于大型工业控制系统。
根据拓扑结构的不同,现场总线可以分为总线型和星形型。
总线型拓扑结构将所有设备连接到一根通信电缆上,数据在各个设备之间通过总线传输。
总线型拓扑适用于小型系统和简单控制任务,如Zigbee和Modbus。
星形型拓扑结构将设备连接到中心节点,各个设备之间通过中心节点进行数据交换。
星形型拓扑适用于大型系统和复杂控制任务,如Profibus和Ethernet/IP。
现场总线在工业自动化、建筑物管理和智能家居等领域都有广泛应用。
在工业控制系统中,现场总线可以实现设备之间的数据交换和通信,提高生产效率和降低成本。
在建筑物管理系统中,现场总线可以连接楼宇设备,实现对照明、空调、安防等系统的集中控制和管理。
基于C—bus的建筑BAS电气系统应用C-bus系统是一个先进的管理系统。
在楼宇中应用C-bus系统可以轻松的实现对楼宇各种线路的逻辑要求,本文将着重分析它在楼宇建筑中的应用情况。
标签:C-bus系统,BAS电气系统,楼宇建筑电气控制随着科学技术的发展,建筑也逐渐趋于智能化发展,而智能化建筑的构建通常都会借助楼宇自动化系统以及实时控制总线系统,楼宇自动化系统实现了各个电气设备的自动化管理,而实时控制总线系统实现了电气设备与控制台的连接,本文将分析BAS系统,C-bus系统,对C-bus系统在智能化建筑的应用加以简述。
1.BAS系统智能建筑包含了主楼、机楼和裙楼这三个部分。
楼宇自动化系统(BAS)是智能化系统中一个非常重要的组成部分,它的目的是对智能建筑内的所有机电设备和能源进行智能化管理,在此基础上,创造安全舒适的生活和工作环境。
因此BAS电气系统必须具备一系列的能力,以此保障楼宇建筑各个机电设备有条不紊合作,协调,科学地济宁管理维护保养工作。
2.C-bus系统C-bus系统是一个二线制的管理类系统。
它的原理主要是借助单元器件内置的微型处理器和存储单元,通过一对信号线连接形成网络,而每一个单元都会设定一个唯一的地址用于软件对其设定其功能,最后通过单元控制各个回路负载,使得输入单元和输出单元通过群组建立相应的联系,只要有输入,输入单元就可以把它变为C-bus信号并在C-bus系统上进行广播,而输出单元在收到控制信号后会做出判断以此控制回路的输出。
此外,只要有电脑接入C-bus系统,就可以实现实时监控和定时控制等功能。
3.C-bus系统在楼宇自动化系统中的应用众所周知,BAS系统的一个明显的特色是测控点分散,除此外,它的监控和管理的机电设备、能源设备种类繁多,为了实现不同厂家生产的不同设备之间的互相通信,就必须将Cubs系统技术充分应用到其中。
最常见的是从功能上来对数据总线进行划分,可以分为地址总线(address bus)、數据总线(data bus)和控制总线(control bus)。
楼控系统中Lonworks总线及其应用技术总结现场总线是20世纪80年代中期在国际上发展起来的。
随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低,计算机与计算机网络系统得到迅速发展。
现场总线可实现整个企业的信息集成,实施综合自动化,形成工厂底层网络,完成现场自动化设备之间的多点数字通信,实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。
现场总线是应用在生产现场、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。
迄今为止,比较成熟的并且比较有影响力的现场总线则有以下几种类型:1.FF,2.PROFIBUS,3.CAN,4.Lonworks,5.Devicenet,6.Interbus,7.WorldFIP,8.Swiftnet,9.P-net,10. CC-link,11.AS-i,12.controllnet。
由于现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求,设备一对一的分别进行连线的结构形式。
