建筑电气的控制总线系统与应用

时间:2024-03-22 点赞:46515 浏览:91517 作者原创标记本站原创

本文是一篇控制系统论文范文,控制系统类有关毕业论文提纲,关于建筑电气的控制总线系统与应用相关毕业论文题目范文。适合控制系统及建筑电气及计算机方面的的大学硕士和本科毕业论文以及控制系统相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

【摘 要】随着我国建筑行业的不断发展,智能化的建筑楼宇将会是以后建筑楼宇的发展方向.本文笔者论述了现场控制总线系统的特点,并介绍了几种常见的建筑楼宇现场总线控制技术和CAN总线在智能楼宇中的应用,为建筑电气工程设计人员提供了一些参考.

【关 键 词】建筑电气;建筑智能化;控制总线;现场总线

近年来,我国的建筑行业处在一个高速发展的阶段,楼宇的智能化程度也在不断提高,其中出现了许多新型的控制技术,控制技术中的总线控制系统实现对设备运行状态的监控,远程操控,信息反馈等功能,特别需要提出的是,建筑电气的控制总线系统还可以对楼宇中的设备进行信息集中管理和通信,可以实现信息共享.控制系统经过多年来的发展,经历了从早期的仪表控制系统到计算机集中式控制系统(CCS)再到计算机分布式控制系统(DCS),现在已经进入网络控制现场总线控制系统(FCS).下面就论述一下现场总线控制系统及其在建筑智能楼宇中的应用.

1.现场控制总线系统的特点

计算机分布式控制系统(DCS)其实只做到了半分布式控制.现场控制总线系统(FCS)采用智能仪表将计算机分布式控制系统中的现场模拟量信息转化为数字信息进行现场和后台控制器的双向通讯传输.现场控制总线系统具有以下几个特点:

(1)器件信号全部数字化.在建筑电气的现场总线控制系统中不在有传统的模拟量信号,取而代之的是全部的传感器、控制器、执行器数字信号.

(2)控制系统完全开放.现阶段采用的建筑电气控制总线系统是开放型的结构,所采用的通信协议符合统一标准,这就可以使各种设备实现交互操作,方便了系统的集成优化.

(3)现场总线系统的总线把现场的设备和仪表与通信网络互连起来,构成了现场设备或仪表互连的现场通信网络.


(4)现场控制总线系统采用各功能测量的分散模块,然后再通过先进的控制软件集中管理,最终可实现综合自动化.

现场控制总线系统(FCS)的这些特点使得它实现了全数字化、容错能力强、具有很高的可靠性,在通信方面变现为通信速度快,信息传递时节点多,方式灵活,且具有很强的抗干扰能力.

2.几种常见的现场总线控制技术

现场总线技术自产生到现在已经开发出了几种生命力较强的现场总线,并且已经取得了不错的应用效果,下面就介绍一下常用的现场总线技术:

2.1基金会现场总线(FieldbusFoundation)

基金会现场总线,简称FF,它是一个非商业的国际现场总线标准,由两大集团合力开发.基金会现场总线最大通信速率为2.5MPbps,最大通信距离为1.9km,传输媒介可以是双绞线、同轴电缆和光纤四种之中的任意一种.

2.2过程现场总线(Profibus)

Profibus现场总线是由西门子公司为主的多家德国公司开发推出的.这种现场总线Profibus是作为德国国家标准和欧洲国家标准的现场总线标准.该总线网络模型有物理层、数据链路层和应用层,采用主从式的网络操作系统结构.该总线的最大传输速率可达12Mbps,最多可挂接127个站点且成本较低.

2.3LonWorks现场总线

LonWorks是由美国Echelon公司推出的.它的特点是具有特理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层七层网络模型结构,传输距离可达2700m,具有可靠性高,实时性好,成本低的特点,在楼字自动化和工业控制方面得到了很好的应用.

