楼宇自动化重点1.docx
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楼宇自动化重点1
第1章楼宇自动化技术概述
第1节智能建筑与楼宇自动化技术（P1）
1.智能建筑的定义:
（P1）
智能建筑以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
2.智能建筑包含：
（P1）
（1）智能化集成系统；
（2）信息设施系统；
（3）信息化应用系统；
（4）建筑设备管理系统；
（5）公共安全系统；
（6）机房工程。
3.4C技术：
（PPT）
（1）现代计算机技术（computer）；
（2）现代控制技术（control）；
（3）现代通信技术（communication）；
（4）现代图像显示技术（CRT）。
4.智能建筑基本结构：
（P3）
图1-1智能建筑的基本结构
（1）供配电综合自动化系统；
（2）空调自动化系统；
（3）电梯控制系统；
（4）照明控制系统；
（5）给水排水自动化系统；
（6）火灾自动报警系统；
（7）安全技术防范系统；
（8）应急联动系统。
第2节自动化技术在智能建筑中的应用（P5）
1.自动控制的定义：
（P5）
指在没有人直接参与的情况下，利用外加设备或装置控制器，是极其、设备或生产过程（统称被控对象）某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
2.计算机控制系统的类型：
（P6）
（1）数据采集和操作指导控制系统；
（2）直接数字控制系统；
（3）监督控制系统；
（4）集散型控制系统；
（5）现场总线控制系统；
（6）网络控制系统；
3.楼宇自动化系统网络结构分为三层：
（P10）
（1）最上层为信息域的干线；
（2）第二层为控制域的干线；
（3）第三层为现场总线。
4.BAS系统结构由4部分组成：
（P10）
（1）中央控制站；
（2）区域控制器；
（3）现场设备；
（4）通信网络。
第2章集散型控制系统与现场总线控制系统
第1节集散型控制系统的基本结构与特点（P12）
1.集散型控制系统（DCS）的“集”是对信息管理而言，“散”是对控制功能而言。
（P12）
2.DCS的四个基本组成部分：
（P12）
（1）系统网络；
（2）现场I/O控制站；
（3）操作员站；
（4）工程师站。
3.DCS系统的层次加上管理及共4级：
（P12）
（1）直接控制级（过程控制级）（第一层）；
（2）过程管理级（第二层）；
（3）分层管理级（第三层）；
（4）物业管理级（第四层）。
（图2-1）
第2节集散型控制系统的现场控制站与操作站（P15）
1.图2-3现场控制站（FCS）的组成：
核心是控制算法（CPU）。
（P15）
2.集散控制系统的现场控制站（FCS）的硬件配置：
（P16）
（1）现场主控单元；
（2）现场输入与输出单元：
1）模拟量输入通道（AI）：
一般采用4～20mA标准。
信号传送距离短、损耗小的场合也有采用0～5V或0～10V电压信号传输的；
2）模拟量输出通道（AO）：
模拟量输出通道输出4～20mA电流信号；
3）开关量输入通道（DI）；
4）开关量输出通道（DO）；
5）脉冲量输入通道（PI）；
（3）电源；
（4）端子板。
3.操作站的基本组成：
（P19）
集散控制系统（DCS）的操作站一般分为操作员和工程师站两种。
其中工程师站主要是通过技术人员声称控制系统的人机接口，或者对应用系统进行监视。
工程师站上配有一套组态软件。
4.DCS操作站的主要功能是：
（P19）
过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。
（1）操作与现实功能；
（2）软键的功能；
（3）功能键的功能；
（4）输入区；
（5）工位号操作；
（6）操作画面：
1）总体画面；
2）控制分组画面；
3）调节画面；
（7）趋势记录功能：
1）调节趋势；
2）实时趋势；
3）历史趋势；
4）批量趋势；
（8）报警功能；
（9）操作指导信息功能；
（10）流程图功能。
第3节集散型控制系统组态（P23）
1.集散控制系统的组态包括硬件组态和软件组态。
（P23）
其中硬件组态包括操作员站的选择及硬件配置、现场控制站的选择等，这一般是在系统安装调试时完成的。
软件组态包括基本配置组态和应用软件的组态，基本配置组态是给系统一个配置信息，如系统现场站的个数、他们的索引标志等。
软件的组态包括实时数据库的生成、历史数据库的生成和控制算法的生成。
2.集散控制系统组态（P25）
（1）DCS的系统组态；
（2）DCS的控制组态；
（3）DCS的画面组态；
（4）DCS的维护组态；
（5）数据库组态；
（6）历史库数据组态；
（7）控制算法组态；
（8）编译；