把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备,加上现场设备具有通信能力,因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表,直接在现场完成,实现了彻底的分散控制。
现场总线系统在技术上具有以下特点:1.系统具有开放性和互用性通信协议遵从相同的标准,设备之间可以实现信息交换,用户可按自己的需要,把不同供应商的产品组成开放互连的系统。
系统间、设备间可以进行信息交换,不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。
2.系统功能自治性系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,现场设备可以完成自动控制的基本功能,并可以随时诊断设备的运行状况。
3.系统具有分散性现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构,简化了系统结构,提高了可靠性。
系统具有对环境的适应性现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现供电和通信,并可以满足安全防爆的要求。
第⼀一章楼宇⾃自动化技术概述1.⺫⽬目前建筑智能化系统组成归纳成3A+GCS+BMS,即:BAS ⼤大楼⾃自动化系统OAS 办公⾃自动化系统CAS 通信⾃自动化系统GCS 综合布线系统BMS 建筑物管理系统(1)⼤大楼⾃自动化系统(BAS),包括:设备控制与管理⾃自动化(BA)、安全⾃自动化(SA)、消防⾃自动化(FA)。
有时把SA、FA、BA并列,成为”5A”(2)BAS采⽤用集散式的计算机控制系统(DCS),⼀一般具有三个层次。
现场控制机-监控⼀一台或者⼏几台设备;系统监督控制-负责某⼀一个⼦子系统,管理这⼀一⼦子系统的所有现场控制机,并把⼦子系统信息上传到上级系统;中央管理系统-是整个BA系统的核⼼心,对整个BA系统实施、组织、协调、管理、控制的任务。
(3)BA系统要实现:节能、⾼高校、可靠、安全的运⾏行;(4)BA应该具有以下功能:1)数据采集 2)运⾏行参数和状态显⽰示 3)历史数据管理 4)运⾏行记录报表5)远动控制功能6)控制指导7)能源统计和计量功能8)定时功能2.办公⾃自动化系统OAS 在智能建筑中,OSA常由两部分构成,物业管理公司为租户提供的信息服务和物业管理公司内部事务处理的OAS系统,⼤大楼使⽤用结构与租⽤用单位的业务专⽤用OAS系统。
需要在⼤大楼建设前期做出规划,以便设计GCS。
3.综合布线系统(GCS),智能建筑的神经系统,采⽤用光纤通信电缆、铜缆通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井中与⽔水平线槽内,与每⼀一层的每个⽤用户终端连接。
4.建筑物光⾥里系统(BMS):为了实现建筑设备管理⾃自动化⽽而设置的计算机系统,它把各个独⽴立的系统采⽤用⺴⽹网络通信的⽅方式实现信息共享与互相联动。
5.建筑智能化系统层次模型(1)⼀一般建筑(2)智能件组基础环境(3)楼宇通信(4)楼宇设备⾃自动监控(5)楼宇运营管理(6)楼宇公⽤用信息管理(7)⽤用户专⽤用信息管理6.智能建筑的定义:指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据⽤用户的需求进⾏行最优化组合,从⽽而为⽤用户提供⼀一个⾼高效、舒适、便利的⼈人性化建筑环境。
建筑智能与现场总线控制系统建筑智能与现场总线控制系统建筑智能是指在建筑结构中,利用计算机、网络、传感器、控制和通信技术,实现对建筑环境、设备和安全的智能化管理和控制。
现场总线控制系统是一种传感器和执行器互联的自组织网络技术,能够实现现场设备的共享、通讯和控制。
建筑智能和现场总线控制系统的协同应用,可以实现建筑环境的智能化、人机互动的智能控制和节约能源的目的,可谓是建筑科技的重要领域。
