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建筑智能化的自動控制實現方式研究

來源:華盛論文網 發表時間:2019-12-13 14:49 隸屬于:工業論文 瀏覽次數:

摘要 文章首先簡要闡述了智能建筑自動控制的作用和目的,在此基礎上對智能建筑自動控制的實現方式進行論述。期望通過本文的研究能夠對促進智能建筑的發展有所幫助。

  摘 要:文章首先簡要闡述了智能建筑自動控制的作用和目的,在此基礎上對智能建筑自動控制的實現方式進行論述。期望通過本文的研究能夠對促進智能建筑的發展有所幫助。

智能建筑雜志征收建筑類論文

  關鍵詞:智能建筑;自動控制;系統設計

  1智能建筑自動控制的作用和目的

  1.1作用

  對于智能建筑而言,通過自動化控制系統能夠對建筑中所有機電設備,如空調、供配電、照明、電梯以及給排水等系統,進行集中監控,由此可進一步提升建筑的管理水平,有助于設備故障率的降低,從而大幅度減少運維成本。在智能建筑中,自動化控制系統的運用,可以實現對建筑內部設備及環境的監測、控制和管理,在此基礎上,可以為建筑使用者營造出一個更加安全和舒適的環境,通過設備運行狀態的優化調整,可以使運營成本有所降低,有助于經濟效益的提高。智能建筑的自動化控制系統幾乎涵蓋了建筑中絕大多數的設備和系統,如電力、照明、通風、空調、消防、給排水等等,它是整個智能建筑中涉及面最廣的系統之一,其設計水平高低,直接關系到智能建筑各項功能的實現。因此,必須對自動化控制系統的設計予以重視[1]。

  推薦期刊:《智能建筑》由中國建筑業協會主辦。主要內容有宣傳智能建筑行業的產業政策、報道智能建筑行業的科研成果、交流智能建筑行業和工程設計與施工經驗、傳播智能建筑行業的動態信息、推廣智能建筑行業的成功技術和先進產品。

  1.2目的

  自動化監控系統是智能建筑的重要組成部分之一,其擔負著對建筑內機電設備的監測和控制任務,在智能建筑中,設計自動化控制系統的主要目的是通過對建筑中各類機電設備運行狀態的分析、處理和判斷,并以最優的控制手段,對相關系統和設備進行監測、控制和管理,從而使其能夠保持安全、穩定的運行狀態,由此除了能夠降低建筑能耗之外,還能減少管理費用,有助于提升智能建筑的現代化管理和服務水平。

国产富二代app下载   2智能建筑自動控制的實現方式

  2.1系統架構

  對于智能建筑而言,自動化控制系統的運行可靠性至關重要,如果系統出現故障,會對整個智能建筑的使用功能造成巨大的影響。基于此點,本文在對自動化控制系統進行設計的過程中,采用了三級集散控制架構,它集成了計算機、通信和控制技術,對智能建筑進行集中管理,借助場控級、監控級和管理級,實現對單個機電設備的控制和運行狀態的監測。

  2.1.1場控級。現場控制直接與安裝在不同位置的設備進行可靠連接,如執行器、傳感器等,以此來實現單機控制,其核心是現場控制器。場控級應當具備如下功能:數據采集、數字化控制、設備檢測、系統診斷、安全操作等[2]。

国产富二代app下载   2.1.2監控級。主要是對系統的各單元進行監視,具體包括如下內容:系統的運行參數及運行狀態、制定記錄報表(針對被控對象)、異常報警提示和故障顯示等等;操作站給使用者提供了一個較為簡潔的界面,所有操作請求均可通過網絡通信傳給監控站,當監控站接收到操作站發出的信息之后,便會執行具體的操作;監控層需要采用工控機作為監控級計算機,這樣可以提升硬件的可靠性。

国产富二代app下载   2.1.3管理級。主要是對各個子系統進行協調和管理,通過該層,能夠將系統當成管理信息系統中的一個節點使用,從而把現場設備的監控與管理一并納入到企業網當中,與管理信息有效地結合起來,由此可使信息系統最優化,有助于經濟效益的提升。

