樓宇自動(dòng)化控制技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)課程

1、 (3) 壓力或壓差傳感器壓力或壓差傳感器 壓力或壓差傳感器主要用來(lái)檢測(cè)水壓力或壓差傳感器主要用來(lái)檢測(cè)水管或是風(fēng)管中的壓力和壓差，以此來(lái)控制相應(yīng)的變頻器以調(diào)整水管或是風(fēng)管中的壓力和壓差，以此來(lái)控制相應(yīng)的變頻器以調(diào)整水泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，或是調(diào)節(jié)比例閥門(mén)的開(kāi)度。泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，或是調(diào)節(jié)比例閥門(mén)的開(kāi)度。 (4) 流量傳感器流量傳感器 流量傳感器主要是檢測(cè)水系統(tǒng)中液體的流流量傳感器主要是檢測(cè)水系統(tǒng)中液體的流量，以此來(lái)控制相應(yīng)水泵閥的數(shù)量。量，以此來(lái)控制相應(yīng)水泵閥的數(shù)量。 因?yàn)樗鼈兌际莻鞲衅?，所以通常用?lái)控制模擬量，其輸出模因?yàn)樗鼈兌际莻鞲衅?，所以通常用?lái)控制模擬量，其輸出模擬量是擬量是010 V或或42

2、0 A。結(jié)構(gòu)是傳感器和變送器的組合。結(jié)構(gòu)是傳感器和變送器的組合。 除了以上常用的傳感器之外，除了以上常用的傳感器之外，BAS中有時(shí)還會(huì)用到許多其他中有時(shí)還會(huì)用到許多其他類(lèi)型的特殊傳感變送器，如用來(lái)檢驗(yàn)空氣中二氧化碳、一氧化碳類(lèi)型的特殊傳感變送器，如用來(lái)檢驗(yàn)空氣中二氧化碳、一氧化碳濃度等的傳感器，用來(lái)檢測(cè)電網(wǎng)中電流或電壓的電流電壓傳感器，濃度等的傳感器，用來(lái)檢測(cè)電網(wǎng)中電流或電壓的電流電壓傳感器，用來(lái)檢測(cè)環(huán)境明暗程度的照度傳感器，還有一些是組合型的傳感用來(lái)檢測(cè)環(huán)境明暗程度的照度傳感器，還有一些是組合型的傳感器，如空氣品質(zhì)傳感器、功率因素變送器等等。器，如空氣品質(zhì)傳感器、功率因素變送器等等。 2樓宇

3、自控中常用的控制器樓宇自控中常用的控制器 樓宇自控中常用的控制器有如下幾種，它們輸出的形式是開(kāi)樓宇自控中常用的控制器有如下幾種，它們輸出的形式是開(kāi)關(guān)量：關(guān)量： (5) 水流開(kāi)關(guān)水流開(kāi)關(guān) 水流開(kāi)關(guān)主要用來(lái)檢測(cè)管道內(nèi)是水流開(kāi)關(guān)主要用來(lái)檢測(cè)管道內(nèi)是否有水的流動(dòng)，通常應(yīng)用于制冷站、熱站、給排水否有水的流動(dòng)，通常應(yīng)用于制冷站、熱站、給排水等帶有泵類(lèi)的系統(tǒng)中。等帶有泵類(lèi)的系統(tǒng)中。 (6) 液位開(kāi)關(guān)液位開(kāi)關(guān) 液位開(kāi)關(guān)主要用來(lái)檢測(cè)液體的液液位開(kāi)關(guān)主要用來(lái)檢測(cè)液體的液位，如清水池和污水池的液位。位，如清水池和污水池的液位。 (7)(7)連續(xù)輸出的調(diào)節(jié)器連續(xù)輸出的調(diào)節(jié)器 (2) 二通螺紋線性閥二通螺紋線性閥 這種

4、閥門(mén)主要應(yīng)用于供熱通這種閥門(mén)主要應(yīng)用于供熱通風(fēng)和空調(diào)，也可以用于飽和水蒸氣。它的連接方式是風(fēng)和空調(diào)，也可以用于飽和水蒸氣。它的連接方式是采用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，閥體是純銅材料。它與電動(dòng)執(zhí)行器采用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，閥體是純銅材料。它與電動(dòng)執(zhí)行器一起可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的開(kāi)度調(diào)節(jié)，是進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的主一起可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的開(kāi)度調(diào)節(jié)，是進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的主要元件。要元件。 (3) 法蘭式三通閥法蘭式三通閥 這種閥門(mén)主要應(yīng)用于供熱與空這種閥門(mén)主要應(yīng)用于供熱與空調(diào)，也可以用于飽和水蒸氣。它的連接方式是采用法調(diào)，也可以用于飽和水蒸氣。它的連接方式是采用法蘭結(jié)構(gòu)，閥體與閥座為一體化結(jié)構(gòu)，泄露率極低，適蘭結(jié)構(gòu)，閥體與閥座為一體化結(jié)構(gòu)，泄露率

5、極低，適應(yīng)的溫度為應(yīng)的溫度為2170。它與電動(dòng)執(zhí)行器一起可以實(shí)現(xiàn)。它與電動(dòng)執(zhí)行器一起可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的開(kāi)度調(diào)節(jié)，是進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的主要元件。連續(xù)的開(kāi)度調(diào)節(jié)，是進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的主要元件。 2電動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器 電動(dòng)執(zhí)行器有如下幾種：電動(dòng)執(zhí)行器有如下幾種： (1) 電動(dòng)閥門(mén)執(zhí)行器電動(dòng)閥門(mén)執(zhí)行器 這種執(zhí)行器適用于這種執(zhí)行器適用于HVAC閥閥門(mén)門(mén)(HVAC：采暖、通風(fēng)和空調(diào)：采暖、通風(fēng)和空調(diào))，內(nèi)帶一個(gè)選擇正反作，內(nèi)帶一個(gè)選擇正反作用插頭，用于提供模擬輸出用插頭，用于提供模擬輸出DC 010 V的調(diào)制控制。的調(diào)制控制。它具有安裝快捷、閥門(mén)定位準(zhǔn)確、低功耗、高的關(guān)斷它具有安裝快捷、閥門(mén)定位準(zhǔn)確、低功耗、高的關(guān)

