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楼宇控制系统范文1
文章从楼宇自动控制系统设计、招投标、施工、检测验收等全过程进行分析，对系统建设质管理提出了建议。
关键词：
楼宇自动控制；质量控制；设计要求
1设计院设计阶段的质量控制
1.1建设单位应重视系统的设计楼宇自动控制系统不是一个单独的系统，它是对建筑物内的空调、采暖、通风、供配电、照明、给排水等设备系统进行监测与控制的管理系统，与其它建筑内设备关系密切。楼宇自动控制综合了自动控制、信息管理、通信以及机械等多学科技术，有些建筑设计院并不具备懂诸多专业的设计人才，设计时对要进行管理控制的设备、工艺流程了解不透彻，采用通用图集照搬或注明详二次设计推给业主，让专业公司进行处理，有的设计院甚至不能完成楼宇控制系统设计。为了保证系统设备与其他专业衔接良好，更好地为用户管理服务，实现系统的最佳效果，建议建设单位根据项目自身的管理需要，提出具体的设计任务书，选择专业设计能力较强的设计单位进行设计，以保证系统基础牢固，避免日后出现设计冲突、重复或漏项等缺陷的出现。
1.2设计单位应做好功能设计与专业衔接楼宇自动控制设计是一般综合设计单位的弱项，在楼宇自动控制系统设计时，设计人员应加强对受控对象的工艺了解，加强与各专业设备人员的沟通和与业主单位的沟通，做到了解用户需求、了解设备造型和工艺流程、了解当地环境条件等，要根据具体工程做到有的放矢。同时，各专业设计人员应加强楼宇自动控制系统设计会签的认识，重视专业衔接。
2招标阶段的质量控制
2.1楼宇自动控制系统应优先于其它设备采购楼宇自动控制系统是对建筑物内设备系统进行监测与控制的管理系统，它所管理的系统由于系统设计、设备选型等因素，监测管理方法也会不同，建设单位均应在相应的设备或系统采购时提出相关的参数或接口要求。在进行设备采购招标时，应首先确定楼宇自动控制系统的承包商，由楼宇自动控制系统的承包商对建设单位其他设备的采购提出相关要求或进行配合，有利于楼宇自动控制系统的建设，有利于节约成本。
2.2硬件接口的实现楼宇自动控制系统需要对被监测设备或被控设备行信号采集或控制，被控制系统设备上应加装采集或控制元件。比如在配电箱订制时需要要求配电箱内预留相关信号接入点，在配电箱采购时提出要求，可避免配电箱采购不能接入楼宇自动控制系统，影响工期和建设效果，投资增加的情况出现。
2.3软件接口的实现在建筑设备系统中，有很多系统是自带控制的，比如电梯、变配电、照明和空调制冷机组等。在楼宇自动控制系统招标时，应对这部分系统设备的监测有一个预期的认识，在这部分系统设备订货或招标时要提出接口协议要求，使之提供与楼宇自动控制系统相匹配的接口。应避免出现采购设备没明确是否带接口，或所带接口与楼宇自动控制系统不匹配，在项目实施时出现需另外付费购买接口或所带接口无法接入楼宇自动控制系统需进行调整等增加投资或扯皮的情况出现。同时，对于带有自动控制功能的系统，要避免出现楼宇自动控制系统和系统自带设备元件重复设计安装的情况。
3深化设计阶段的质量控制
3.1深化设计总体要求深化设计一般由工程承包商进行。在深化设计时，首先应站在项目的角度，了解工程以后的物业管理情况，按管理职能进行系统架构设计。不能为了业绩或赢利进行大而全的设计。深化设计时应把业主的要求和设计院对楼宇自控系统的设计全面了解，再进行深化设计。深化设计应包括设计说明、系统图、设备平面图、管线施工图、监控点表、设备软件配置表及调试维护方案等。在很多项目中，会存在的项目洽商阶段和投标阶段工程承包商或产品供应商为了承接项目，对系统功能比较夸大，在项目实施后出现实际效果和效益相差甚远的情况。因此，对于深化设计中的中央控制部分，软件配置和调试、移交、维护等应要求深化设计中尽量详尽，作为检测验收依据。
3.2系统网络构架设计设计院进行系统设计时，设备未选定，其设计的系统架构具有一定的通用性。在深化设计时，要根据选用产品的特点，对系统架构进行修正。目前楼宇自动控制系统的底层控制主流是总线控制，在系统设计时，应按建筑特点和设备分布，合理设计系统架构，做到配置合理，费用经济。
3.3系统设备选型设计系统设备选型时，首先要满足功能要求，控制设备与被控设备要匹配。要考虑被控对象要求控制精度、控制方式等进行设备选型，这样才能保证系统建设的性价比达到最佳，也不会造成因为设备选择的失误对项目建设造成影响。
4施工阶段的质量控制
4.1施工各参与应方对楼宇自动化加以重视工程实施过程中，建设单位、监理单位、总包单位及各专业施工单位可能会对楼宇自动化的工程了解不够，对楼宇自动化工程的施工要求不够重视，对楼宇自动控制系统的施工与调试不予配合或对完成工程不予保护的情况时有发生。建设单位应协调各参与建设单位，加强对楼宇自动化的认识，在设备安装、系统调试时与予以配合。
4.2图纸会审与技术交底图纸会审是楼宇自控系统建设非常重要的一个环节。通过图纸会审可以发现本系统与其它专业有冲突或脱节等各种问题。在图纸会审时，楼宇自动控制系统专业人员应对相关专业图纸进行了解，对可能存在问题与其设计和施工人员进行核对落实，对发现的问题，请建设单位人员及时进行协调解决，把对施工进度、质量和费用的影响最小化。在图纸会审后项目实施前，应按阶段对专业公司设备订制及项目施工要求进行技术交底，以保定系统功能的实现。
