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樓宇自動化常用設備

傳感器是自動控制系統中的主要設備,它與被測對象直接相連。它的作用是感受被測參數的變化,並發出相應的信號。選擇傳感器壹般有三個要求:高精度、高穩定性、高靈敏度。

1.溫度傳感器:

建築工程中使用的主要接觸式溫度傳感器,如熱電阻、熱電偶、PTC矽傳感器等。因為溫度測量元件需要與被測介質進行熱交換,所以通常伴隨有時間延遲。例如Pt1000在0℃時的電阻為1000ω。隨著溫度的升高,電阻減小,靈敏度壹般為3 ~ 4ω/K,響應速度壹般為15~30秒。

2.壓力傳感器:常用的是電壓力傳感器,將被測壓力的變化轉化為電阻、電感等各種電量的變化,從而實現壓力的間接測量。常用的有差壓開關、表壓傳感器和靜壓傳感器。

3.流量傳感器:常用電磁流量計。根據法拉第電磁感應定律,在磁場中運動並切割磁力線的導體中會產生感應電動勢。該感應電動勢與流體的體積流量成線性關系。如果改裝,也可以用超聲波流量計,方便安裝維護。

4.濕度傳感器:用於測量室內空氣的相對濕度。

5.液位傳感器:用於控制水箱和水池的上下液位。

在自動控制系統中,它接收控制器輸出的控制信號,轉換成直線位移或角位移來改變調節閥的截面積,以控制流入或流出被控過程的物質或能量,從而實現過程參數的自動控制。

6.風閥執行機構:用於控制安裝在新風和回風口的風閥,可開關,開度可控。執行機構配有通用夾具,可直接夾在氣閥驅動軸上,並配有手動復位按鈕,出現故障時可手動調節。根據風管橫截面的大小,可以選擇不同按鈕力矩的執行器。

7.水管閥門執行機構:與閥門配套使用,有開關式和可調式兩種。開關型壹般口徑較大,用於控制各系統工藝管道的開啟和關閉,以及冷熱站各種工況的切換。調節型主要用於控制流量。在空調機組中,根據控制器的溫濕度設定值控制回水流量和蒸汽加濕流量,使溫濕度維持在設定值。DDC是壹個控制器,用於監視和控制系統中的機電設備。它是壹個完整的控制器,具有適當的軟件和硬件,可以獨立運行,不受網絡或其他控制器故障的影響。根據不同類型的監測點,提供滿足控制要求和數量的控制器。每個DDC都有壹個10-15%點的擴展或差額。

(1)控制器應滿足以下要求:

a)帶32位或16位微處理器的可編程DDC

b)具有在沒有中央控制主機的情況下獨立運行或聯網的能力。

c)具有電源模塊

d)具有通信模塊

E) DDC有模板LED顯示每個數字輸入輸出點的實時變化狀態。當外部電源切斷時,DDC的備用電池可以保證RAM中的數據60天不丟失。

f)當外部電源重新供電時,DDC可自動恢復正常工作,無需人工幹預。

g)當DDC中存儲的數據非正常丟失時,用戶可以通過現場標準串行數據接口和網絡操作將數據重新寫入DDC控制器。

DDC的操作程序和應用程序用PPCL高級語言編寫。

DDC程序的編譯和修改既可以在中心站進行,也可以通過便攜式計算機進行。

j)當外部電源斷開且備用電池丟失時,DDC可以存儲其應有的程序。

DDC的采集精度與傳感器的精度相匹配。

l)工作環境:溫度為0至50度,相對濕度為0至90%。

m)電源:交流220v,10%,50hz。

2)DDC具有以下功能:

定時啟動-停止自適應啟動/停止

自動振幅控制要求預測控制

自動事件控制、掃描程序控制和報警處理

近年來,未來的建築被認為充滿了各種智能設備。樓宇控制網絡中的傳感器、執行器、閥門都是智能化的,樓宇的基礎設施可以無縫連接數據網絡和控制網絡,形成壹體化的樓宇網絡。整個樓宇網絡將成為未來樓宇控制的壹種模式。20世紀90年代,人們逐漸形成了建築自動化中信息傳輸的新概念:智能設備——傳感器和執行器組成自主控制環境,即智能溫度傳感器、燈光開關、窗簾、電梯按鈕、讀卡器等。網絡——新壹代智能設備可以無縫連接各種網絡,如互聯網、企業網或構建廣域網和局域網。全球聯網-隨著網絡、設備和系統的發展,用戶可以在世界上任何時間遠程訪問智能建築網絡上的任何地方。構建網絡的整個概念不再是對未來的期望,而是今天正在發生。提供智能設備、子系統和系統的制造商正呈指數級增長。這種驅動力主要來自於業主,他們對樓宇物業的整合度要求越來越高,這也是合理的。因為今天門禁、閉路電視、電梯、空調、暖通、安防、消防等樓宇自動化子系統的智能化產品都已經出來了。雖然很多智能產品都在逐步更新樓宇子系統,但真正的整體樓宇網絡系統還是鳳毛麟角。廠商壹方面表現出完全接近開放系統,但另壹方面又因為害怕壹個標準的網絡通信協議和真正開放的結構帶來的市場變化而限制了互操作產品的發展。大公司願意維持現狀,是因為他們有既得利益。很多大廠把L0NWORKS技術應用到底層設備上,是因為他們發現L0N WORKS平臺這種經濟有效的技術可以實現他們封閉系統內設備之間的通信,但他們也只願意這麽做。在20世紀60年代和70年代,計算機行業的壹些巨頭,如IBM、Burroughs、Control Data、Sperry、NCR和Honeywell,壟斷了計算機市場。他們的設備龐大、封閉且昂貴。在20世紀70年代和80年代,出現了壹批新的計算機公司,如DEC、Data Geheral、Tande和王安計算機。這些公司的計算機產品相對分布,但仍然是昂貴的封閉主從系統。