6、斷壓力、終端推力限位開(kāi)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)線性閥門(mén)執(zhí)行壓力、終端推力限位開(kāi)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)線性閥門(mén)執(zhí)行器還帶有手動(dòng)調(diào)節(jié)和精確的同步電動(dòng)機(jī)控制。閥的自器還帶有手動(dòng)調(diào)節(jié)和精確的同步電動(dòng)機(jī)控制。閥的自身還帶有位置反饋的輸出信號(hào)，可以和閥門(mén)組合在一身還帶有位置反饋的輸出信號(hào)，可以和閥門(mén)組合在一起進(jìn)行起進(jìn)行PID(比例積分微分，一種閉環(huán)回路算法比例積分微分，一種閉環(huán)回路算法)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。通常被用來(lái)對(duì)液體、氣體等介質(zhì)進(jìn)行變量的開(kāi)度控制，通常被用來(lái)對(duì)液體、氣體等介質(zhì)進(jìn)行變量的開(kāi)度控制，它也是自動(dòng)化控制中的主要元件。它也是自動(dòng)化控制中的主要元件。執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)Rpc減小調(diào)節(jié)閥時(shí)間常數(shù)減小調(diào)節(jié)閥時(shí)間常

7、數(shù)的措施是：的措施是：盡量縮短氣壓信號(hào)管線的長(zhǎng)度 氣壓信號(hào)傳送管線的直徑要選擇得當(dāng) 采用閥門(mén)定位器 )21(31621316PPGPPQCPGPPGC222110)(10 (2) 風(fēng)門(mén)執(zhí)行器風(fēng)門(mén)執(zhí)行器 這種執(zhí)行器用于控制這種執(zhí)行器用于控制風(fēng)門(mén)、通風(fēng)百葉窗和風(fēng)門(mén)、通風(fēng)百葉窗和VAV裝置的調(diào)節(jié)、浮裝置的調(diào)節(jié)、浮點(diǎn)控制，可以和標(biāo)準(zhǔn)的圓形和方形的風(fēng)門(mén)點(diǎn)控制，可以和標(biāo)準(zhǔn)的圓形和方形的風(fēng)門(mén)連桿進(jìn)行連接，被廣泛地應(yīng)用在風(fēng)門(mén)的開(kāi)連桿進(jìn)行連接，被廣泛地應(yīng)用在風(fēng)門(mén)的開(kāi)度控制，特別是在空氣處理機(jī)和新風(fēng)機(jī)組度控制，特別是在空氣處理機(jī)和新風(fēng)機(jī)組的回風(fēng)閥、排風(fēng)閥、新風(fēng)閥中實(shí)行的回風(fēng)閥、排風(fēng)閥、新風(fēng)閥中實(shí)行PID的的控制，

8、使之形成一定的比例連鎖控制?？刂疲怪纬梢欢ǖ谋壤B鎖控制。 實(shí)際的控制回路中，直接數(shù)字控制器實(shí)際的控制回路中，直接數(shù)字控制器(DDC)常常不能直接控制相關(guān)設(shè)備，中間常常不能直接控制相關(guān)設(shè)備，中間還要用到其他各種類(lèi)型的輔助控制器以完還要用到其他各種類(lèi)型的輔助控制器以完成動(dòng)作，如變頻器、繼電器等。成動(dòng)作，如變頻器、繼電器等。2.4.2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng) 又稱(chēng)分布式控制系統(tǒng)又稱(chēng)分布式控制系統(tǒng)(DCSDistributed Control System)，它的特征是它的特征是“集中管理，分散控制集中管理，分散控制”，即以分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備，即以分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的各種功能性微機(jī)處的各種功

9、能性微機(jī)(下位機(jī)下位機(jī))完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、保護(hù)與完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、保護(hù)與控制。該系統(tǒng)克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來(lái)的危險(xiǎn)性高度集中和?？刂?。該系統(tǒng)克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來(lái)的危險(xiǎn)性高度集中和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性；以安裝于中央監(jiān)控室并具有很強(qiáng)規(guī)儀表控制功能單一的局限性；以安裝于中央監(jiān)控室并具有很強(qiáng)的數(shù)字通信、的數(shù)字通信、CRT顯示、打印輸出與豐富的控制管理軟件功能的顯示、打印輸出與豐富的控制管理軟件功能的中央管理計(jì)算機(jī)中央管理計(jì)算機(jī)(上位機(jī)上位機(jī))完成集中操作、顯示與優(yōu)化控制功能，完成集中操作、顯示與優(yōu)化控制功能，避免了因常規(guī)儀表分散控制而造成的人機(jī)聯(lián)系困難，且便于統(tǒng)一避免了因常規(guī)儀

10、表分散控制而造成的人機(jī)聯(lián)系困難，且便于統(tǒng)一管理。管理。 傳感器傳感器/控制器群針對(duì)水、電、氣、報(bào)警、消防等終端設(shè)施控制器群針對(duì)水、電、氣、報(bào)警、消防等終端設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)與控制，一般根據(jù)監(jiān)控需求按類(lèi)或按組控制。對(duì)大型進(jìn)行檢測(cè)與控制，一般根據(jù)監(jiān)控需求按類(lèi)或按組控制。對(duì)大型DCS，中間還有區(qū)域控制中心。，中間還有區(qū)域控制中心。2.4 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 分布式系統(tǒng)將許多臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來(lái)，共同承擔(dān)監(jiān)測(cè)與控分布式系統(tǒng)將許多臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來(lái)，共同承擔(dān)監(jiān)測(cè)與控制管理的工作，所連接的每臺(tái)計(jì)算機(jī)既可以獨(dú)立進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制管理的工作，所連接的每臺(tái)計(jì)算機(jī)既可以獨(dú)立進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制工作，又可以在中央控制機(jī)指導(dǎo)下工