（9）数据下装。
第4节现场总线控制系统（P27）
1.现场总线技术的特点：
（P27）
（1）系统的开放性；
（2）互可操作性与互用性；
（3）现场设备的智能化与功能自治性；
（4）系统结构的高度分散性；
（5）对现场环境的适应性。
2开放系统的定义：
（P27）
是指通信协议公开，各不同厂家设备之间可进行互连并实现信息交换。
现场总线开发者就是要致力于建立基于同一底层网络的开放系统，它可以与任何遵守相同标准的其他设备或系统相连。
开放系统把系统集成的权利交给了用户，用户可按自己的需要和考虑，把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
2.互可操作性的定义：
（P27）
是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，实行点对点，一点对多点的数字通信。
3.互用性的定义：
（P27）
意味着对不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
4.网络扩展和网络互联需要一个中间设备（中间系统）——中继系统（ISO）：
（P29）
根据中继系统所在的不同网络层次，有4种中继系统：
（1）物理层中继系统，即中继器；
（2）数据链路层中继系统，即网桥或桥接器；
（3）网络层中继系统，即路由器；
（4）网络层以上中继系统，即网关。
5.OSI按通信功能分为7个层次，其1～3层完成通信传送功能，4～7层完成通信处理功能：
（P30）
（1）物理层（1层）：
为用户提供建立、保持和断开物理连接的功能，即提供同步和双向传输流在物理媒体上的传输手段，但它并不包括物理媒体本身；
（2）数据链路层（2层）：
用于保证信息的可靠传递，对互联开放系统的通路实行差错控制、数据成帧，同步控制等；
（3）网络层（3层）：
规定了网络连接的建立、维护与拆除协议，利用链路传输功能，以及端口选择和串联功能，实现两个网络系统之间的连接。
（4）传输层（4层）：
可完成开放互联系统端点之间的数据传送控制、数据接收确认以及传输差错恢复。
（5）会话层（5层）：
按正确的顺序收发数据，进行各种对话。
（6）表达层（6层）：
用于应用层信息内容的形式变换，把应用层提供的信息变为能够共同理解的形式。
（7）应用层（7层）：
作为OSI模型的最高层，用于用户的应用服务提供信息交换，为应用接口提供操作标准。
6.图2-211151只能压力变送器原理图:
（P33）
第5节几种常见的现场总线（P36）
1.现场总线基金会（FF）由WorldFIP的北美部分和ISP合并而成。
（P36）
2.FF现场总线的传输速率：
H1为31.25Kbit/s；HSE为10Mbit/s。
（P36）
3.基金会现场总线通信技术：
（P37）
在通信参考模型所对应的四个分层分别是物理层、数据链路层、应用层和用户层。
4.基金会现场总线的网络形式：
（P39）
低速现场总线H1支持点对点连接、总线型、菊花链形、树形拓扑结构等。
而高速现场总线HSE只支持总线型拓扑结构。
5.Profibus现场总线（过程现场总线）包括三种类型的总线形式：
（P42）
（1）通用自动化Profibus-FMS总线；
（2）工业自动化Profibus-DP总线；
（3）过程化Profibus-PA总线。
图2-32Profibus协议模型
6.Profibus现场总线设备分为主站和从站，主站决定总线的数据通信，从站仅对收到主站的信息给以确认。
Profibus总线是多主多从结构，在数据链路层采用混合介质存取方式，即主站之间的令牌传递方式和主从之间的点与点或多点通信方式。
（P43）
7.Profibus的最大电文长度为255个字节，电文由标志符、源及目的地址、数据长度、数据、命令字和循环校验码（CSRD）等构成，有效数据最长246个字节。
（P43）
8.控制局域网络（CAN）总线的特征：
（P47）
（1）多主站依据优先权进行总线访问；
（2）无破坏性的基于优先权的仲裁；
（3）借助接收滤波的多地址传送；
（4）远程数据请求；
（5）配置灵活性；
（6）全系统数据相容性；
（7）错误检测和出错信令；
（8）发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重新发送；
（9）错误和永久性的故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。
9.基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种：
（P47）
（1）DeviceNet（适合于工厂底层自动化）；
（2）CANopen（适合于机械控制的嵌入式应用）。