一、建筑智能的优势建筑智能系统是一种综合性的技术,它将建筑环境、设备和人员进行有机整合,实现了环境的智能控制和管理。
一方面,建筑智能系统能够提高建筑的管理效率,比如,可以实现自动化管理,及时监测和掌握各项数据,并对各种异常情况进行预警或自动控制;另一方面,建筑智能系统也能够提高建筑的舒适度和安全性,比如,可以智能控制照明、通风等环境条件,提供智能安防措施等。
此外,建筑智能还可以实现能源的节约和可持续发展,减少人工管理成本,降低所需维护和运行费用。
二、现场总线控制系统的原理现场总线控制系统是建筑智能的关键技术之一,其技术原理是在建筑中设置传感器和执行器节点,传感器通过探测环境中的温度、湿度、CO2浓度、PM2.5等指标,将采集到的信号进行数字化,然后通过总线传输到控制中心;执行器节点则负责控制执行设备,比如开关、照明、通风、空调等,每个执行器节点都可以对执行设备进行监控、控制和数据采集。
同时,整个控制系统的控制中心还可以对每个节点进行实时监控和数据采集,从而实现对建筑环境的智能控制。
三、建筑智能和现场总线控制系统的应用建筑智能和现场总线控制系统已经广泛应用于各种建筑实际中,比如,商业楼宇、医院、电力、能源、交通等领域。
这些应用中,建筑智能和现场总线控制系统所实现的功能也各不相同,比如,在商业楼宇中,建筑智能和现场总线控制系统主要应用于物业管理、建筑环境控制、节能等方面;而在医院中,建筑智能和现场总线控制系统则主要负责环境控制、安全防护等方面。
智能化建筑综合布线的分布方法智能化建筑综合布线是指在建筑物内部将各种智能化设备(如监控设备、自动化设备、通信设备等)通过网络连接到一起,使其能够相互交流和共享信息。
在进行智能化建筑综合布线时,需要考虑不同设备之间的布线需求和布线方法。
下面是智能化建筑综合布线的几种常用分布方法。
1.按功能分布:根据各种设备的功能需求将其分布在布线系统中的不同区域。
例如,将监控设备集中在一个区域,将自动化设备集中在另一个区域,以方便管理和维护。
2.按区域分布:根据建筑物内部的不同区域将设备进行分布。
例如,将监控设备分布在公共区域和入口处,将自动化设备分布在办公区域和会议室等区域。
3.按层级分布:将设备按照建筑物的楼层进行分布。
这种布线方法适用于多层建筑,可以更好地管理和维护各层的设备。
4.按组织结构分布:根据建筑物内部的不同组织结构将设备进行分布。
例如,将监控设备分布在各个部门的办公区域,将自动化设备分布在生产车间等区域。
以上是几种常用的智能化建筑综合布线的分布方法。
在实际应用中,还需要考虑以下因素:1.网络带宽和传输速度:智能化设备之间通过网络进行数据交流和共享,所以需要确保网络带宽和传输速度能够满足设备之间的通信需求。
2.安全性和隐私保护:由于智能化设备涉及到敏感信息的传输和存储,所以需要采取相应的安全措施,以保护设备和信息的安全性和隐私。
3.可扩展性和灵活性:建筑物的需求可能随着时间的推移而改变,所以在进行综合布线时,需要考虑到设备的可扩展性和灵活性,以便随时增加或更换设备。
4.线缆管理和标识:为了方便管理和维护布线系统,需要对线缆进行合理的管理和标识,以便快速找到对应的设备。
一填空1.建筑设备自动化的定义:将计算机、自动控制、数据通信与计算机网络等技术应用于建筑设备系统中,使得建筑设备系统能够对建筑物内外环境的变化自动地感知并作出相应的反应,为提供优良的建筑环境服务。
2.建筑设备监控系统(BAS),即狭义的建筑设备自动化系统,它是对建筑物中的各类建筑设备系统实施监控与控制的系统。
3.自动控制系统的控制方式有:开环控制与闭环控制。
4建筑设备自动化的目的:功能实现、故障诊断、提高工效、改善管理、降低能耗、绿色生态。
系统基本功能:自动测量、监视与控制。
5.载波基本的调制方法:调幅、调频、调相。
6.数据通信系统的主要组成部分:数据终端设备、数据通信设备、DTE 和DCE之间的接口、传输信道。
7.基本网络拓扑结构:总线型、星型和环型。
8.用于局域网的传输媒体通常有:同轴电缆、対绞线、光纤及无线方式。