11、作，還可以與其他計(jì)算制工作，又可以在中央控制機(jī)指導(dǎo)下工作，還可以與其他計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)交換信息，共同完成某項(xiàng)控制任務(wù)。其靈活性、可靠性機(jī)協(xié)調(diào)交換信息，共同完成某項(xiàng)控制任務(wù)。其靈活性、可靠性要遠(yuǎn)高于單臺(tái)控制器。要遠(yuǎn)高于單臺(tái)控制器。 如圖所示，集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成。如圖所示，集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成。 本單位相關(guān) 職能部門(mén) 政府相關(guān)職能部 門(mén)：如110/119 有關(guān)收費(fèi)部門(mén)：如電 力/煤氣/自來(lái)水公司等下位機(jī)傳感器/控制器下位機(jī)傳感器/控制器下位機(jī)傳感器/控制器中央控制室： 裝備了各種上位機(jī)、顯示系統(tǒng)、 傳輸控制系統(tǒng)、信息存儲(chǔ)、打印 輸出、客戶(hù)查詢(xún)等設(shè)備 1中央管理計(jì)算機(jī)中央

12、管理計(jì)算機(jī)(或稱(chēng)上位機(jī)、中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)或稱(chēng)上位機(jī)、中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)) 中央管理計(jì)算機(jī)設(shè)置在中央監(jiān)控室內(nèi)，它將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的中央管理計(jì)算機(jī)設(shè)置在中央監(jiān)控室內(nèi)，它將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的所有信息數(shù)據(jù)集中提供給監(jiān)控人員，并接至室內(nèi)的顯示設(shè)備、記所有信息數(shù)據(jù)集中提供給監(jiān)控人員，并接至室內(nèi)的顯示設(shè)備、記錄設(shè)備和報(bào)警裝置等。由于中央管理計(jì)算機(jī)是整個(gè)錄設(shè)備和報(bào)警裝置等。由于中央管理計(jì)算機(jī)是整個(gè)BAS的核心，的核心，相當(dāng)于人的大腦，其重要性是不言而喻的。普通商用個(gè)人計(jì)算機(jī)相當(dāng)于人的大腦，其重要性是不言而喻的。普通商用個(gè)人計(jì)算機(jī)用作中央控制機(jī)顯然是不合理的。一般為了提高計(jì)算機(jī)的可靠性用作中央控制機(jī)顯然是不合理的。一般為了

13、提高計(jì)算機(jī)的可靠性通常采用兩種方法：通常采用兩種方法： 一種是直接采用工業(yè)控制一種是直接采用工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)；另一種就是采用容錯(cuò)計(jì)計(jì)算機(jī)；另一種就是采用容錯(cuò)計(jì)算機(jī)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)算機(jī)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(也稱(chēng)也稱(chēng)IPC)由于采用了特殊的生產(chǎn)工藝和由于采用了特殊的生產(chǎn)工藝和手段手段,其穩(wěn)定性是普通商用其穩(wěn)定性是普通商用PC所無(wú)法比擬的。而所謂容錯(cuò)計(jì)算機(jī)所無(wú)法比擬的。而所謂容錯(cuò)計(jì)算機(jī)就是采用兩臺(tái)普通就是采用兩臺(tái)普通PC通過(guò)互為冗余備份的方法來(lái)充當(dāng)中央控制通過(guò)互為冗余備份的方法來(lái)充當(dāng)中央控制主機(jī)，一旦其中一臺(tái)主機(jī)，一旦其中一臺(tái)PC出現(xiàn)故障，作為備份的另一臺(tái)主機(jī)可立出現(xiàn)故障，作為備份的另一臺(tái)主機(jī)可立刻被專(zhuān)

14、用的總線控制電路啟動(dòng)，從而不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓?？瘫粚?zhuān)用的總線控制電路啟動(dòng)，從而不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。 2DDC(直接數(shù)字控制器，亦稱(chēng)下位機(jī)直接數(shù)字控制器，亦稱(chēng)下位機(jī)) DDC作為系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口，它通過(guò)分散設(shè)置在被控作為系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口，它通過(guò)分散設(shè)置在被控設(shè)備的附近收集來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息，并能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的附近收集來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息，并能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。它通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線路與中央監(jiān)控室的中央管理監(jiān)控計(jì)算設(shè)備。它通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線路與中央監(jiān)控室的中央管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)保持通信聯(lián)系，接受其統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理。機(jī)保持通信聯(lián)系，接受其統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理。 3通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò) 中央管理計(jì)算機(jī)與中

15、央管理計(jì)算機(jī)與DDC之間的信息傳送，由數(shù)據(jù)傳輸線路之間的信息傳送，由數(shù)據(jù)傳輸線路(通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)，較小規(guī)模的實(shí)現(xiàn)，較小規(guī)模的BAS系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地使用屏蔽雙絞系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地使用屏蔽雙絞線作為傳輸介質(zhì)。線作為傳輸介質(zhì)。 4傳感器與執(zhí)行器傳感器與執(zhí)行器 BAS系統(tǒng)的末端為傳感器和執(zhí)行器，它被裝置在被控設(shè)備系統(tǒng)的末端為傳感器和執(zhí)行器，它被裝置在被控設(shè)備的傳感的傳感(檢測(cè)檢測(cè))元件和執(zhí)行元件上。這些傳感元件如溫度傳感器、元件和執(zhí)行元件上。這些傳感元件如溫度傳感器、相對(duì)濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電流電壓轉(zhuǎn)換器、相對(duì)濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電流電壓轉(zhuǎn)換器、液位檢測(cè)器、壓差器和水