10.CAN通信距离最大是10km（设速率为5Kbit/s），或最大通信速率1Mbit/s（设通信距离为40km）。
CAN总线上的节点数可达110个。
（P50）
11.CAN总线使用的帧类型有四种：
（P51）
（1）数据帧（图2-42MAC数据帧格式）；
（2）远程帧；
（3）错误帧；
（4）过载帧。
第6节楼宇自动化的现场总线——局部操作网络（P54）
1.LonWorks现场总线主要具有以下技术特点：
（P54）
（1）LonTalk是LonWorks现场总线的通信协议，其最大的特点是支持OSI7层网络协议；
（2）Neuron芯片是LonWorks技术的核心元件，它内部带有三个8位的微处理器；
（3）支持多种通信介质，如双绞线、电力线、电源线、光纤、无线、红外线等；
（4）提供给使用者一个完整的开发平台；
（5）网络通信采用面向对象的设计方法；
（6）LonWorks通信协议是开放的，对任何用户平等；
（7）LonWorks网络结构可以是主从式、对等式或客户/服务器式结构；
（8）网络拓扑有星形、总线型、环形以及自由拓扑结构；
（9）每个数据包的有效字节数为0～228字节；
（10）当通信速率为1.25Mbit/s时，有效传输距离为130m，当通信速率为78.125Kbit/s时，有效传输距离可达2700m；
（11）在单个测控网络上的节点数可达32000个；等
2.LonWorks技术的核心是神经元芯片，该芯片内部装有三个CPU：
（P54）
（1）一个用于完成OSI模型中第1和第2层的功能，称为媒体访问控制MAC处理器，实现介质访问的控制和处理，包括驱动通信端口的硬件和执行MAC算法，介质访问CPU和网络CPU共享网络缓存区进行通信，正确地对网上报文进行编码和解码；
（2）第二个用于完成第3～6层的功能称为网络处理器，进行包括网络变量、寻址、事务处理、权限真是、背景诊断、软键定时器、函数路径选择、网络管理和路由等，同时它还控制网络通信端口，发送和接受数据包等；
（3）第三个是应用处理器，执行操作系统服务与用户代码，从而完成用户现场控制应用。
3.图2-57LonWorks信息帧格式（P58）
4.LonWorks协议定义了一种使用域、子网和节点的分级寻址方式。
网络中最多可以包括2^48个域，每个域最多有255个子网，一个子网最多可以包括127个节点。
（P60）
5.与网络变量有关的有三个表：
（P65）
（1）网络变量配置表；
（2）网络变量别名表；
（3）网络变量固定表。
6.专用开发语言NeuronC的定义：
（P65）
是一种专门为Neuron芯片设计的程序设计语言，它在标准c的基础上进行了自然扩展。
7.NeuronC的新增功能：
（P66）
（1）一个新的对象类——网络变量，它简化了节点间的数据共享；
（2）一个新的语句类型——when语句，它引入事件并定义这些事件当前的时间顺序；
（3）I/O操作的显式控制，通过对I/O对象的说明，使Neuron芯片的多功能I/O得以标准化；
（4）支持显式报文通过，用于直接访问基础的LonTalk协议服务。
第三章工业以太网与网络罗控制系统
第1节工业以太网（P67）
1.工业控制网络的特点：
（P67）
（1）具有较好的响应实时性；
（2）高可靠性；
（3）力求简洁；
（4）开放性要好。
2.Ethernet/IP工业以太网模型的三个组成部分：
（P68）
（1）IEEE802.3的以太网物理层和数据链路层标准；
（2）TCP/UDP/IP协议组；
（3）控制与信息协议。
第4章智能建筑供配电系统的自动化技术
第1节供配电系统自动控制的基本结构（P89）
1.常见的楼宇变电站（所）一次系统的组成部分：
（P89）
图4-1常见的楼宇变电站（所）一次系统图
（1）高压部分；
（2）变压器部分；
（3）低压配电部分；
（4）直流电池部分；
（5）应急发电机部分。
2.供配电自动化包含以下4个方面：
（P90）
（1）馈线自动化；
（2）变电站自动化；
（3）配电管理系统；
（4）用户自动化。
3.根据IEC6185a通信协议草案定义，变电站综合自动化系统分为：
（P91）
（1）过程层；
（2）间隔层；
（3）站控层。
4.过程层的定义和功能：
（P91）
（1）定义：
过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说是指电气设备的智能化部分。
（2）功能：
1）电力运行的实时电气量检测；
2）运行设备的状态参数检测；
3）操作控制的执行与驱动。
5.间隔层设备的主要功能是：
（P92）
（1）汇总本间隔过程层实时数据信息；
（2）实施对一次设备保护控制功能；
（3）实施本间隔层操作闭锁功能；
（4）对数据采集、统计运算及控制命令发出具有优先级别的控制；