通信方式:单工通信、半双工通信和全双工通信。
交换方式:电路交换、报文交换、分组交换。
9.多路复用技术通常包括:频分多路复用、时分多路复用、码分多路复用、波分多路复用。
10.计算机网络分类:1)按距离,可分为:局域网、广域网和城域网。
2)按介质,可分为:有线网、无线网。
3)按数据交换的基本方式:共享型网络、交换型网络。
4)按传输的信号种类:信息网络、控制网络。
11.OSI/RM的7层结构及单位:应用层(报文),表示层(报文),会话层(报文),传输层(报文),网络层(分组),数据链路层(帧),物理层(比特)。
12.TCP/IP的体系结构:应用层、运输层、网际层和网络接口层。
13.802局域网数据链路层分为:介质访问控制(MAC)子层和逻辑链路控制(LLC)子层。
14.建筑设备自动化系统中的控制网络包括:串行通信总线、现场总线和工业以太网几大类。
15.串行数据传输的线路方式:平衡方式和不平衡方式。
16.计算机控制系统的组成:计算机(工业控制机)和生产过程。
17.计算机系统的典型形式:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统。
建筑物自动化的三种总线技术提交日期:2003-03-01 浏览: 76建筑物自动化的三种总线技术杨守权中国行业标准JGJ/T16-92第26章建筑物自动化系统(BAS)所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。
就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久,因此,在商业领域已经成功运用多年的个人计算机和以太网通信,现在却成为BAS更新途径的热门话题。
PC-Based Control和以太网技术,已经开始全面进入BAS领域。
2000年3月,Honeywell公司推出的全数字化闭路电视监视系统DVM,就用PC-Based Video Server,类似于商业领域应用的个人计算机式视频服务器,取代了传统的模拟和数字混合的CCTV闭路电视矩阵切换器和磁带录像设备;DVM系统中,经过信号转换接口把所有摄像机的视频信号直接连入以太网通信,每20台摄像机使用1台Video Server。
这种第三代保安监控电视的全数字化CCTV以太网系统,已经在澳大利亚悉尼机场使用。
PC机技术日新月异的进步,使BAS的中央站功能不断增强;PC机的商业软件,如ODBC、API等等,已成为BAS的标准软件;基于PC机技术的分站不断发展。
信息领域的以太网技术对工业自动化和建筑物自动化各个层面的影响,从上到下。
B AS管理层的以太网正在下植到自动化层和更低的现场层。
BAS三层结构将会成为以太网“一网到底”的三层网络。
完成这项“通体透明网络”革新的主要技术,就是以太网现场总线。
以太网现场总线,也可称为以太网I/O(Input/Output),是控制技术2和信息技术的完美结合,性能发挥到极致,它或许能够解决工业自动化长期争论不休的现场总线标准化问题,是商业技术影响工控技术的一个范例。
以总线为脉络,分析计算机总线、测控总线和网络总线在BAS技术发展中分别担纲的角色,可以加深对BAS未来发展的了解。
1.总线BUS总线一词,源于计算机技术。
总线是各种信号线的集合(包括地址、数据、控制、电源等),是各种信息传输的通路,有汇总的涵义。
微软百科词典定义总线为:计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件连线(导线)。
IBM公司将其简称为用于传输信号或功率的一根或多根导体。
在建筑物自动化中,BAS总线可解释为用来连接中央站、分站、现场设备或者各种系统的那些具有导电性的通路,以完成数据或信号的传输。
以应用范围来分,BAS总线可划分为计算机总线、测控总线和网络总线。
计算机总线用于上位管理计算机和中央站内部部件的连接。
测控总线用于中央站与分站的连接,分站与现场设备的连接,现场设备之间的连接。