4.3设备安装过程中的质量控制楼宇自控系统前端设备大多数为信号检测设备，对安装位置有着严格的要求。施工时一定要按设备说明书中要求安装在合适的位置。同时，设备安装位置应能保证设备维护空间要求。对于执行装置，在施工时还要保证设备执行辐度与设计相符。
5检测验收阶段的质量控制
楼宇自动控制系统的检测验收是非常重要的一个环节。一个良好的楼宇自动控制系统，不但应按设计实现对所需管理的设备进行监测控制，还应有良好的应用管理介面，功能齐全合理，使用方便。有很多系统在建设时对系统硬件的建设很重视，却忽略了系统软件的建设。楼宇自动控制系统的检测，应分分为三部分：中央控制部分、区域控制部分和现场控制器。中央控制部分即系统的软件建设部分，这部分应能实现对整个系统的监测与控制，系统设计应功能划分合理，介面简明清晰。在软件检测时，不但要能实现基本功能，还要从方便物业管理人员使用，与现阶段物业管理人员素质水平相匹配。让物业管理人员会用、爱用、用好楼宇自动控制系统，才让楼宇自动控制真正发挥效益；区域控制器部分的检测主要是查看系统中各离散化区域的功能实现与否，信息共享，数据存储、现场或远端报警功能是否全面实现。现场控制器部分的检测包括现场各类检测、控制设备的安装方法、安装位置是否正确，执行机构是否按指令执行动作，各种状态是否如实反馈。
6结束语
一个良好的楼宇自动控制系统，应是符合用户管理要求、功能完善、创造良好经济效益的系统。为此，各参建单位与人员，应以高度负责的态度，在项目决策、设计、施工、调试等各阶段均应系统全面地精心策划，严格进行质量管理，保证建设质量。同时，对系统的使用者进行全面、系统、扎实的培训，使建设的系统功能得到充分地发挥，从而真正发挥楼宇自控系统的建设初衷，实现其功效，创造应有的社会经济效益。
参考文献
[1]严京阳.楼宇自控系统集成技术及发展方向[J].建筑知识：学术刊，2014.
楼宇控制系统范文2
【关键词】物联网；多传感器；节能；智能建筑；嵌入式系统
城市化进程的加快导致城市建筑物数量迅速增加，这对城市能源的消耗是一个非常大的负担，而城市建设过程中的能源消耗也是当前我国城市发展的重要限制之一，在本文中介绍了当前我国楼宇节能控制系统中的物联网技术，其通过对楼宇的智能化控制，大大减少了建筑使用过程中的能源消耗，本文对其设计和集成进行了简单的分析。
1研究背景分析研究
1.1物联网简介
伴随着计算机技术的快速发展，物联网技术逐渐成为我国的新兴战略性产业，对我国的经济发展具有非常重要的作用。对于智能建筑物，其是物联网中的重要组成部分，对我国的经济发展具有非常大的促进作用。而在智能建筑发展的过程中，物联网技术为其提供了充足的技术支持，且实现了智能建筑的智能化，为建筑节能的发展寻找到了一条新的发展线路。对于物联网技术，其指的是通过互联网的控制系统对于互联网连接的各种物品的功能进行控制，这一系统实现了人类社会和物力系统的综合性发展。当前的物联网应用技术主要分为五个层次，分别是感知控制层和服务管理层等，不同的层次对应的功能具有较大的区别。
1.2物联网和智能节能建筑
我国的建筑耗能是当前我国能耗中的重要组成，占据了我国总耗能的一大部分，在这种形式下，我国每一栋建筑物的增加，都会对我国的能源消耗造成较大的影响。根据相关研究，我国的建筑能耗是同纬度国家的三倍左右，其中的通风和空调占据了将近一半多的能源损耗，其他的照明和电梯耗能则占据了24%左右，随着我国能源的不断损耗，各种环境污染问题也逐渐凸显出来，这对我国的经济发展造成了严重的影响，为了提高人们的生活水平，降低我国的建筑能耗，我国逐渐从两个方面加强建筑的节能，首先是建筑的设计，另一个则是建筑的智能化控制系统。对于建筑的设计和节能，包括建筑物的整体结构和室内环境等，而智能建筑中，则是通过自动化管理技术来对建筑物内的照明和空调等进行控制，实现建筑的智能化建设，降低建筑物的能耗。在智能建筑的控制系统中，其将物联网的传感技术以及嵌入式控制系统进行了有效的结合，从而对人们的生活质量进行保证。伴随着我国经济的快速发展，智能化建筑节能系统将会逐渐向着节能和舒适方向发展。
2嵌入式楼宇节能系统的设计
为了提高人们的生活水平，同时降低楼宇使用过程中的能源损耗，在楼宇控制自动化设计的基础上设计了一套基于物联网传感技术和嵌入式控制系统的新型智能控制系统，其中的热释电红外微波双鉴人体感应器结合光敏电阻一同安装在室内的每一个灯旁边，而在窗帘的控制位置，则需要在外面安装光敏电阻，此外还有室内外的温度传感器，通过这三种设计能够实现对照明和空调以及窗帘等的智能控制，根据相关数据计算可以得到，通过这三种智能系统的应用，能够节省电量大约为45.4%，此外，该系统在应用的过程中还能够同其他的控制系统进行有效的结合，从而实现用户的舒适度的提高。
2.1照明和窗帘的光控系统