3.以太网控制总线技术及其在楼宇自动化中的应用

随着楼宇智能化程度的增大和通信技术的快速发展,上述的一下现场控制总线技术已经不能满足建设的需求.上述的现场控制总线技术不能满足用户的需求表现在数据传输速率低,互联性较差,后台控制软件的维护费用高等方面.现阶段,采用以太网通信技术进入控制总线已经可以实现,并且获得了很好的使用效果.

3.1以太网控制总线的突出特点

(1)以太网控制总线在数据传输和发送控制信号时具有传输安全性高,可靠性强的优点.

(2)网络存取技术完善,网络互联性好.

(3)以太网的CAN总线网络拓扑结构为总线型,拓扑方便灵活.

(4)CAN总线的传输介质可以选择光纤,同轴电缆或双绞线.

(5)以太网的控制总线系统具有很强的网络扩展性.

(6)成本低、性能高、技术开发潜力大.

(7)通信过程中采用世界通用标准TCP/IP协议,具有接口功能齐全特点.

3.2CAN总线控制系统在建筑电气智能监控系统的应用

下图为基于CAN总线的建筑电气智能监控系统的整体结构框图:

该系统主要由两部分组成,上位机的监控系统由计算机和组态软件构成,然后通过CAN适配卡接入CAN总线.上位机监控系统设在物业管理中心,工作人员可以通过PC机实现对现场设备的监视,接收楼宇节点发来的数据,并可以发送指令对现场楼宇内部的设备进行控制.

现场的智能节点的组成核心是微处理器,微处理器接收传感器传来的现场信息,然后通过CAN总线控制器,再经过CAN收发器传入上位机监控系统,实现通信功能.工作人员可根据需要发送命令给微处理器,微控制器再发送信号给控制器实现对现场照明、空调、给排水、电梯、消防、安全等设备的控制.

4.结束语

建筑电气的控制系统智能化是科技高速发展与建筑需求结合的一种必然产物.建筑电气的控制总线技术解决了现代楼宇中电气设备多,设备布局分散,需要测控的数据多等难题,且具有集成度高,可靠性强,可以进行互联操作的特点,方便了物业中心对小区的管理,符合时代的发展规律.随着控制总线系统的不断发展和应用,相信它将会在智能化楼宇建设中发挥更大的作用.

【参考文献】

[1]王锦标.现场总线和现场总线控制系统,1997(02).

[2]张荣跃,刘琳章.几种典型的现场总线及特点太原科技[J].2001(3):14-16.

[3]戴莉.现场总线技术研究及其应用.西安电子科技大学硕士学位论文,2004.

相关论文

建筑电气系统自动控制技术

本文是一篇自动化论文范文,关于自动化相关电大毕业论文,关于建筑电气系统自动控制技术相关毕业论文开题报告范文。适合自动化及自动控制及建。

建筑电气照明系统的节能设计

本文是一篇控制系统论文范文,关于控制系统方面毕业论文模板,关于建筑电气照明系统的节能设计相关毕业论文开题报告范文。适合控制系统及照明。

关于智能化建筑电气设计系统的

此文是一篇建筑电气智能化论文范文,建筑电气智能化有关论文范文数据库,与关于智能化建筑电气设计系统的相关本科毕业论文范文。适合不知如何。

煤矿电气自动化控制系统设计

本文是一篇自动化控制系统论文范文,自动化控制系统方面有关毕业论文,关于煤矿电气自动化控制系统设计相关毕业论文提纲范文。适合自动化控制。

煤矿电气自动化控制系统的优化设计

本文是一篇自动化控制系统论文范文,关于自动化控制系统类学年毕业论文,关于煤矿电气自动化控制系统的优化设计相关学士学位论文范文。适合自。

电气自动化控制系统的设计

本文是一篇自动化控制系统论文范文,自动化控制系统类本科论文开题报告,关于电气自动化控制系统的设计相关毕业论文模板范文。适合自动化控制。

电气自动控制系统的科学

为您写技术毕业论文和职称论文提供关于技术类毕业论文的格式范文,与电气自动控制系统的科学相关论文范文素材,包括关于技术及应用技术及变频。