16、流開(kāi)關(guān)等，將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的模擬量信液位檢測(cè)器、壓差器和水流開(kāi)關(guān)等，將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的模擬量信號(hào)或數(shù)字量信號(hào)輸入至號(hào)或數(shù)字量信號(hào)輸入至DDC，DDC則輸出控制信號(hào)傳送給繼電則輸出控制信號(hào)傳送給繼電器、調(diào)節(jié)器等執(zhí)行元件，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備進(jìn)行控制。器、調(diào)節(jié)器等執(zhí)行元件，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備進(jìn)行控制。四、四、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 集散型控制系統(tǒng)還沒(méi)有從根本上解決系統(tǒng)內(nèi)部的通信問(wèn)題集散型控制系統(tǒng)還沒(méi)有從根本上解決系統(tǒng)內(nèi)部的通信問(wèn)題和分布式問(wèn)題，只是自成封閉系統(tǒng)，以固定集散模式和通信約和分布式問(wèn)題，只是自成封閉系統(tǒng)，以固定集散模式和通信約定構(gòu)成。因此，這種控制系統(tǒng)還很難適應(yīng)智能大廈種類(lèi)繁多的定構(gòu)成。因此，這種控制系

17、統(tǒng)還很難適應(yīng)智能大廈種類(lèi)繁多的設(shè)備檢測(cè)和控制要求。近年來(lái)，專(zhuān)門(mén)為實(shí)時(shí)控制而設(shè)計(jì)的、能設(shè)備檢測(cè)和控制要求。近年來(lái)，專(zhuān)門(mén)為實(shí)時(shí)控制而設(shè)計(jì)的、能在控制層提供互操作的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)逐漸成熟，如著名的在控制層提供互操作的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)逐漸成熟，如著名的LonWorks技術(shù)。技術(shù)。 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制領(lǐng)域的延伸和應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制領(lǐng)域的延伸和應(yīng)用，它是將控制系統(tǒng)按局域網(wǎng)絡(luò)它是將控制系統(tǒng)按局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的方式進(jìn)行構(gòu)造，用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行構(gòu)造，用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代替代替LAN中的工作站，并將其安裝于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，直接與各種監(jiān)中的工作站，并將其安裝于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，直接與各種監(jiān)控傳感器和控制器

18、相連?，F(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)間可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)控傳感器和控制器相連?，F(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)間可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的信息傳送，具有極其良好的互操作性，這樣便使整個(gè)網(wǎng)到點(diǎn)的信息傳送，具有極其良好的互操作性，這樣便使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了無(wú)中心的真正的分布式控制模式。這種網(wǎng)絡(luò)集數(shù)據(jù)采絡(luò)實(shí)現(xiàn)了無(wú)中心的真正的分布式控制模式。這種網(wǎng)絡(luò)集數(shù)據(jù)采集、分析、控制和網(wǎng)絡(luò)通信為一體，十分適合于智能建筑進(jìn)行集、分析、控制和網(wǎng)絡(luò)通信為一體，十分適合于智能建筑進(jìn)行分布式網(wǎng)絡(luò)管理和控制。近年來(lái)，樓宇自動(dòng)化正在向著開(kāi)放系分布式網(wǎng)絡(luò)管理和控制。近年來(lái)，樓宇自動(dòng)化正在向著開(kāi)放系統(tǒng)迅速發(fā)展。在實(shí)時(shí)控制方面，實(shí)現(xiàn)可互相操作的現(xiàn)場(chǎng)總線技統(tǒng)迅速發(fā)展。在實(shí)時(shí)控制

19、方面，實(shí)現(xiàn)可互相操作的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的通信協(xié)議如術(shù)的通信協(xié)議如LonTalk等也應(yīng)運(yùn)而生，為樓宇自動(dòng)化中的傳感等也應(yīng)運(yùn)而生，為樓宇自動(dòng)化中的傳感器、執(zhí)行器和控制器之間的網(wǎng)絡(luò)化操作奠定了基礎(chǔ)。器、執(zhí)行器和控制器之間的網(wǎng)絡(luò)化操作奠定了基礎(chǔ)。METASYS操 作 站METASYS操 作 站METASYS操 作 站管 理 層N1 LANNCUNCUNCU給 排 水RS-485RS-485RS-485變 風(fēng) 量 箱 控 制 器N2 busN2 busN2 bus單 元 型 控 制 器智 能 型 照 明 控 制 器冷 凍 站能 量 管 理空 氣 處 理 機(jī) 組 控 制 器 圖為一典型現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中

20、，圖為一典型現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中，NCU是網(wǎng)絡(luò)控制是網(wǎng)絡(luò)控制器，器，NCU與中央管理計(jì)算機(jī)間以與中央管理計(jì)算機(jī)間以N1總線連接，而總線連接，而NCU與下位機(jī)與下位機(jī)(DDC)之間則以之間則以N2總線總線(現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng))相連接。相連接。五、五、直接數(shù)字控制器直接數(shù)字控制器 直接數(shù)字控制器直接數(shù)字控制器(DDCDirect Digital Controller)，又稱(chēng)下，又稱(chēng)下位機(jī)，從某種意義上講，它是整個(gè)樓宇自控系統(tǒng)的關(guān)鍵。位機(jī)，從某種意義上講，它是整個(gè)樓宇自控系統(tǒng)的關(guān)鍵?！翱乜刂破髦破鳌敝竿瓿杀豢卦O(shè)備特征參數(shù)與過(guò)程參數(shù)的測(cè)量并達(dá)到控制指完成被控設(shè)備特征參數(shù)與過(guò)程參數(shù)的測(cè)量并達(dá)到控制