对于室内的照明，通过嵌入式控制系统能够根据室内的人流量和时间等实现室内照明的控制，然后结合预设值控制系统实现对室内关照强度的控制，这种控制系统实现了室内光照的智能控制，满足了人们的生活需要，且在无人时能够实现对照明的开关，降低了室内照明的电能损耗。而对于热释电红外微波双鉴传感器，其能更高对一定范围内是否有人进行准确的检测，若在该范围内出现了人，智能控制系统则会通过信号的传输来对灯进行控制。而其中的光敏电阻则对室内的光强进行检测，减少光照电能的浪费。另外，对于每一个灯都具有一个智能控制系统，通过该系统能够实现每个照明灯的单独工作，从而尽量减少电能的浪费。窗帘控制系统则是通过对室外的光照强度和温度反应对窗帘进行控制，当室外的温度较高，且室外的光照强度超过了某一数值时才会对窗帘进行关闭操作，而当光照强度低于该数值时会控制窗帘打开，通过这种智能控制系统减少了室内设备的老化。而为了保证用户的正常使用，在该系统中hi存在一个实体按键，其能够将窗帘设置成投影模式，实现用户的投影体验。
2.2空调和风扇温控系统的设计
对于空调中的变风量控制系统，其在前期的投入是较多的，但随着使用时间的增长，节省的能量将会远远少于前期的投入，且该系统的控制使空调的损伤大大减少，并保证了人们的舒适度体验。对于一个单独的房间，其温度相差1℃的话对能耗的影响是很小，且人体也不会产生较大的不适感，但在全部房间内的控制则会节约大量的能耗，气温上升1℃往往节约能量大约15%到20%。对于智能控制系统的节能设计，其是综合性的能源节省，实现投入和产出的最大比例。在空调的控制系统中，存在一个温度传感器，其能够对室内外的温度进行自动检测，从而满足不同季节的空调使用。另外，结合空调控制系统上的红外微波双鉴传感器能够对有人和无人时的空调状态进行控制，而室内人员的分布也会使空调的风向和风俗产生影响，通过这种设计使室内的温度控制在一个舒适的范围内，保证用户的良好体验。而在室内人员离开之后，空调的智能控制系统会延长一段时间关闭，这是为了防止空调的频繁开关对其造成损伤和浪费电能。而双鉴传感器通过对人的分布和数量进行分析，实现对风扇的方向和风俗控制，当室内外温度符合条件时能够实现对空调和风扇的智能化控制。
2.3防盗防火安保系统
对于楼宇的防火功能，其一直保持在工作状态，当楼宇内的温度超过50℃时，防火系统能够自动连接预警中心进行预警，然后对楼宇内的蜂鸣器进行控制，提醒楼宇内的工作人员进行火灾的防范和控制。对于防盗模式，其是通过一个按键来进行控制的，当进入防盗模式之后，嵌入式控制系统中的红外监测系统能够对室内是否有人进行准确的检测，若发现存在人员则通过报警系统进行报警操作，而通讯总线则是同电话线进行连接，这样能够减少报警过程中产生的能源损失。
2.4软件控制系统设计
在本次研究中，控制系统采用的是STC89C52单片机，其能够对整个系统的运行提供有效的逻辑运算，同时也是系统稳定运行的根本。在该系统中，单片机的主要作用是对信号进行接收和处理，然后将对应的指令发出，因此，在对软件进行控制时需要保证其信号的采集和输出稳定，常见的软件采用的是模块化方案，这样能够保证软件各个部分之间的功能不会出现混乱，保证软件控制的稳定性。
3总结
随着我国经济的发展，我国对环境的保护力度也在逐渐增加，出台了一系列的环境保护措施，并大力发展低能耗产品和设备，实现所有人的节能观念更新。而同人们生活紧密相连的建筑物，其更是这次变革的重要内容，各种建筑节能控制产品逐渐进入到人们的生活，且受到用户和政府的大力欢迎，本文中的物联网技术是楼宇节能控制系统中的一种，能够实现建筑物的大幅度节能，具有非常好的推广价值。随着我国科技的进步，物联网建筑节能控制系统将会成为未来建筑物节能中的重要组成部分，对城市的发展具有非常重要的作用。
参考文献
[1]周克良,张明丽,刘太钢.基于STM32F的企业楼宇节能控制系统设计[J].计算机测量与控制,2016,01:115-118.
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[6]邓其贵.基于微控制器的智能楼宇节能系统的设计[J].大众科技,2012,08:24-25+28.
楼宇控制系统范文3
关键词：智能楼宇；楼宇自动化系统；楼宇自控系统设计；
中图分类号：F470.6 文献标识码：A
引言
楼宇自动化控制系统(Building Automation System，简称：BAS)是将建筑物内的空调、给排水、电力、电梯、消防等众多分散设备的运行、安全和能源使用状况实行集中监视、管理和分散控制的管理控制系统，它由中央工作站、通信网络、DDC控制器及各类传感器和执行调节机构所组成。本文介绍了BAS系统的组成和架构，在此基础上阐述了BAS系统的主要设计步骤和方法，并结合自主设计的YEPEF-LY-V1.0楼宇自控系统的实例给出了详细的设计方案。
2、系统组成
BAS系统包括三级内容：第一级是中央工作站，主要由主机、显示器以及一些设备所组成，它直接与以太网相连。第二级是直接数字控制器（DDC），第三级是安装在现场的各类检测元件和传感器以及执行调节机构。管理层网络运行支持TCP/IP协议，中央工作站通过网络将信息传输到系统中任何需要的地方。现场控制网络采用的是BACnet通信协议，可独立地完成控制任务。BACnet是由一个建筑管理、系统用户、系统集成商组成的联合体提出的正式的、非专有的开放协议通信标准，它定义了系统各部分共享数据的所有规则，包含如何实现数据共享、信息如何解释等。
图1BAS系统组成
(1)中央工作站：包括PC机、设备（显示终端、打印机等）。