（5）承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。
6.站控层的主要任务是：
（P92）
（1）通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；
（2）按既定协约将有关数据信息送往调度或控制中心；
（3）接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；
（4）具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；
（5）具有站内当地监控、人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像、声音等多媒体功能；
（6）具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数功能；
（7）具有变电站故障自动分析和操作培训功能。
第2节智能建筑变电站综合自动化系统的几个关键技术（P95）
智能控制逻辑校核功能就是遥控命令校核和本地操作任务校核功能。
（P98）
第3节数字化供电技术的关键设备（P101）
1.智能建筑数字化变电站的定义：
（P101）
是由电子式互感器、智能化终端、数字化保护测控设备、数字化计量仪表、光纤网络和双绞线网络以及IEC61850规约组成的全智能化的变电站模式，按分布式来实现整站数字化，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
2.与传统的电磁式互感器相比，电子式互感器的优点是：
（P102）
（1）体积小，重量轻，满足变电站小型化与紧凑型的要求，其安全性高，绝缘性能优良，造价低；
（2）高低压侧通过光纤连接，完全实现了电气隔离，抗电磁干扰能力强；
（3）不存在电磁饱和、铁磁谐振等问题，动态范围大，频带宽，测量精度高；
（4）采用数字接口，通信能力强，可以直接和计算机相连，实现了多功能化、智能化、数字化的要求。
4.电子式电流互感器根据原理不同可以分为两种：
（P102）
（1）罗柯夫斯基线圈电流互感器；
（2）光学电流互感器（比较多）。
5.合并单元的功能：
（P105）
主要功能是同步采集多路（最多12路）ECT/EVT输出数字信号后并按照规定的格式发送给计量、测量及保护设备。
6.合并单元按其功能可分为三个功能模块：
（P105）
（1）数据采集处理功能模块；
（2）串口发送模块；
（3）同步功能模块。
7.图4-27智能电表构成原理框图（P112）
8.双向智能电表的功能：
（P113）
（1）双向电能计量功能；
（2）用电数据采集功能；
（3）事件记录功能；
（4）复费率功能；
（5）电量储存功能；
（6）液晶显示；
（7）编程功能；
（8）按键功能；
（9）负荷控制功能；
（10）通断电功能；
（11）显示当前电费与电价；
（12）停电抄表；
（13）冻结；
（14）安全保护与安全认证；
（15）其他功能。
第4节建筑供配电系统微机保护技术（P115）
1.自适应继电保护的定义：
（P118）
是指保护系统为响应电网状况的变化以保持最有功效而自动调整其运行参数的能力。
2.自适应继电保护在逻辑功能上分为两类：
（P118）
（1）一类指主要通过就地信号及其他辅助信号的作用，实时地使保护继电器的特性为局部最优的能力；
（2）另一类则是指为保证整个保护系统的全局最优，而使各继电器处于合理状态的能力。
第5章智能照明控制系统
第1节智能照明控制系统的基本格式（P120）
1.智能照明控制系统的优越性如下：
（P120）
（1）良好的节能效果；
（2）延长光源的寿命；
（3）改善工作环境；
（4）实现多种照明效果；
（5）管理维护方便；
（6）有较高的经济回报率。
2.智能照明控制系统的主要控制内容为：
（P122）
（1）时钟控制；
（2）照度自动调节控制；
（3）区域场景控制；
（4）动静探测控制；
（5）应急状态减量控制；
（6）手动遥控器；
（7）应急照明的控制。
3.网络化智能照明C-Bus系统：
（P128）
C-Bus是澳大利亚奇胜公司开发的一种现场总线系统，C-Bus传输协议为CSMA/CD，通信速率为976Kbit/s，可设置成线形、星形或树形拓扑结构，但不支持环形结构。
采用两线制双绞线，即一对线上既提供总线设备工作电源，有传输总线设备信息。
子网为基本单位，每个子网最多容纳100个单元或者255个控制回路，最大传输距离为1000m。
4.网络化智能照明C-Bus系统的特点：
（P128）
（1）～（7）（太多了，不想打了，看书吧）
第2节数字可寻址照明系统（P130）
1.DALI的连接硬件包括普通的带DALI功能的电子整流器、灯、控制器和配线。
（P130）