21、目標(biāo)的控制裝置。目標(biāo)的控制裝置。“數(shù)字?jǐn)?shù)字”的含義是指該控制器利用數(shù)字電子的含義是指該控制器利用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能要求。計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能要求。 “直接直接”意味著該裝置在被控設(shè)備意味著該裝置在被控設(shè)備的附近，無(wú)需再通過(guò)其他裝置即可實(shí)現(xiàn)上述全部測(cè)控功能。因的附近，無(wú)需再通過(guò)其他裝置即可實(shí)現(xiàn)上述全部測(cè)控功能。因此此,DDC實(shí)際上也是一個(gè)計(jì)算機(jī)，它應(yīng)具有可靠性高、控制功能實(shí)際上也是一個(gè)計(jì)算機(jī)，它應(yīng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)、可編寫(xiě)程序等特點(diǎn)，既能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)設(shè)備，又可通過(guò)通強(qiáng)、可編寫(xiě)程序等特點(diǎn)，既能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)設(shè)備，又可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)接受來(lái)自中央管理計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理。信網(wǎng)絡(luò)接受來(lái)自中

22、央管理計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理。 1DDC支持的監(jiān)控點(diǎn)支持的監(jiān)控點(diǎn) DDC能夠支持以下不同性質(zhì)的監(jiān)控點(diǎn)：能夠支持以下不同性質(zhì)的監(jiān)控點(diǎn)： (1) 模擬量輸入模擬量輸入(AI)；(2) 開(kāi)關(guān)量輸入開(kāi)關(guān)量輸入(DI)； (3) 模擬量輸出模擬量輸出(AO)；(4) 開(kāi)關(guān)量輸出開(kāi)關(guān)量輸出(DO)。 2DDC的主要功能的主要功能 DDC的主要功能包括以下幾個(gè)方面：的主要功能包括以下幾個(gè)方面： (1) 對(duì)第三層的數(shù)據(jù)采樣設(shè)備進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)采集。對(duì)第三層的數(shù)據(jù)采樣設(shè)備進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)采集。 (2) 對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和處理對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和處理(濾波、放大、轉(zhuǎn)換濾波、放大、轉(zhuǎn)換)。 (3) 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)

23、采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 (4) 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查對(duì)比，并對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查對(duì)比，并對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警處理。報(bào)警處理。 (5) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的控制算法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的控制算法(連續(xù)調(diào)節(jié)和順連續(xù)調(diào)節(jié)和順序邏輯控制的運(yùn)算序邏輯控制的運(yùn)算)而獲得控制數(shù)據(jù)。而獲得控制數(shù)據(jù)。 (6) 通過(guò)預(yù)定控制程序完成各種控制功能，包括比例控制、通過(guò)預(yù)定控制程序完成各種控制功能，包括比例控制、比例加積分控制、比例加積分加微分控制、開(kāi)關(guān)控制、平均值比例加積分控制、比例加積分加微分控制、開(kāi)關(guān)控制

24、、平均值控制、最大控制、最大/最小值控制、焓值計(jì)算控制、邏輯運(yùn)算控制和連鎖最小值控制、焓值計(jì)算控制、邏輯運(yùn)算控制和連鎖控制?？刂?。 (7) 向第三層的數(shù)據(jù)控制和執(zhí)行設(shè)備輸出控制和執(zhí)行命令向第三層的數(shù)據(jù)控制和執(zhí)行設(shè)備輸出控制和執(zhí)行命令(執(zhí)行時(shí)間、事件響應(yīng)程序、優(yōu)化控制程序等執(zhí)行時(shí)間、事件響應(yīng)程序、優(yōu)化控制程序等)。 (8) 通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(DG)或網(wǎng)絡(luò)控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)連接第一層的設(shè)連接第一層的設(shè)備，與各上級(jí)管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，向上傳送各項(xiàng)采集數(shù)備，與各上級(jí)管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，向上傳送各項(xiàng)采集數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，同時(shí)接收各上級(jí)計(jì)算機(jī)下達(dá)的實(shí)時(shí)控?fù)?jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息

25、，同時(shí)接收各上級(jí)計(jì)算機(jī)下達(dá)的實(shí)時(shí)控制指令或參數(shù)的設(shè)定與修改指令。制指令或參數(shù)的設(shè)定與修改指令。 DDC擁有擁有BAS所要求的幾乎所有功能，基本上已經(jīng)可以完所要求的幾乎所有功能，基本上已經(jīng)可以完成所有運(yùn)作，只是在監(jiān)控的范圍和信息存儲(chǔ)及處理能力上有一成所有運(yùn)作，只是在監(jiān)控的范圍和信息存儲(chǔ)及處理能力上有一定限制。因此，直接式數(shù)字控制器可以看作是小型的、封閉的、定限制。因此，直接式數(shù)字控制器可以看作是小型的、封閉的、模塊化的中央控制計(jì)算機(jī)。在很小規(guī)模、功能單一的模塊化的中央控制計(jì)算機(jī)。在很小規(guī)模、功能單一的BAS中可中可以?xún)H僅使用一到多臺(tái)控制器完成控制任務(wù)；在一定規(guī)模、功能以?xún)H僅使用一到多臺(tái)控制器完成

26、控制任務(wù)；在一定規(guī)模、功能復(fù)雜的系統(tǒng)中可以根據(jù)不同區(qū)域、不同應(yīng)用的要求采用一組控復(fù)雜的系統(tǒng)中可以根據(jù)不同區(qū)域、不同應(yīng)用的要求采用一組控制器完成控制任務(wù)，并依靠中央管理系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)視控制和調(diào)整制器完成控制任務(wù)，并依靠中央管理系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)視控制和調(diào)整控制器運(yùn)行狀態(tài)，完成復(fù)雜周密的控制操作?？刂破鬟\(yùn)行狀態(tài)，完成復(fù)雜周密的控制操作。 3常見(jiàn)的專(zhuān)用控制器類(lèi)型常見(jiàn)的專(zhuān)用控制器類(lèi)型 常見(jiàn)的專(zhuān)用控制器主要包括下述幾類(lèi)：常見(jiàn)的專(zhuān)用控制器主要包括下述幾類(lèi)： (1) 空氣處理機(jī)組控制器；空氣處理機(jī)組控制器； (2) 空調(diào)控制器；空調(diào)控制器； (3) 照明控制器；照明控制器； (4) 變風(fēng)量控制器；變風(fēng)量控制器； (5)