(2)DDC：是以微处理器为基础的可编程直接数字控制器（DDC），它接收检测元件和传感器采集的信号，通过事先设计编制好的控制程序，执行相应的判断和处理，向执行调节机构发送控制信号。DDC同时与中央工作站通信、DDC与DDC之间进行点对点通信，共享信息资源。它有AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）、DI（数字量输入）、DO（数字量输出）四种输入输出接口。
其中：
AI-模拟量输入接口，接收检测元件和传感器采集的信号，通常输入0～10V或4～20mA的直流信号。
AO-模拟量输出接口，控制执行调节机构，通常输出0～10V或4～20mA的直流信号。
DI-数字量输入接口，采集外部触点（或开关）闭合或断开的状态、脉冲计数等。
DO-数字量输出接口，控制设备的运行和启停。
(3)检测元件和传感器、执行调节机构：检测元件和传感器包括各种敏感元件、变送器、触点和开关,检测并采集各类型的参数，并将信号反馈至各分站控制器。执行调节机构接受DDC控制器发出的控制信号，控制调节现场设备的运行。
3、系统设计
3.1 设计流程
首先，确定系统所要达到的控制目标、需要监控设备的种类、数量和分布，设计系统总控制网络图。其次，确定各子系统的控制方案及所要达到的控制目的，设计各子系统控制网络图。在确定被控设备的数量及相应的控制方案后，统计并确定被控设备的监控点数，绘制平面布置及其走线图。最后，项目具体实施工作。
设计步骤：
确定系统的控制范围和要求，需要监控设备的种类、数量和分布。
设计系统总控制网络图。
设计各子系统的架构方案和子系统之间的连接方式、子系统与其它部分的接口。
设计各子系统控制网络图
(5)统计监控点（AI、AO、DI、DO）的数量，根据监控点数和实际分布状况，设计各分站的监控区域。
(6)选择检测元件和传感器、执行调节机构。
(7)选择系统设备。
(8)系统实施。
3.2子系统
(1)空调系统：分为风系统和水系统。其中风系统包括新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机组。水系统包括冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、热交换器、热水一次水泵、热泵机组
新风温度传感器用于测量管路中的液体温度或风道内的气体温度，输出信号为0～10V的电压信号或4～20mA电流信号，接至控制器（DDC）的AI接口。通过新风、回风的温度控制新风阀打开的程度，接至DDC的AO接口。压差开关用于检测滤尘网前后风的压力，它是一种数字的输入设备，接至DDC的DI接口。表冷器可根据不同的设定温度和室外的温度，注入热水或冷水，从而加热或冷却空气。风机接至DDC的DO接口控制启停。
水泵接至DDC的DO接口控制启停,水阀接至DDC的AO接口控制打开的角度。通过回风温度控制冷冻水供水阀的开度，通过冷冻水供水温度控制冷冻水旁通阀的开度。当冷却水回水温度不能保证时，则自动起动冷却塔风机。
(2)给排水系统：各类水泵、各类水箱
给排水系统的设备耗能分为两个方面：水能和电能的损耗。给水的能耗主要包括生活用水的能耗和消防用水的能耗，用电能耗主要集中在水泵运转与消防自动喷淋系统，水泵的耗电量与建筑物用水量呈正相关，喷淋系统用电与系统设计功率正相关。
(3)电力系统：照明控制、高/低压信号测量、备用发电机组
系统管理中心提供对于建筑物内的高低配电房及所有变配电设备的监视报警、管理和自动控制，提供对于重要电气设备的控制程序、时间程序和相应的联动程序。
(4)电梯系统
电梯系统根据功能不同,数量和类型也不同。根据电梯的运行需求，对电梯的启停进行时间程序设定。
(5)保安、门禁系统等。
3.3 设计方案
YEPEF-LY-V1.0系统是由我厂自主研发的一套BAS系统，系统架构如图2所示。本系统包括2台上位机、2套DDC控制器、6套受控模块。系统设中央工作站，由2台计算机（含管理计算机）联网组成。硬件采用安装Windows XP专业版操作系统的主流配置的PC机，软件采用行业常用厂商(如西门子、霍尼韦尔、研华等)的监控软件。下设数字控制器（DDC），各DDC控制器以控制总线连接到中央工作站，实现联网控制。DDC受控模块自主研发设计，通过上位机可实时监控各受控模块。中央工作站的主机与各DDC控制器之间可以通信，也可以相互交换传递信息。当系统出现异常情况时，会自动报警并记录。
图2系统架构图
DDC控制器通过AI接口和DI接口实时采集数据，经运算处理后发出控制信号，并通过AO接口和DO接口直接控制受控模块，DDC控制器采用24VDC电源供电。输入信号类型包含0～10VDC和0～20mADC模拟量信号输入、无源开关量信号输入。输出信号类型包含数字量输出、0～20mADC模拟量信号输出。
4 结束语
本文对BAS系统的构成作了简要的介绍，阐述了系统设计的步骤和方法，对BAS系统做出了概要设计，给出了具体设计方案。系统经实际测试和试用，运行效果稳定、良好,有较强的现实意义。
参考文献
[1] 《楼宇自动化技术与应用理实一体化教程》，高安邦，佟星主编，.机械工业出版社. 2013 .
[2] 西门子．Insight软件自学教程，2012版.
[3] 西门子．APOGEE顶峰系统设计手册，2010版.
[4] 瞿友汉. 数字化楼宇中的自动监控系统设计与实现[D]. 湖南大学 2011.