在20世紀90年代,另壹批計算機公司取代了該行業的領先地位:康柏、戴爾、Gateway和惠普。這些新公司能取得這樣的成績,是因為他們的產品是完全開放的,性價比高,靈活性大。隨著銷售渠道的增加,制造商可以削減成本,擴大市場,以獲得更多的利潤。今天的樓宇自動化行業和昨天的計算機行業有很多相似之處。傳統的樓宇控制系統也是封閉的,壹般是從壹家公司購買,由他們安裝。由於這種系統是主從控制結構,安裝和維護成本較高,未來的增加、減少、修改和維護都有壹定的局限性。任何子系統級的集成都需要昂貴的網關硬件和專業編輯程序來完成。不幸的是,許多控制系統制造商不願意提供壹個真正開放的平臺。最終用戶想要的是壹個開放的方程組,排除那些昂貴的、排他的、封閉的模板和中央控制器以及相應復雜的布線、控制程序和維護。當今的控制設備制造商希望將其昂貴的網關集成在壹起(實現互操作性)。雖然這些網關可以使子系統實現壹定程度的互操作,但網關限制了終端設備之間的通信,使整個系統變得復雜。智能路由器可以解決以上缺點。路由器使信道透明,可以從任何地方訪問信道上的終端設備。路由器提高了系統的可靠性,為升級、更改和替換提供了足夠的靈活性。這個路由器的工作模式只是網絡中的邏輯隔離,不是物理隔離。當我們的控制行業采用真正開放的系統時,業主和物業管理者可以享受到從不同制造商的產品中集成壹個樓宇管理系統的真正好處:自由選擇性價比最高的產品、技術和服務;成本也可以在產品的實際壽命期內攤銷。開放式控制網絡的開發與安裝相關公司提供開放式LONWORKS控制網絡的基本系統級模塊,主要面向OEM廠商。產品有:開發工具、Lon Talk(通信協議)、神經元芯片、收發器、網絡接口、網絡操作系統和網絡管理軟件。這些系列產品可以使原始設備制造商直接獲得LONWORKS網絡的好處,而無需重新開發開放式控制網絡的技術核心。他們可以集中寶貴的人力和物力資源開發控制設備和系統,提高產品附加值,降低開發和生產成本。提供給系統集成商的產品在完成高度分布式和可互操作的控制方案中起著關鍵作用。為此,Eche公司相應地為系統集成商提供了壹套Lon Point系統產品。這些產品使系統集成商能夠集成不同制造商提供的L0NMARK產品,以完成壹個完整的控制解決方案。這種解決方案可以取代上面提到的中央控制器,並將控制算法直接分配給I/O設備。

Echelon的Lon Point接口模塊不僅可以取代這些中央控制器,還可以被系統集成商用來將沒有神經元芯片和收發器的傳統舊設備連接到Lon Works網絡。LonPoint模塊中的精神元件芯片可以直接處理傳感器和執行器的信號。與復雜的中央控制器相比,這些易於安裝、編程簡單的LonPoint模塊在價格、布線工作和維護方面具有很大的價格優勢。Echelon預見,在樓宇自動化領域,相關公司將基於LONMARK的互操作性,將市場推向壹個開放的、完全分布式的網絡控制系統。要達到這壹步,就要求廠商禁用那些獨占的中央控制器和網關,降低設備、安裝和生命周期的成本,從而降低系統成本。許多制造商仍然對“開放系統”持懷疑態度。他們關心的是開放後市場能否真正快速增長。事實上,他們擔心得太多了。管制領域開放後,市場肯定會迅速擴大,然後生產者才能真正做到薄利多銷的程度。LONWORK互操作性協會及其240多個成員致力於推動真正開放的樓宇自動化市場。協會成員來自制造商、集成商、業主和最終用戶。該協會的工作包括制定互操作性標準、認證產品和促進市場。建築行業企業全面聯網,隨著企業數據網和互聯網的快速發展,將企業的控制網絡接入TCP/IP越來越迫切。路由器用於連接不同的通道,而不是網關。這種“隧道”路由器的工作原理是將L0N的工作信息封裝在TCP/IP包中,發送到TCP/IP網絡。由於這種結構的系統是壹個集成網絡,所有的點都是透明連接的,這使得系統的安裝、監控、診斷和維護非常方便。換句話說,網絡工具可以在網絡上任何地方的其他節點上工作。

新壹代路由器可以將四個NW0RKS網絡上的通道透明無縫地連接到以太網中繼網絡,或者直接連接到帶有以太網卡的計算機。其結果是壹個強大而壹致的LONWORKS樓宇自動化系統,將樓宇物業管理軟件系統與所有智能節點連接起來。這種壹體化的網絡結構大大降低了系統的生命周期成本,可以完成很多現在認為不可能的解決方案。為了實現這種IP(互聯網協議)連接模式的應用,相關公司正在與思科密切合作,開發和推出符合這類市場需求的產品。現在新壹代樓宇自動化產品已經走向市場,西門子、霍尼韋爾、強生、海賽等公司都在不斷尋求技術創新和突破。建築系統是真正開放的,這就需要業主、設計師、集成商向廠商提出真正開放、互通的新產品。如果沒有這種動力,控制器的制造商將繼續提供舊產品。業界需要建立新的規範,制定LONMARK互操作性,設計對等平面的體系結構,使用無網關、基於LNS平臺的網絡工具。

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