27、 消防報(bào)警控制器。消防報(bào)警控制器。 更常用的是模塊化控制器。模塊化控制器是可編程的、以更常用的是模塊化控制器。模塊化控制器是可編程的、以計(jì)算機(jī)模塊為基礎(chǔ)的直接數(shù)字式控制器。其基本結(jié)構(gòu)包括一個(gè)計(jì)算機(jī)模塊為基礎(chǔ)的直接數(shù)字式控制器。其基本結(jié)構(gòu)包括一個(gè)可內(nèi)插多個(gè)模塊的機(jī)架，一個(gè)計(jì)算機(jī)模塊和一個(gè)電源供應(yīng)模塊?？蓛?nèi)插多個(gè)模塊的機(jī)架，一個(gè)計(jì)算機(jī)模塊和一個(gè)電源供應(yīng)模塊。根據(jù)不同的具體應(yīng)用，還可以?xún)?nèi)插各種不同用途的通信模塊、根據(jù)不同的具體應(yīng)用，還可以?xún)?nèi)插各種不同用途的通信模塊、輔助控制模塊和輸入輔助控制模塊和輸入/輸出輸出(Analogy/Digital)模塊。模塊。2.5.3 Lonworks2.5.3 Lo

28、nworks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的最新技術(shù)，是一種現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的最新技術(shù)，是一種開(kāi)放式、全分布式的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。控制過(guò)程直接面向現(xiàn)場(chǎng)，各開(kāi)放式、全分布式的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。控制過(guò)程直接面向現(xiàn)場(chǎng)，各現(xiàn)場(chǎng)智能節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立，又可相互組態(tài)，構(gòu)成一個(gè)開(kāi)放式、全分現(xiàn)場(chǎng)智能節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立，又可相互組態(tài)，構(gòu)成一個(gè)開(kāi)放式、全分布式、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。目前，主要有布式、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。目前，主要有Can、Lonworks、Ff等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，而等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，而Lonworks技術(shù)是我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自技術(shù)是我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等行業(yè)領(lǐng)域備

29、受看重的一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。動(dòng)化等行業(yè)領(lǐng)域備受看重的一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。 Lonworks技術(shù)是由技術(shù)是由Eehelon公司開(kāi)發(fā)研制的，公司開(kāi)發(fā)研制的， Lonworks技術(shù)技術(shù)的通信協(xié)議稱(chēng)為的通信協(xié)議稱(chēng)為L(zhǎng)on Talk通訊協(xié)議，通訊協(xié)議， Lon Talk通訊協(xié)議包含通訊協(xié)議包含ISO/OSI中所有七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并固化在中所有七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并固化在Lonworks產(chǎn)品中，即產(chǎn)品中，即Smart I/O模塊中的神經(jīng)元芯片中。模塊中的神經(jīng)元芯片中。 Lonworks技術(shù)使互操作性變技術(shù)使互操作性變成即插即用的具體手段。成即插即用的具體手段。 Lonworks技術(shù)被設(shè)計(jì)用于實(shí)時(shí)控制應(yīng)技術(shù)被設(shè)計(jì)用于實(shí)

30、時(shí)控制應(yīng)用，涉及領(lǐng)域很廣，包括工業(yè)過(guò)程控制、工廠自動(dòng)化交通運(yùn)輸及用，涉及領(lǐng)域很廣，包括工業(yè)過(guò)程控制、工廠自動(dòng)化交通運(yùn)輸及建筑自動(dòng)化等。采用建筑自動(dòng)化等。采用Lonworks技術(shù)，使得未來(lái)的控制進(jìn)一步分散技術(shù)，使得未來(lái)的控制進(jìn)一步分散化，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的聯(lián)網(wǎng)控制。化，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的聯(lián)網(wǎng)控制。一、一、集中式控制和集散式控制方式對(duì)比集中式控制和集散式控制方式對(duì)比 這里以這里以PC機(jī)為上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)為例，比機(jī)為上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)為例，比較一下分布式控制和集中控制的優(yōu)缺點(diǎn)。較一下分布式控制和集中控制的優(yōu)缺點(diǎn)。 從圖所示的集中控制系統(tǒng)可以看到，每個(gè)控制對(duì)象都是獨(dú)立從圖所示的集中控

31、制系統(tǒng)可以看到，每個(gè)控制對(duì)象都是獨(dú)立地連接到機(jī)房地中央控制機(jī)上，需要大量的連接電纜，占用了大地連接到機(jī)房地中央控制機(jī)上，需要大量的連接電纜，占用了大量的資金和施工時(shí)間，給系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)增加了難度。因此控量的資金和施工時(shí)間，給系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)增加了難度。因此控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)正在向全分布式的無(wú)主系統(tǒng)過(guò)渡，并向神經(jīng)元制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)正在向全分布式的無(wú)主系統(tǒng)過(guò)渡，并向神經(jīng)元控制系統(tǒng)發(fā)展。運(yùn)用控制系統(tǒng)發(fā)展。運(yùn)用Lonworks技術(shù)的節(jié)點(diǎn)控制器可組成真正的技術(shù)的節(jié)點(diǎn)控制器可組成真正的分布式控制系統(tǒng)，如圖所示。分布式控制系統(tǒng)，如圖所示。A/DD/A數(shù)字?jǐn)?shù)字I/D變變換換及及驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電電路路空調(diào)空調(diào)照明照