楼宇控制系统范文4
需求分析
根据招标文件JCA 2001―009Y的招标项目要求，并结合广西建筑智能化现状，区检综合楼是屹今为止整个广西所有建筑物当中智能化程度要求最高的。因此，在智能化系统的设计上，如何将各子系统的设计完美结合，这是业主关心的也是我们设计的侧重点。
区检综合楼的机电设备数量庞大，为了将这些设备有机的管理起来，提高设备的运行效率，减低设备的运行成本，一方面通过楼宇设备自动控制系统集中监视和控制，另一方面首次将楼宇综合管理系统的概念和可行性方案提供给区检综合楼，使本方案不仅满足区检综合楼现在的需求，更加对以后机电设备运行和维护的高效率提供了解决方案，提高楼宇设备管理水平，这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。
广西区检察院作为～个国家的重要部门，每天都要处理很多事务，工作人员的工作繁重，这便要求一个极为舒适宽松的办公环境，以提高办公效率。为此，我们在对区检综合楼楼宇自控系统进行设计时，将提高舒适性和高效率摆在一个很重要的位置上，运用高科技手段，将环境参数调整到对人最舒适的数值，充分体现科技以人为本的真谛。
根据区检综合楼楼宇自控系统的设计要求(招标书JCA2001-009Y)、相关专业的国家标准及业主提供的相关图纸进行工程设计，设计将会参照所提供的技术说明，并以品质标准进行楼宇中管理系统的设计。本系统工程监控范围包括以下部分：
1、柜式空调机系统
2、风机盘管
3、新风机系统
4、冷冻站系统
5、计算机中心机房专用空调
6、通风系统
7、供配电系统
8、给排水系统
9、电梯控制
1O、消防系统
11、其它系统
设计原则
广西区检察院智能化系统建设工程是面向二十一世纪的高技术高标准工程，其智能化系统在符合实际需要的前提下应有适当的超前性，以满足未来的需求。其BA系统的设计应遵循以下原则：
1、实用性
楼宇自控系统的设计应以实用为第一原则。在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际或片面追求经济性而损害区检综合楼的智能性。
2、可靠性
系统必须保持每天24小时连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行。
3、经济性
在楼宇自控系统工程投资中，以总体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性价比。
4、易维护性
因为本系统极为复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。
5、开放可扩展性
本楼宇自控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统。
设计依据
1、电气装置安装工程施工及验收规范(GBJ232-82)
2、建筑设计防火规范(GBJ 116-88)
3、区检综合楼的弱电设计图纸和招标项目要求
4、JOHNSON CONTROLS产品设计手册
5、智能建筑设计标准(GB／T50314-2000)
系统设计
根据我们的设计，区检综合楼楼宇自控系统是由2台网络控制器(NCU)及1台操作站(OWS)所组成的。
直接数字式控制器(DDC)主要分散布置在区检综合楼现场设备所在的位置，总共有24个，DDC之间是通过RS485通讯网络相互连接至网络控制器(NCU)，每个网络控制器(NCU)有1个N2E通讯接口。
由于区检综合楼分布着很多的控制设备，所以我们建议系统采用集散式控制方式。因高级的控制过程复杂，用同一控制过程的结果并不能满足各个区域，采用集散式控制方式还可增强系统可靠性、减少施工费用。
DDC分布以就近控制设备为原则，每个DDC箱均有一个主控器(DX-9100)。主控器带有操作键盘及显示装置。因此，当网络或操作站有故障时，每个DDC均能完成各自所有的就地控制功能。
1、柜式空调机系统
(1)控制设备内容
BA系统将会对下列空调设备进行监控：
一层：2台柜式空调机
二层：1台柜式空调机
二十层：2台柜式空调机
(2)控制说明
每台柜式空调机在送风口及回风口均设温度传感器1个共2个、压差开关1个、冷冻水开度比例调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对空调机的监控，其监控功能主要有：
风机开关控制
风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动。用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外，BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。
手动／自动转换显示
DDC控制器通过对手动／自动转换装置状态的检测，把信号读回来分析来确定控制算法，并把信号送回中央监控系统并显示。
送风、回风温度检测
DDC控制器通过安装在送风口和回风口的温度传感器，把送风及回风的温度读回来，以做为控制算法的原始参数，并把检测回来的温度送回中央监控系统显不。
冷冻水阀门开度控制及显
示、回风温度控制
DDC控制器通过温度传感器可以检测到回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较，进行PID运算，然后把控制信号输出至冷冻水阀来对阀门进行开度调节，以控制冷冻水的进水量，进而达到温度调节的目的。另外，此冷冻水阀会与风机状态联锁，在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。
滤网状态监察
BA系统通过压差开关监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调)，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用。
运行时间累计
BA系统利用软件统计计时功能可以实时的累计风机的运行时间，并记录显示。
此外，由于柜式空调机组没有风速控制及加湿装置，故招标书上对应的有关招标项目要求无法实现。另外，为了方便系统的管理及维护，根据以往的经验，在招标项目要求的基础上，我们添置了以下采集点：
风机跳闸报警监察
DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用。
风机运行状态
BA系统通过风机主接触器测量风机的运行状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态。
2、风机盘管
(1)控制设备内容
BA系统将会对整栋大楼的风机盘管共322台进行监控。
(2)控制说明
根据我们多年的工程经验以及结合招标项目要求的控制功能进行综合分析，我们认为对风机盘管的控制最好采取BA远程控制与现场设定控制相结合的方式。因为大厦的风机盘管数量众多，采用此控制方式可大幅度降低工程投资成本。
采用BA系统的DDC现场控制器控制风机盘管的程序启停并显示其运行状态及故障告警。
风机盘管的现场温度控制仍采用常规的墙装式温控器与电动二通阀进行控制，以方便人员在现场根据自己的喜好进行温度点的设定。(墙装式温控器与电动二通阀在空调专业工程中已有设计配置，不需重复投资)
从节能的角度来说，当室内的温度达到设定点时，常规的温度控制器会将电动二通阀关闭，空调系统冷冻水的流量与压力变化会实时地反映到中央冷冻站的BA监控系统上，BA系统根据上述参数变化重新计算出大楼的冷负荷需求，实时控制冷冻站相关设备的启停，以达到最佳的节能效果。
