【摘要】本文介绍了楼宇自控系统；PID调节控制技术；分布式控制系统；现场总线技术

【关键词】楼宇自控系统；PID调节；分布式控制系统；现场总线技术

CLC 编号：TB381 证件识别码：A

1 简介

智能建筑已成为未来建筑的标志和信息时代的必然产物。它是基于建筑设计、信息科学、行为科学、环境科学、系统工程和人体工程学等各个学科的跨学科应用。人、信息和工作环境的智能组合。楼宇自动化系统是实现智能楼宇的基础。现在我将介绍一些关于楼宇自动化系统的问题以供讨论。

2 楼宇自动化系统的概念

楼宇自动化系统（简称BAS）是指利用现代计算机技术，对分散在智能建筑中的各种楼宇设备的运行、能源使用、安全和节能进行有效、全面的监控、控制和管理的系统。建筑内舒适安全的工作生活环境，同时实现高效节能的要求。

3 PID调节控制技术

自动控制系统包括现场传感器、变送器、输入/输出接口、执行器和控制器。控制器的输出通过输出接口和执行器加到被控系统中；控制系统的控制量通过现场传感器和变送器通过输入接口发送到控制器。在工程实践中，比例-积分-微分控制(PID)，又称PID调节，是应用最广泛的调节器控制规律。

PID调节器是根据给定值与系统实际值的偏差，采用比例、积分、微分计算控制量进行控制。为了很好地完成控制任务，自动控制系统必须在满足工作状态稳定的前提下，保证系统的准确性，满足调整过程的质量指标要求。比例控制系统的快速响应作用于输出；积分控制系统的精度消除了以往的累积误差；差动控制系统的稳定性具有领先的控制效果。因此，PID调节可以解决控制过程中系统稳定性和精度之间的矛盾。

4 分布式控制系统和现场总线技术

分布式控制系统（DCS）是一种采用分散控制策略、集中管理的计算机控制系统。它通过分布在现场的数字控制器完成对被控设备的实时监控、控制和保护任务，并与具有强大数据处理、记录、显示和丰富功能的中央计算机一起完成优化管理、集中运行和显示报警。软件功能。. 分布式控制系统（DCS）是一种水平分散和垂直分层的架构。功能层可分为现场控制层、监控层和管理层，各层之间通过通信网络连接。现场控制级由现场直接数字控制器（DDC）和现场通信网络组成。其主要功能是采集现场数据、处理采集数据、控制算法和操作、执行控制输出以及与监控阶段和其他站点交互。现场设备的实时监控和诊断。监控级由一台或多台计算机工作站组成，通过局域网连接，作为现场控制器的上位机。监控计算机可分为以管理和改进系统功能为目的的监控站和以运行为目的的操作站。其主要功能是采集数据智能楼宇自控系统，进行数据转换和处理，进行数据监控和存储，实现连续控制和批量控制。或顺序控制操作和输出控制，进行数据和设备自诊断，并实现数据通信。管理层的中央管理计算机以中央控制室的操作站为中心，辅以报警装置、打印机等外围设备，是分布式控制系统（DCS）人机接触的主要接口。中央管理计算机是整个系统的集中操作和监控。其主要功能是实现数据的记录、存储、显示和输出，优化控制和优化整个集散控制系统的管理和调度，实现故障报警、事件处理和诊断，实现数据化。沟通。辅以报警器、打印机等外围设备，是分布式控制系统（DCS）人机接触的主要接口。中央管理计算机是整个系统的集中操作和监控。其主要功能是实现数据的记录、存储、显示和输出，优化控制和优化整个集散控制系统的管理和调度，实现故障报警、事件处理和诊断，实现数据化。沟通。辅以报警器、打印机等外围设备，是分布式控制系统（DCS）人机接触的主要接口。中央管理计算机是整个系统的集中操作和监控。其主要功能是实现数据的记录、存储、显示和输出，优化控制和优化整个集散控制系统的管理和调度智能楼宇自控系统，实现故障报警、事件处理和诊断，实现数据化。沟通。优化控制，优化整个集散控制系统的管理和调度，实现故障报警、事件处理和诊断，实现数据化。沟通。优化控制，优化整个集散控制系统的管理和调度，实现故障报警、事件处理和诊断，实现数据化。沟通。

现场总线是一种以单个分散、数字化、智能化的测控装置为网络节点，以总线为公共路径传输信息，实现信息交换，共同完成自动控制功能的网络系统和控制系统。系统与通信技术相结合的产物，其本质体现在以下六个方面：