32、明電梯電梯給排水給排水防盜防盜防火防火 現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)典型的集中控制系統(tǒng)示意圖典型的集中控制系統(tǒng)示意圖節(jié)點(diǎn)控制器節(jié)點(diǎn)控制器2節(jié)點(diǎn)控制器節(jié)點(diǎn)控制器NLON網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)適配器適配器空調(diào)空調(diào)照明照明電梯電梯給排水給排水防盜防盜防火防火 現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)分布式控制系統(tǒng)示意圖分布式控制系統(tǒng)示意圖節(jié)點(diǎn)控制器節(jié)點(diǎn)控制器1 智能節(jié)點(diǎn)控制器位于傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所在的現(xiàn)場(chǎng)之間，不智能節(jié)點(diǎn)控制器位于傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所在的現(xiàn)場(chǎng)之間，不僅擔(dān)負(fù)僅擔(dān)負(fù)I/O任務(wù)，還具有很強(qiáng)的信息處理能力，能單獨(dú)構(gòu)成小型任務(wù)，還具有很強(qiáng)的信息處理能力，能單獨(dú)構(gòu)成小型的控制系統(tǒng)，即單機(jī)控制器。另外，這些智能節(jié)點(diǎn)通過(guò)的控制系統(tǒng)，即單機(jī)控制器。另外，這些智能節(jié)點(diǎn)通

33、過(guò)LON（局局部操作網(wǎng)絡(luò)）和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)（部操作網(wǎng)絡(luò)）和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)（PC機(jī)）進(jìn)行通信。該網(wǎng)絡(luò)僅需通過(guò)機(jī)）進(jìn)行通信。該網(wǎng)絡(luò)僅需通過(guò)雙絞線或直接利用電源線完成網(wǎng)絡(luò)通信，并且任何的智能節(jié)點(diǎn)控雙絞線或直接利用電源線完成網(wǎng)絡(luò)通信，并且任何的智能節(jié)點(diǎn)控制器之間可以相互傳遞信息?？梢?jiàn)這種分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是制器之間可以相互傳遞信息?？梢?jiàn)這種分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可大量節(jié)省傳輸線纜的敷設(shè)量，大大加強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)充性、可大量節(jié)省傳輸線纜的敷設(shè)量，大大加強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)充性、可維護(hù)性，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中全部以數(shù)字量進(jìn)行傳輸，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議本可維護(hù)性，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中全部以數(shù)字量進(jìn)行傳輸，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議本身又具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)功能，具

34、有較長(zhǎng)的傳輸距離和較強(qiáng)的抗干擾身又具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)功能，具有較長(zhǎng)的傳輸距離和較強(qiáng)的抗干擾能力，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)上位機(jī)的全分布式無(wú)主工作。能力，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)上位機(jī)的全分布式無(wú)主工作。 LON網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)與LAN（Local Area Network）局域網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)渚钟蚓W(wǎng)絡(luò)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上很相似，同樣具有嚴(yán)格的、標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，但二者在應(yīng)結(jié)構(gòu)上很相似，同樣具有嚴(yán)格的、標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，但二者在應(yīng)用模式方面有著本質(zhì)的區(qū)別，主要有：用模式方面有著本質(zhì)的區(qū)別，主要有： 1 1、LAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（即工作站）是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（即工作站）是PC機(jī)等系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，機(jī)等系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)總線是高速通信電纜（如同軸電纜或光纜等）；而

35、網(wǎng)絡(luò)總線是高速通信電纜（如同軸電纜或光纜等）；而LON網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是一些象火柴盒一樣大小的的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是一些象火柴盒一樣大小的“智能控制節(jié)點(diǎn)智能控制節(jié)點(diǎn)”（即（即Node），），網(wǎng)絡(luò)總線可以是低速的、普通的雙絞線，或建筑物內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總線可以是低速的、普通的雙絞線，或建筑物內(nèi)現(xiàn)有的電源線等。有的電源線等。 LON技術(shù)可以理解為局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制領(lǐng)域的延伸和應(yīng)用。技術(shù)可以理解為局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制領(lǐng)域的延伸和應(yīng)用。它的基本思想是將控制系統(tǒng)按局域網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行構(gòu)造，用網(wǎng)絡(luò)它的基本思想是將控制系統(tǒng)按局域網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行構(gòu)造，用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代替局域網(wǎng)絡(luò)中的工作站，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，直接節(jié)點(diǎn)代替局域網(wǎng)絡(luò)中

36、的工作站，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，直接與各種監(jiān)控傳感器和控制器相連。這種網(wǎng)絡(luò)集數(shù)據(jù)采集（檢測(cè)）、與各種監(jiān)控傳感器和控制器相連。這種網(wǎng)絡(luò)集數(shù)據(jù)采集（檢測(cè)）、分析、控制（執(zhí)行）和網(wǎng)絡(luò)通訊為一體，十分適合大型場(chǎng)館、廠分析、控制（執(zhí)行）和網(wǎng)絡(luò)通訊為一體，十分適合大型場(chǎng)館、廠礦車(chē)間、酒店以及現(xiàn)代化家庭乃至現(xiàn)代化大型設(shè)備進(jìn)行分布式網(wǎng)礦車(chē)間、酒店以及現(xiàn)代化家庭乃至現(xiàn)代化大型設(shè)備進(jìn)行分布式網(wǎng)絡(luò)管理和控制。絡(luò)管理和控制。二、二、LON節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和LAN局域網(wǎng)絡(luò)比較局域網(wǎng)絡(luò)比較 2 2、LANLAN網(wǎng)絡(luò)傳輸速度較高，主要用于傳輸大塊的文件數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)傳輸速度較高，主要用于傳輸大塊的文件數(shù)據(jù)；LONLON網(wǎng)絡(luò)