网络总线则是将上位管理计算机和中央站、浏览器等视为节点而共同连接在一起的一条多分支线路,将数据置于网络总线中,数据将会经所有的节点检测后,由其指定地址的节点接收。
BAS管理层的以太网就是网络总线。
当以太网下植到自动化层和现场层以后,以太网又扮演着测控总线的角色,在这种背景下,我们借用“网络就是计算机”的概念,不免也可以说“网络就是控制器”,因为所有传感器、执行器、分站、中央站已经遍布以太网中,以太网被赋予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人们可以随心所欲使用以太网,无论是进行实时控制还是传递管理信息。
2.标准化Standardization作为信息传输通路的总线,追求标准化,是各种总线的共同目标;只有标准总线,才能够支持更多的性能不同的产品的连接,完成更多的系统的集成,实现更完善的控制和管理,因此,总线以其有汇集性能的特点,尤其需要标准化。
标准总线的形成,主要有两种方法,一种是由非商业的或政府组织所产生的标准,目的在于使某一种类型总线开发和使用规范化,例如RS232C;这种正规的合法的技术标准,是在对已有方法、途径及技术开发进行仔细研究的基础上起草,并经正式批准后产生,这种标准通常包括着一些国际标准。
另外一种方法,是有某一家公司先行开发出一种总线技术,由于成功,得到其它公司模仿和广泛使用,以至一偏离该总线就会产生不兼容问题,导致产品在市场中受到限制,例如现场总线Lon Talk Bus;这类事实上的总线技术标准,是基于市场需求产生而形成的,无需正式批准,这种标准通常包括大量流行的工业标准。
3.计算机总线Computer Bus中国行业标准JGJ/T16-92第26章BAS,对中央站硬件、组态、系统软件的规定(26.4,26.5)非常简单,仅是基于采用计算机作为监控中心的一般原则,如应设置CPU、CIU、CRT、打印机等规定,对上位管理计算机则仅限于优化控制与管理的某些功能要求。
但是,近年来计算机技术发展很快,系统软件、应用软件、存储系统、处理器技术、输入输出系统和计算机结构,都是如此,其中,计算机总线技术与工业自动化、建筑物自动化关系密切,计算机总线是计算机系统信息总通道,性能优劣,对BAS上位管理计算机和工作站的影响是至关重要的。
因为采用先进的计算机总线,可以提高工作站的带宽,改变工作站的兼容性和开放性,并能提高工作站的可靠性,这对控制系统无疑是最重要的性能。
例如,使用PCI总线技术的PC机,每年停机时间可以小于315秒中,可靠性高大99.999%,因此,BAS用户已经开始关心工作站的计算机总线,2000年9月山西省太原市某国际贸易中心大厦BAS招标文件中,明确提出中央站应该使用计算机33MHz三总线结构P CI(外部设备互联总线),说明用户不仅关心各种功能模块设置,还要求提供工控级别的总线来保证工作站性能。
随着基于PC机控制的技术进展,计算机总线对BAS的影响会更加重要。
因为BAS将逐渐最终成为由一台PC机控制几条现场总线的系统。
3.1 计算机总线的发展历史1970年,DEC公司首先推出了称为Unibus的总线,把PDP11小型计算机上所有的部件、设备都连接在一起。
它是一种单总线结构。
1981年,IBM公司在第1台个人计算机IBMPC/XT上推出了XT总线,也是单总线,1984年,采用16位CPU的IBMP C/AT出台,AT总线在XT总线结构上,增加了一组输入/输出总线,形成双总线结构。
AT总线就是著名的工业标准总线IS A,全称是Industrial Architecture工业标准结构,它是通过将板卡出入IBMPC及其兼容机的标准扩展槽来添加计算机部件的总线设计规范。
1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基础上,推出EISA,扩展工业标准结构,这是一种把附加卡(例如视频卡、内置式MODEM卡及支持其它外围设备的卡)联接到PC机主板的一种总线标准。
EISA总线操作频率比ISA 高很多,能提供很多的数据吞吐率。