3、新风机系统
(1)控制设备内容
BA系统将会对下列新风机设备进行监控：
一至十九层：每层1台共19台空调机
(2)控制说明
每台新风机在送风口设温度传感器1个、压差开关1个、冷冻水开度调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对新风机的监控，其监控功能主要有：
风机开关控制
风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外，BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。
风机运行状态
BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态。
滤网状态监察
BA系统通过压差开关监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调)，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。
运行时间累计
BA系统利用软件统计记时功能，可以实时累计风机的运行时间，并记录显示。
冷冻水阀门开度控制及显示、送风温度控制
DDC控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较，进行PID运算，然后输出至冷冻水阀，以作温度调节作用。另外，此冷冻水阀会与风机状态联锁，在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。
风机跳闸报警监察
DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。
4、冷冻站监控系统
(1)控制设备内容
BA系统会对以下设备进行监控：
冷冻主机
冷冻水泵
冷却水泵
冷却塔
冷冻水膨胀水箱
(2)数据采集及显示
冷水机组的工作状态及故障报警：由BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。
冷冻水的送水、回水温度：BA系统通过安装在水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来。
冷冻水的回水流量：BA系统通过安装在回水管的水流量传感器来实现数据采集，并可通过中央监控系统显示出来。
冷却水的送水、回水温度：BA系统通过安装在总水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来。
冷冻水供回水压差：BA系统通过监测安装在供回水管之间的压差开关状态来了解供回水之间的压差。
冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的启停通过系统的DO输出来控制其供电回路的继电器来实现，并通过继电器的常闭触点及热继电器的状态来监察水泵、冷却塔的过载及工作状态，并结合安装在水管上的水流开关采集回来的水流状态来监测水泵的故障。
BA系统通过对冷却塔的低水位开关的状态进行监察，可以实时地了解冷却塔的水位情况。 (要求空调设计安装专业提供电子式水位开关)
BA系统通过对冷冻水膨胀水箱的高、低水位开关的状态进
行监察，可以实时地了解冷冻水膨胀水箱的水位情况。 (要求空调设计安装专业提供电子式水位开关)
通过BA系统的软件功能，能准确累计并显示柜式空调机、风机盘管、新风机、冷冻主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备的运行时间、启停次数的累计并显示。
为节省系统投资，考虑到招标项目要求的冷却塔的进出水温度检测对节能控制及管理没有多大的作用，故本设计方案不做以上项目的数据采集。另外，为实现节能的优化控制及提高操作管理的效率，在冷却塔冷却水的进出口进行添加电动蝶阀(共6套)以实现对冷却水的控制。
(3)控制说明
启停控制：BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。
冷冻主机启停台数控制：网络控制器及直接数字控制器将预先编写的软件程序来控制冷冻主机的启停台数，并联动控制相关设备(如冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等)。基本的控制原理如下：BA系统通过量度冷冻水的总供、回水、温差及回水流量而计算出空调系统的冷负荷，然后根据冷负荷来决定冷冻主机的启停组合及台数，并通过BA系统的控制算法来联动相关的水泵、冷却塔，以便达到最佳的节能状态。
冷冻站各设备(冷冻机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔、蝶阀等)通过程序实现群控功能，即根据冷负荷决定设备开启台数，根据累计运行时间选择开启设备，运行中自动进行故障切换，实现设备启停的时间联锁关系。
对于冷冻水旁通阀的控制，BA系统会监察冷冻水的供回水压差，将它与预设的设定值(可供用户修改)作比较，通过DDC的PID计算，输出控制要求给冷冻水旁通阀，以维持供回水间压力平衡。
系统会对上述各返回数值做记录，预设值为24小时。如有需要，可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录，有关数据可输出至其它第三方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途。同时，系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级。当监察的对象超出预设值，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。至于配电柜的开关状态、故障，系统会对各返回数值做记录，预设值为对上十次状态改变。对于每个报警点，BA系统允许用户预设报警提示及报警等级。当监察点报警时，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。
5、计算机中心机房专用空调
控制设备内容
BA系统将会对以下机房专用空调设备进行监控：
计算机网络中心：1台
BA系统通过INTEGRATOR集成器与制冷主机进行数据交换，实现机房专用空调的自动启停与机房温湿度控制。
6、通风系统
(1)控制设备内容
BA系统将会对整栋大楼共6台送排风机设备进行监控。
(2)控制说明
风机开关控制
风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外，BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。
风机跳闸报警监察
DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。
风机运行状态
BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态。
7、供配电系统
(1)控制设备内容
BA系统将会对下列设备进行监察：
低压配电柜进线回路ACB
发电机
干式变压器
低压配电柜联络母线ACB
低压配电柜出线回路MCB
低压配电柜ATS
事故供电MCCB