37、傳輸?shù)乃俣容^低，主要應(yīng)用于控制系統(tǒng)傳輸一些狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣容^低，主要應(yīng)用于控制系統(tǒng)傳輸一些狀態(tài)和控制信息?？刂菩畔ⅰ?3 3、LANLAN網(wǎng)絡(luò)必須有一個(gè)中央服務(wù)器，而網(wǎng)絡(luò)必須有一個(gè)中央服務(wù)器，而LONLON網(wǎng)絡(luò)無(wú)需中央服網(wǎng)絡(luò)無(wú)需中央服務(wù)器，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)編輯即可自動(dòng)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)無(wú)中央控制機(jī)的務(wù)器，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)編輯即可自動(dòng)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)無(wú)中央控制機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)（這一特點(diǎn)十分適合各種閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要自動(dòng)控制系統(tǒng)（這一特點(diǎn)十分適合各種閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求）。求）。 三、三、Lonworks OEM產(chǎn)品產(chǎn)品Smart Node I/O智能節(jié)點(diǎn)智能節(jié)點(diǎn) Smart Node I/OSmart N

38、ode I/O節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)面向控制過(guò)程的核心部件，是節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)面向控制過(guò)程的核心部件，是體現(xiàn)現(xiàn)成總線技術(shù)的關(guān)鍵部件。每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須具有通信和運(yùn)算控體現(xiàn)現(xiàn)成總線技術(shù)的關(guān)鍵部件。每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須具有通信和運(yùn)算控制功能。制功能。 Smart Node I/OSmart Node I/O智能節(jié)點(diǎn)是應(yīng)用美國(guó)智能節(jié)點(diǎn)是應(yīng)用美國(guó)EchelonEchelon公司公司LonworksLonworks技術(shù)開(kāi)發(fā)的可編程神經(jīng)元控制器系列產(chǎn)品，它們用于組技術(shù)開(kāi)發(fā)的可編程神經(jīng)元控制器系列產(chǎn)品，它們用于組成新型的智能型分布式控制網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。成新型的智能型分布式控制網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。 Smart Node

39、I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)作為一種智能控制節(jié)點(diǎn)，能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)作為一種智能控制節(jié)點(diǎn)，能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理，并具有可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊，方便的功能組態(tài)，采用單一數(shù)據(jù)處理，并具有可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊，方便的功能組態(tài)，采用單一雙絞線組網(wǎng)等一系列特點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能價(jià)格比的完全分雙絞線組網(wǎng)等一系列特點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能價(jià)格比的完全分布式控制網(wǎng)絡(luò)。布式控制網(wǎng)絡(luò)。 Smart Node I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)能獨(dú)立于上位機(jī)或節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)能獨(dú)立于上位機(jī)或其他控制器直接進(jìn)行對(duì)等（其他控制器直接進(jìn)行對(duì)等（peerpeertotopeerpeer）通訊，而無(wú)需一個(gè)通訊，

40、而無(wú)需一個(gè)中心計(jì)算機(jī)來(lái)控制數(shù)據(jù)交換，這樣可簡(jiǎn)化系統(tǒng)配置，方便各節(jié)點(diǎn)中心計(jì)算機(jī)來(lái)控制數(shù)據(jù)交換，這樣可簡(jiǎn)化系統(tǒng)配置，方便各節(jié)點(diǎn)的信息共享，通過(guò)分散的信息共享，通過(guò)分散Smart Node I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)到現(xiàn)場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)到現(xiàn)場(chǎng)傳感器/ /執(zhí)執(zhí)行器附近，可以顯著降低控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的復(fù)雜性行器附近，可以顯著降低控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的復(fù)雜性和費(fèi)用。和費(fèi)用。Smart Node I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)能在遠(yuǎn)程設(shè)備上處理信號(hào)，這樣節(jié)點(diǎn)能在遠(yuǎn)程設(shè)備上處理信號(hào)，這樣可以給各種控制元件間的數(shù)據(jù)交換提供更多的靈活性和簡(jiǎn)便性。可以給各種控制元件間的數(shù)據(jù)交換提供更

41、多的靈活性和簡(jiǎn)便性。 Smart Node I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)的固件中裝有節(jié)點(diǎn)的固件中裝有Lon TalkLon Talk網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。議。Lon TalkLon Talk協(xié)議遵循協(xié)議遵循ISO/OSIISO/OSI七層參考模型，管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的七層參考模型，管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通訊，對(duì)節(jié)點(diǎn)分配地址，運(yùn)行內(nèi)含的沖突檢測(cè)通訊，對(duì)節(jié)點(diǎn)分配地址，運(yùn)行內(nèi)含的沖突檢測(cè)/ /回避算法，并控回避算法，并控制物理制物理/ /電氣的連接。電氣的連接。Lon TalkLon Talk協(xié)議是一種開(kāi)放的通訊協(xié)議，具協(xié)議是一種開(kāi)放的通訊協(xié)議，具有良好的互操作性。有良好的互操作性。 Smart No

42、de I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)用網(wǎng)絡(luò)變量的形式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)用網(wǎng)絡(luò)變量的形式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這些變量對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界的物理量，如溫度、壓力、流量、電流、這些變量對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界的物理量，如溫度、壓力、流量、電流、電壓、計(jì)數(shù)、開(kāi)電壓、計(jì)數(shù)、開(kāi)/ /關(guān)等。用戶(hù)基于關(guān)等。用戶(hù)基于GUIGUI（圖形用戶(hù)界面）的軟件，圖形用戶(hù)界面）的軟件，連接相同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)變量進(jìn)行對(duì)等通訊，執(zhí)行相應(yīng)的系統(tǒng)控制功連接相同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)變量進(jìn)行對(duì)等通訊，執(zhí)行相應(yīng)的系統(tǒng)控制功能，方便地進(jìn)行能，方便地進(jìn)行Smart Node I/OSmart Node I/O節(jié)點(diǎn)的功能組態(tài)。節(jié)點(diǎn)的功能組態(tài)。 LonworksLonworks技術(shù)支持多介質(zhì)傳輸：雙絞線、射頻、電力線、紅技術(shù)支持多介質(zhì)傳輸：雙絞線、射頻、電力線、紅外、光纖等。外、光纖等。Smart Node I/OSmart Node I/O智能節(jié)點(diǎn)裝有雙絞線、電力線兩智能節(jié)點(diǎn)裝有雙