为了提高PC机性能,使某些扩展板可以直接与微处理器通信,而不必经过通常使用的系统总线,Intel公司提供了P CI总线规范。
这种局部总线允许在计算机上安装多至10个PCI兼容的扩展卡,PCI局部总线系统需要在某个PCI兼容插槽中安装一块PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度与CPU进行数据交换。
PCI规范还考虑了多路复用Multiplexi ng。
因此,PCI总线已成为今天计算机事实上的局部总线标准。
由于PCI独立于处理器,不仅Intel系列可用,DEC的Al pha、Motorola的PowerPC等系列也可以用,它的向前向后兼容性,能使现有的多种计算机都能平滑过渡到新标准,所以尤其受工业控制机行业的欢迎,建立了PCI工业计算机协会PCI Industrial Computer Manufacturers Group PCI MG,致力于在工控机行业推广PCI总线。
1995年,出版了Compact PCI规范。
PCI总线在计算机中配置了3组总线,时钟33MHZ,与CPU时钟频率无关,宽度32位,可扩展至64位,带宽达132M bps至246 Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等总线兼容,支持5V和3.3V两种电压,可以在芯片、软件和开发工具方面广泛利用PC机丰富资源,它具有良好的网络性能、图形视窗介面和数据存贮性能,是工业自动化和建筑物自动化中央站理想的计算机总线。
3.2 标准计算机总线国际标准IEEE969(S-100)微机通用IEEE488(HP-IB)测试仪器IEEE1394(FireWire)测试仪器EIARS232C 设备总线EIARS422/423/449/485 设备总线ANSISCSI 小型计算机,设备总线VESAVL-BUS 局部总线工业标准流行微机总线ISA 系统总线EISA 系统总线PCI 局部总线3.3 新一代计算机总线(正在开发中)1998.9 PCI-X Compaq IBM HP1998.12NGIO NextGenerationI/O Intel Dell Sun日立NEC西门子1999.2 FutuieI/O Compaq IBM HP4.网络总线Network Bus中国标准JGJ/T16-92第26章BAS,规定“优先采用共享总线型”局域网结构作为BAS管理层、自动化层、现场层的网络拓扑,即用一条总线,把上位管理计算机、中央站、分站、现场设备各自连接在一起,形成三层局域网。
因为所有节点共享一条传输通路,一次只能允许一个节点发送信息,所以需要建立信息发送的控制方式,JGJ/T16-92在26.6.6条文说明中,没有明确规定是用IEEE802.3以太网的CSMA/CD波及监听多路访问/冲突检测争抢发送,还是用IEEE802.4令牌总线排队访问控制,只有指出这两种方法都是“目前流行的”,但是“并无一致的看法”。
在26.6《信号传输与数据通信》中,则把现场层至自动化层之间的信息传递成为“信号传输”,把自动化层和管理层之间的信息传递,称为“数据通信”,以示区别,前者为现场设备与计算机通信,包括模拟信号,后者为计算机之间通信,全部为数字信号。
20多年来,发展极为成功的以太网技术,已经得到公认。
人类进入英特网时代,以太网也迅速进入工业自动化的各层网络。
电气电子工程师协会IEEE基于802.3以太网国际标准,正在积极制定现场层与以太网通信的新标准,使以太网能够直接为现场层所使用,可以预见,正象个人计算机PC迅速进入工业自动化领域一样,以太网以及TCP/IP、UDP/IP协议将十分迅速进入工业自动化各个领域,包括BAS。
网络总线是网络通信总线的简称,在BAS中,网络总线是上位管理计算机、中央站、分站、现场设备之间的连接总线,从计算机系统结构的角度上看,它是计算机的外部总线,计算机总线则可视为内部总线。
网络总线属于网络技术,计算机总线属于计算机技术,网络是多个计算机的集合系统,数据通信和资源共享是其特点。