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智能化控制系统在现代建筑中应用分析本文具体对现代建筑智能化控制系统的组成、原理以及功能作分析探讨,并阐述智能化控制的人本理念。标签现代建筑;智能化控制系统1现代建筑智能化控制系统的概念现代建筑智能化控制系统就是以建筑物为平台利用系统集成方法采用计算机技术和通讯技术对建筑物的设备进行自动监控,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务等。通过对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素以及它们之间的内在联系的最优组合来提供一个投资合理,适合信息社会需求并具有安全、高效、舒适、便利、人性化的环境,可自由高效地利用最新发展的各种信息通信设备、具备更自动化的高度综合性管理功能的高效率、高功能与舒适性建筑物。2建筑智能化控制系统的组成、基本功能和原理2.1建筑智能化控制系统的组成建筑智能化控制系统通常由暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统组成。根据我国行业标准,建筑智能化控制系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下,这两个子系统宜一同纳入建筑智能化控制系统考虑,如将消防与安全防范子系统独立设置,也应与建筑智能化控制系统监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。2.2建筑智能化控制系统的基本功能建筑智能化控制系统的基本功能可以归纳如下:2.2.1自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。2.2.2自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。2.2.3根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。2.2.4监测并及时处理各种意外、突发事件。2.2.5实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。
2.2.6能源管理:水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。2.2.7设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。2.3建筑自动化控制系统的原理建筑智能化控制系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC,完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。通过安装于中央控制室的中央管理计算机上的管理软件,系统地管理相互关联的设备,发挥设备整体的优势和潜力,提高设备利用率,优化设备的运行状态和时间,延长设备的使用寿命,降低能源消耗,降低维护人员的劳动强度和工时数量。安装于中央控制室的中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行,最终降低了设备的运行成本。2.3.1直接智能化控制系统(DDC直接智能化控制系统(DirectDigitalControl简称DDC。计算机通过模拟量输入通道(AI和开关量输入通道(DI采集实时数据,然后按照一定的规律进行计算,最后发出控制信号,并通过模拟量输出通道(AO和开关量输出通道(DO直接控制生产过程。因此DDC系统是一个闭环控制系统,是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。DDC系统中的计算机直接承担控制任务,因而要求实时性好、可靠性高和适应性强。直接智能化控制系统主要由过程输入通道、过程控制计算机、过程输出通道三部分组成。(1)过程输入通道由模拟量输入和数字量输入两部分组成。模拟量输入通道由变送器、采样开关、放大器、A/D转换器和接口电路组成。其中变送器的作用是将非电量信号变换成标准电信号,可将温度、压力、流量变换成0~10mA或4~20mA的直流电信号,它是通过A/D转换器来实现的;数字量输入通道由开关触点、光电耦合器和接口电路组成,反映生产过程的通/断状态的触点信号,经过光电耦合器和接口电路变换成数字信号送给计算机。(2)过程控制计算机直接承担运算和控制任务,首先通过过程输入通道采集被控对象的各种参数信号,再根据预定的控制规律进行运算,然后向被控对象发出控制信号,再通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。(3)过程输出通道由模拟量输出和数字量输出两部分组成。前者把计算机输出的数字控制信号转换成模拟电压或电流信号,再经过放大器去驱动调节阀等执行器实现对生产过程的控制。这一部分由接口电路、D/A转换器,放大器和执行器组成。后者把计算机输出的开关信号,经放大器去驱动电磁阀和继电器执
行器,它由接口电器、光电耦合器、放大器和执行器组成。2.3.2分布式控制系统的体系结构分布式控制系统DCS将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体,可对分散在现场的设备进行控制,又可方便地集中管理、操作。与以往的控制系统相比,既避免了单台计算机集中控制的不足,又克服了常规仪表人机交互困难的缺点。分布式控制系统的多台微型计算机取代了集中控制系统的单台计算机,从体系结构上分散了危险性,提高了可靠性。现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机和管理计算机通过数据通信网络被有机地结合起来,组成分级分布控制系统。(1)分布式控制系统的数据通信网络数据通信网络是分布式控制系统的支柱,整个分布式控制系统的结构,