蓄电池／充电器系统
(2)监测说明
BAs对于区检综合楼供配电系统的监测，主要采用各种变送器，通过电路分析仪与BAS的DDC进行数据交换，收集电流、电压、功率因数、频率、点度量等数据。BA系统主要的功能是做监察、记录、报警的用途。系统会对各返回数值做记录，预设值为24小时，并可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录，有关数据可输出至其它第三方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途。同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级。当监察的对象超出预设值，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。
对于区检综合楼供配电系统中的开关状态、电源状态、故障报警、等开关量输入点，我们在设计中，主要的功能是做监察、记录、报警的用途。
对于干式变压器的监控，我们的设计主要是监测变压器的温度状态。当变压器温度过高报警时，我们的BA系统将以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。
8、给排水系统
(1)控制设备内容
BA系统将会对下列设备进行监控：
地下室：集水井及排水泵共5处
生活给水系统：1套
(2)控制说明
集水坑及其水泵监控
通过水位开关监察集水坑的高低水位报警；
DDC通过高水位报警来启动水泵，把集水坑里的水抽走。当低水位报警时，DDC则停止水泵的工作；
通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA系统可以判断水泵的状态及故障。
生活给水系统监控
通过水位开关监察屋顶水箱、地下水池的高低水位报警；
DDC通过屋顶水箱低水位报警来启动水泵向屋顶水箱供水。当屋顶水箱高水位报警时，DDC则停止水泵的工作；
通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA系统可以判断水泵的状态及故障，一旦有故障警报时，DDC立刻把对应的备用泵投入工作，以提高供水的可靠性；
所有设备的运行时间、报警、启停等，BA系统都进行记录，以便查看。
9、电梯控制
BA系统通过INTEGRATOR集成器与电梯系统进行数据交换，以获得电梯运行的状态信息，如升降状态、停梯状态、故障告警、消防状态等，通过INTEGRATOR集成器，还可对电梯进行远程复位、程序启停等。
楼宇控制系统范文5
【关键词】LonWorks 楼宇自动化 智能楼宇控制系统 网络 工业以太网
【中图分类号】TU855 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）02-0179-02
一 引言
随着互联网的发展，在使用计算机进行互连的同时，各种智能家电、工业控制、智能仪器仪表、数据采集系统都在逐步趋向网络化。在工业控制网络中一般采用现场总线技术。现场总线实时性好，数据通信可靠性高，但通信数据量小。与此同时，以太网以其廉价和开放的特点成为最普及的局域网技术，也是构筑互联网的基础。以太网通信数据量大、速度快，但在实时性和可靠性方面先天不足。为实现二者的优势互补，必须将现场总线与以太网互连。通过遍布各地的因特网将地域分布的控制网络连接在一起，实现不同类型网络之间的互连，以组成一个真正全分散、全开放的控制网络结构，不仅解决了控制网络与上层信息管理网络之间的互通，而且也解决了不同标准的现场总线技术之间的互连问题，这也是现代工业控制网络的发展趋势。
二 楼宇自动化系统的基本构成
楼宇自动化系统是智能建筑的必备要素和关键所在，主要对智能建筑中所有机电设施和能源设备实现高度自动化和智能化的集中管理。它以中央计算机和中央监控系统为核心，对建筑物内设置的供水、电力、照明、空调、冷热源、防火、防盗、监控、门禁、电梯和停车场等各种设备的运行情况进行集中监测控制和科学管理，从而创造出一个适宜的温度、湿度、亮度和空气清新的工作和生活环境，达到了节能、高效、舒适、安全、便利和实用的要求。楼宇自动化系统的基本组成，见图1。
三 LonWorks控制网络的构成
LonWorks现场总线技术构成控制网络时支持多种传输媒介，通过收发器提供多种典型的拓扑结构，支持诸如总线型、星型、环型、混合型，故而给网络安装提供了极大的方便。混合型的网络结构图，见图2。
LonWorks控制网络主要由智能节点构成，智能节点与各自的外设相互联系，并通过各种通信介质以一个公共的、基于消息的控制规程和其他的智能节点通信，通信方式可以是点对点的形式。当控制网络中存在几种不同的通信介质时，可以通过路由器互连。
LonWorks控制网络还可以通过网桥、网关与其他网络相连构成现场总线控制网络。在LonWorks控制网络中也期望通过Internet对控制网络进行异地和远程控制，LonWorks技术的互联网链接设备适时地为此需求提供了可能，如i.lon-1000等。LonWorks智能节点直接通过i.lon-1000接入了Internet。
四 LonTalk协议
LonTalk协议是LonWorks技术的网络通信协议。LonTalk是支持节点间可靠通信和有效使用通信介质的各种服务的集合，它包容了LonWorks总线的所有网络通信功能。LonTalk协议为控制应用提供了一个高可靠、高性能、抗干扰性强、基于数据包的对等通信机制。下表出示了其分层结构。
五 网络适配器的硬件电路设计
1.LonWorks通信模块的硬件电路设计
LON网接口模块主要由Neuron3150神经元芯片、LonWorks网络收发器、程序存储器、数据存储器等组成。其中，3150神经元芯片采用日本TOSHIBA公司生产的TMPN3150，作为通信协处理器使用，3150片内存储器的容量是2KB；由于开发Neuron芯片时采用Neuron C语言，内存占用大，另外作为通信协处理器使用要求有大量的数据缓冲区进行数据交换，因此笔者扩展了外部存储器Flash ROM和RAM，Neuron3150芯片与LON网的网络介质的接口选用Echelon公司的自由拓扑型收发器FTT-10A，它采用曼彻斯特编译码，是一种变压器耦合收发器，可提供一个无极性接口，且支持网络的自由拓扑结构，通过它挂接入LON网与各智能测控节点进行数据通信。
LonWorks通信模块的硬件电路设计是对神经元芯片进行电路的扩展，使之成为LonWorks网络上的一个特殊的Lon节点，不仅可以与LonWorks网络上的Lon节点进行通信，还可作为适配器的协通信处理器。神经元芯片3150为16位地址总线，可寻址64kB空间，可以外接存储器。根据一般应用的性能和成本要求，适配器的外部存储器采用FLASH和RAM。Neuron芯片与Lon的网络介质的接口采用双绞线收发器。为了保证通信速率，选用的是TPT/XF1250。
2.LonWorks通信模块与以太网通信模块的接口硬件电路设计