  2.2系統硬件設計

国产富二代app下载   在自動化控制系統的設計中,硬件設備的選型是關鍵環節,直接關系到系統的運行可靠性,為此,必須對該環節予以足夠的重視。由于目前智能化控制產品的種類較為繁雜,在設計時,應進行詳細的分析與篩選,選用了國內某知名大品牌的工控機作為主機,組態軟件選用的是的IFIX5.0,數據庫為SQLServer。該系統的監控平臺與DDC之間的數據傳輸借助以太網和TCP/IP協議實現,監控平臺采用的是星型網絡拓撲結構。其中網絡底層采用的通信協議為RS-485Modbus,并以相關的通信模塊與信息采集元件進行連接,將采集到的現場數據經過轉化后傳輸給DDCXL100,它與系統的監控平臺通過以太網進行連接。該平臺能夠對現場控制器的運行狀態進行實時監測,并對相關數據進行自動處理與存儲,為操作人員提供具體的操作步驟,并為管理人員提供經過整理之后的數據信息,如果出現異常問題,系統會自行發出告警信號。

  2.2.1現場控制器。這是系統硬件的關鍵組成部分,它與被控設備直接相連,主要負責數據采集和控制,雖然集散控制系統和現場控制單元的名稱有所區別,但它們的結構卻基本一致,全部都是由裝設機柜內的標準化控制模塊構成,可按系統要求配置成不同規模的場控單元。現場控制器能夠對設備的運行進行單獨控制,并按照各自參數運行相應的控制算法[3]。本次設計中,現場控制器選用的是DDC,控制邏輯全部來自于微信號處理器。當控制器接收到傳感器、儀器儀表發出的信號后,軟件程序會對這些信號進行自動處理,并將處理后的信號輸出給外部設備進行執行,從而實現閥門或風門的啟閉、設備的啟閉,也可按照相關的程序指令完成復雜的動作。DDC是整個控制系統的核心,它通過AI/DI對數據進行實時采集,當采集到模擬量信號后,會將之轉化為數字信號,這樣計算機便可直接對這部分信號進行處理,依據特定的控制規律進行運算,并發出控制指令,將信號轉換為模擬信號傳給控制器,對現場設備的運行進行控制。

  2.2.2串行設備服務器。這是一種基于嵌入式技術制造出來的設備,其能夠完成串行通信協議的轉換,由此可對以太網資源進行充分利用,對數據進行傳輸與管理,其特點是可控范圍廣、造價低。在串行設備服務器的選型上,本次設計采用了國內某知名品牌的ADAM-4570兩端口設備,它具備自動檢測和訪問控制等功能,可用該服務器對網絡與串行設備進行連接,經過驅動后,便可利用IFIX與串行設備進行通訊[4]。

国产富二代app下载   2.2.3其它設備選擇。①傳感器。為便于空調系統的后續建模調整,選用了集成式溫濕度傳感器,其傳感芯片為貼片型,主要特點是可靠性高、組態靈活、擴展性好、分散布置等。②UPS。由于工控機需要保持24h不間斷運行,所以需要供電穩定可靠,故此采用了UPS,其最主要的作用是提供不間斷的電力供應,保證負載運行的安全性[5]。

国产富二代app下载   2.3系統軟件的實現

  2.3.1軟件配置。中央控制室的操作系統為WindowsXP,監控系統的組態軟件為IFIX5.0,數據庫軟件為SQLServer2008。IFIX組態軟件的配置文件為SCU,當SCU程序啟動后,本地節點名可設置為FIX1,當前文件為組態文件,隨后通過對SCADA的設置,可確定IFIX獲得數據的方式,在組態窗口啟動SCADA,I/O驅動器選擇OPC,即以該方式對數據進行實時獲取。

  2.2.2IFIX與DDC通信的實現。想要實現兩者的通信,必須設置好DDC的相關模塊,這既是前提也是基礎,利用以太網將DDC與上位PC機進行連接,并對系統進行配置,再建立DB數據塊,隨后插入一個DataBlock,將之命名為DB1,打開后在其中建立數組,作為通信數據源,由此便可實現兩者的通信。

  結語

国产富二代app下载   綜上所述,本文設計的自動化控制系統已在某智能建筑中得到了應用,系統運行穩定、可靠,未出現較大的故障問題。自該系統應用后,使智能建筑內部的機電設備得到了有效的控制,由此可見,該系統具有一定的推廣使用價值。

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文章TAG標簽:智能化論文

聲明:《建筑智能化的自動控制實現方式研究》