（1）现场设备互连。

（2）现场通信网络。

（3）互操作性。

（4）分布式功能块。

(5）通讯线路已通电。

（6）开放的互联网。

现场总线的特点可以概括为以下五点：

(1）使用数字通讯代替4~20mA模拟信号传输。

(2）控制功能下移，实现完全分散控制。

（3） 是可互操作的。

(4）集现场设备远程控制、参数化、故障诊断于一体。

（5）真正的开放系统。

由于现场总线技术的特点和优势，当今的楼宇自动化系统（BAS）大多采用分布式控制系统（DCS）中的现场总线进行数据传输，从而进一步提高整个系统的控制、管理、决策等功能。常用的主流现场总线有：控制器局域网（CAN）、...等。

5 楼宇自动化系统的内容

楼宇自控系统全面协调、运行、管理和维护楼宇内的暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯等系统，为楼宇的安全、可靠、节能、长效运行提供保障。所有机电设备。通风空调、给排水、供配电、照明、电梯等系统进行信息交互，从而提高整栋楼的设备运行效率，降低能耗，让管理人员及时了解设备运行状态、能耗和各种参数变化。楼宇自控系统包括空调、给排水、供配电、照明、和电梯系统。楼宇自动化系统应根据楼宇设备的情况选择和配置以下监控功能：

(1）压缩式制冷系统和吸收式制冷系统的运行状态监测、监控、故障报警、启停程序配置、机组数量或组控制、机组运行平衡控制和能耗累计。

（2）储冰制冷系统启停控制、运行状态显示、故障报警、制冰融冰控制、储冰量监测、能耗累计。

（3）热力系统运行状态监测、机组台数控制、燃气锅炉房可燃气体浓度监测与报警、换热器温度控制、链式控制热交换器和热循环泵，以及能量消耗的积累。

(4）冷冻水供给、回水温度、压力及回水流量、压力监测、冷冻泵启停控制及状态显示、冷冻泵过载报警、冷冻水进出口温度、压力监测、冷却水进出水温度监控、冷却水最低回水温度控制、冷却水泵启停控制及状态显示、冷却水泵故障报警、冷却塔风机启停控制及状态显示、冷却塔风机故障报警。

(5）空调机组​​启停控制及运行状态显示；过载报警监测；送回风温度监测；室内外温湿度监测；过滤器状态显示及报警；风机故障报警；冷(热水）水流量调节；加湿器控制；风门调节；风扇、风门和调节阀的联锁控制；室内二氧化碳浓度或空气质量监测；（寒冷地区）防冻控制；

（6）变风量（VAV）系统总风量调节；送风压力监测；风机变频控制；最小风量控制；最小新风量控制；加热控制。

（7）送风和排风系统风机启停控制及运行状态显示；风机故障报警；风机与消防系统联动控制。

（8）风机盘管室内温度测量与控制；冷（热）水阀开关控制；风机启停调速控制；能耗分段累计。

(9）水泵自动启停控制及运行状态显示；水泵故障报警；水箱水位监测，超高超低水位报警。水泵启停控制及污水运行状态显示处理系统；水泵故障报警；污水收集井、中水处理池监测，高低液位报警；漏水报警监测。

（10）中压开关和主低压开关状态监测和故障报警；中压和低压主母线电压、电流和功率因数测量；电能测量；变压器温度监测和超温报警；备用及应急电源的手动/自动状态、电压、电流和频率监测；主电路和重要电路的谐波监测和记录。

（11）大空间、大厅、楼梯间、过道等公共场所的照明按时间程序控制（值班照明除外）；航空障碍灯、花园照明、道路照明按时间控制程序或亮度及故障报警；泛光灯的场景和亮度根据时间程序和故障报警控制；广场和停车场的照明根据时间程序控制。

（12）电梯、自动扶梯运行状态显示及故障报警。

(13）供暖系统、制冷系统、空调系统、给排水系统、电力系统、照明系统、电梯管理系统等采用自己的专业监控系统时，应纳入楼宇自动化系统通过通讯接口。

六，结论

随着计算机技术的飞速发展，采用开放技术的楼宇自控系统将在楼宇的安全性、舒适性、效率、经济性和适应性方面发挥更大的作用。

参考

[1]《智能建筑设计标准》GB/-2006中华人民共和国国家标准

[2] 徐宏斌，《现代酒店智能系统工程》东南大学出版社

[3]《智能建筑电气技术》中国电力出版社

[4] 龚伟，《现代楼宇自控技术》，清华大学出版社