与普通的灯光硬件连接区别在于，带DALI接口的期间可以直接连接到计算机或主控机，而且每个DALI期间都是可以独立寻址、编程、分组和场景设定。
图5-7DALI系统连接图
注：
DALI意为数字式可寻址照明控制标准接口。
2.DALI协议的主要电气特征如下：
（P131）
（1）异步串行通信协议；
（2）信息传输速率1200bit/s，半双工双向编码；
（3）双线连接方式；
（4）电平标准如图5-8所示；
（5）通信传输由主控单元控制；
（6）共可连接64个从控单元，且均可独立编址。
3.DALI采用双向曼彻斯特编码：
（P132）
值“1”和“0”表示为两种不同电平的跃变，从逻辑低电平转变到高电平表示值“1”，从逻辑高电平转变为低电平表示值“0”。
图5-10DALI主控指令
第3节照明控制系统工程设计（P139）
1.设计依据包括：
（P139）
（1）建筑智能化系统工程设计管理暂行规定；
（2）建筑照明设计标准；
（3）民用建筑电气设计规范；
（4）智能建筑设计标准；
（5）高层民用建筑设计防火规范；
（6）电气和装修图样。
2.照明控制系统工程设计的内容：
（P140）
（1）泛光照明及控制设计；
（2）公共区域智能控制设计；
（3）多功能厅照明控制设计；
（4）重要会议室照明控制设计；
（5）小会议室照明控制设计；
（6）领导办公室区域照明控制设计；
（7）普通办公区照明控制设计。
第6章中央空调系统的检测与控制
第1节中央空调的基本控制方案（P144）
1.焓的定义：
（P145）
焓是指1Pa干空气的实际空气所含热量，单位是KJ/Pa或kcal/Pa。
一般以0摄氏度是的液态水的焓均为0，作为计算热量的基点。
2.空调控制最基本的就是对空调房间温度的控制。
（P146）
3.控制系统按结构形式可分为：
（P146）
（1）单回路控制系统；
（2）多回路控制系统。
4.多回路控制系统的控制方式主要有：
（P147）
（1）串级控制；
（2）前馈控制；
（3）分程控制；
（4）比值控制；
（5）选择控制。
5.中央空调监控系统的内容：
（P147）
（1）空调制冷系统压力/温度的自动控制；
（2）空气处理机系统的自动控制；
（3）新风空调机的自动控制；
（4）全空气空调机组的监测控制；
（5）末端风机盘管系统的自动控制；
（6）监控中心工作站监控软件.
6.空调制冷系统的主要设备有：
（P148）
（1）冷却塔；
（2）冷却水泵；（3）冷冻水泵；（4）冷水机组；（5）各种水阀
7.主要制冷方式有：
（P148）
（1）压缩式制冷；
（2）吸收式制冷；（3）蓄冰制冷
8.在制冷系统中被控制和调节的参数主要是：
（P148）
（1）冷冻水的总供水与总回水之间的压差；
（2）冷却塔的回水温度
9.空气处理的定义：
（P148）
是指对空气进行加热、冷却、加湿、干燥及净化处理，以创造一个温度适宜、湿度恰当并符合卫生要求的空气环境。
10.新风量大小可以根据室内CO2浓度来确定。
（P148）
11.风机盘管系统是空调系统的末端设备，可以通过改变经过盘管的水流量而送风量不变，或改变送风量而水流量不变两种方式来达到调节室内温度的目的。
第2节中央空调制冷设备的控制（P152）
1.在空调工程中，常用的冷热源方案有三种：
（P152）
（1）风冷热泵机组；
（2）直燃机组；
（3）冷水机+燃气锅炉。
2.冷热源系统的运行控制可以分为三个层次：
（P152）
（1）正常运行；
（2）节能运行；
（3）优化运行。
3.溴化锂冷水机组自动控制系统：
（P152）
（1）溴化锂冷水机组自动控制系统总体设计方案；
（2）过程控制系统设计；
（3）制冷量自动调节系统设计；
（4）变频调速控制系统设计；
（5）安全保护系统。
第3节空调水系统的控制方法（P159）
1.空调水系统控制的任务主要体现在三个方面：
（P159）
（1）保障设备和系统的安全运行；
（2）根据空调房间负荷的变化，及时准确地提供相应的冷量或热量；
（3）尽可能让冷热源设备和冷冻水泵，冷却水泵在高效率下工作，最大限度的节约动力能源。
2.冷冻水系统和冷却水系统的定义：
（P159）
（1）冷冻水系统：
把冷水机组所制的冷冻水经冷冻水泵送入分水器，有分水器向各空调分区的风机盘管、新风机组或空调机组供水后返回到集水器。
（2）冷却水系统：
是指冷水机的冷凝器和压缩机的冷却用水，由冷却水泵送入冷冻机进行冷却，然后循环进入冷却塔再对冷却水进行冷却处理，这个冷却水环路采用循环冷却称为冷却水系统。
3.冷水机组的起停顺序：
（P160）
（1）启动顺序：
开启冷水机水路隔离阀---->冷冻泵---->接通冷却塔风机电源（风机起停有冷却水温度控制）---->冷水机组；
（2）停止顺序
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