LonWorks通信模块与以太网通信模块的接口硬件设计主要完成主CPU与从CPU的接口设计。两个CPU之间的通信遵从虚拟的写令牌传递协议得以实现。从CPU采用A模式，Neuron芯片驱动IO10产生握手应答信号，接收从主CPU控制的IO8的片选信号及IO9的读写信号。同时，主CPU可以通过RS232接口与PC机通信实现在系统编程。为了提高适配器的可靠性及稳定性，增加了一个锁存器，完成复位接口的功能。当Neuron芯片复位时，通过锁存器将复位信号传送给51单片机，51单片机接到复位信号自动复位，并立即清锁存器。在两个CPU的并口通讯中，51单片机与Neuron芯片之间的同步非常重要。要完成并口通讯，51单片机首先必须与Neuron芯片同步，而程序设计中51单片机只在初始化程序时才与Neuron芯片进行同步操作。因此一旦51单片机首次完成同步，每当Neuron芯片由于错误操作或错误运行而造成复位时，Neuron芯片与51单片机将不同步，而51单片机无法检测到Neuron已经不同步，从而造成并口通讯失败。加入了锁存器之后51单片机就能检测到Neuron芯片的复位信号并自动复位自己的程序使得51单片机与Neuron 芯片再次达到同步。
3.以太网通信模块的硬件电路设计
以太网控制模块是网关与以太网通信的控制部分。本设计采用RealTek公司的RTL8019AS（以下简称8019），它具有极高的集成度，在芯片中集成了以太网控制器、曼彻斯特编码器、收发器3部分功能；通过受控寄存器控制数据的收发。外接20MHz晶振并具有16KB数据缓冲存储区，可以完成大量数据的高速接收和发送。如上所述，该网关分别采用LonWorks总线及以太网作为现场测控网络及Internet的底层接入网，利用89C52来实现LonTalk协议与TCP/IP协议的转换，用8019作为以太网接口芯片将LON网接入以太网进而接入因特网，从而实现了LON网与以太网的互联，只需外接20MHz晶振，就可以完成大量数据的接收与发送。网卡芯片也可以采用NE2000，因为它和RTL8019AS兼容。
六 结束语
在TCP/IP协议的传输层上还需完成TCP协议以满足更加可靠的网络传输需求，利用HTTP协议还可以实现图像、声音的传输，可以使远程监控能够情景交融。同时为了防止有人恶意监视住户的家庭状况，还应考虑网络安全问题等。在工业以太网还没有普及的情况下，现场总线控制系统和以太网结合的状况必将持续一段较长的时间，因此进行控制网络接入以太网的研究具有现实的意义。
参考文献
[1]李勇周、朱建林、郭有贵.基于MIPCARD的LonWorks的以太网网关设计[J].湘潭大学自然科学学报，2005（4）：25～27
[2]盛啸涛、姜延昭.楼宇自动化[M].西安：西安电子科技大学出版社，2004：3～5
楼宇控制系统范文6
摘要 介绍了面向对象编程如何提高程序的可靠性、提供更大的灵活性和减少编制费用，进而介绍了完整的面向对象设计还包括构成控制系统通讯基础的面向对象协议。BACnet协议将每个控制子单元归纳为对象形式，简化了设备之间的通讯和操作。
关键词 面向对象设计, 控制系统, BACnet, 协议
Abstract lllutrates how object-oriented programming improves reliability, provides greater flexibility and reduces programming costs, and further presents that an object-oriented protocol as a base of communication makes a whole object-oriented design. BACnet changes control units to a control units to a collection of objects, which facilitates the communication and operation of the devices.
Keywords object-oriented design， control system， BACnet， protocol
1 简介
自20世纪80年代以来，面向对象的方法已广泛应用于计算机及其相关领域，它不仅应用于编程阶段，而且应用在系统设计和系统分析上。面向对利用设计在控制系统中的应用减少了控制系统的费用、提高了系统的易用性、加强了系统的可维护性，因此成为控制系统的发展方向。控制系统中的面向对象设计主要分为两部分：
① 面向对象编程
传统的过程化编程语言（比如BASIC，C）由于不具备对象的特点，编制程序时得一行一行地编制，因此只有专业人员才能轻松地应用这些工具[1]。但即使这些专业人员也难免在编程过程中产生错误，而这对于控制系统可能是灾难性的。由于控制系统控制的是实际设备，任何疏忽均可能会使设备出现故障甚至报废，从而对业主造成巨大的损失。
面向对象编程实现了编程的简单化和可视化，从而大大减少编程人员的工作量。同时对象中的成员及函数均由专业人员反复测试和检验过，出错的可能性也因此显著降低。相对于传统的编程语言，缺乏编程背景的建筑设备工程师可以熟练运用"对象"来完成他所需的控制任务，而不需软件人员的帮助。
② 面向对象的协议
协议是控制系统相互之间通讯的基础，面向对象设计必须由面向对象的协议来完善。传统的集散式控制系统（DCS）主要由模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）、数字量输入（DI）和数字量输出（DO）构成控制系统的各个通道，它们之间彼此相互独立。DCS的这种结构便于工程人员根据工程的特点来任意组合控制系统通道的组成，但通道之间独立的数据造成的大量冗余数据和信息的盲目性使数据的解释变得非常复杂，很难发现其中有用的数据。面向对象的底层协议将数据的解释、分类和判断由前期设计人员完成，使无用的数据变成有用的信息，大大方便了工程人员的应用。
面向对象技术若要在控制系统中真正应用，必须在这两个层次完成对象化改造。缺乏其中的任何一环，整个面向对象系统均是不完整的。
2 面向对象编程
2．1 控制语言中的对象
随着面向对象语言C++的流行，面向对象编程已广泛被人们所认知。但由于种种原因，控制系统的编程语言多数是逐行编制的非面向对象语言，面向对象语言还较少应用。众所周知，面向对象技术是建立在"对象"和"类"的基础上的，因此对于它们应有一个准确的定义。对象的定义为"问题域或者其实现中一些东西的抽象，它反映系统为之保存信息和（或）与它交互的能力。它是一些属性及其专用服务的一个封装体"[2]。而类的定义为"一个或多个对象的描述，可用一组属性和服务的形式来描述"[1]。对于控制系统中的面向对象语言，"对象"应有如下特点：
① 独立性
一个对象是独立存在的模块，各对象彼此之间依赖性很小。系统可由各自独立的对象组成，而不必考虑彼此之间的干扰。
② 连接性
一个孤立的对象只能完成很少的一部分功能，只有将对象有机地结合起来才能发挥它的作用。面向对象系统通过消息激发机制使对象相互作用、相互联系，构成一个联系紧密的整体。
③ 易维护性
一个对象的内部功能与外界环境没有任何的固有联系，因此对一个对象的维护、发行不会影响到其它对象和外界程序的功能。
在对象的独立性上，控制语言中应分离对象内部的运算变量与实际的操作变量。例如集散式控制系统（DCS）中直接操作设备的是4～20mA/0～10V的模拟量输出或开关量输出，而现场总线控制系统（FCS）直接操作的是阀门、电机等智能控制器。控制语言中的变量若直接是AO，DO或特定的阀门、电机等，虽然程序看起来比较直观，但它丧失了通用性和对象封装的特点。当系统中的控制程序移植到具有相同特点的另一个系统中时，用户就需将程序中的每一个变量变更以适应新的系统，这样做不仅费时而且极容易出错。因此需要将程序中的运算变量和实际操作变量分离，使对象的独立性和系统的可操作性统一起来。
