樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

電子機(jī)電論文編號(hào):JD527 論文字?jǐn)?shù):39428,頁數(shù):62  

目  錄
1．緒論 1
1.1 樓宇自動(dòng)化的簡(jiǎn)介 1
1.2 樓宇自動(dòng)化的發(fā)展 2
1.3 論文的工程背景 2
1.4 主要的研究內(nèi)容 2
1.5 本文結(jié)構(gòu) 3
2. 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4
2.1 方案設(shè)計(jì)原則及步驟 4
2.1.1 設(shè)計(jì)原則 4
2.1.2 樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 4
2.2 監(jiān)控總表的編制 5
2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5
2.3.1 集散控制系統(tǒng)的各層功能 5
2.3.2 集散控制的特點(diǎn) 6
2.4 富源大廈的設(shè)計(jì)目標(biāo) 7
2.5 系統(tǒng)分析 7
2.5.1 采用BA系統(tǒng)的分析 8
2.5.2 采用現(xiàn)場(chǎng)總線的分析 8
2.6 系統(tǒng)硬件和組態(tài) 12
2.6.1 中央站硬件及其組態(tài) 12
2.6.2 現(xiàn)場(chǎng)控制單元的硬件及其組態(tài) 13
2.7 系統(tǒng)軟件和組態(tài) 14
2.7.1 中央工作站組態(tài)軟件 14
2.7.2 現(xiàn)場(chǎng)控制單元軟件 15
3．空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18
3.1直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC 系統(tǒng)） 18
3.2 空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)、內(nèi)容和方式 19
3.2.1 選擇控制環(huán)節(jié) 19
3.2.2 分程控制環(huán)節(jié) 20
3.2.3溫度設(shè)定值的自動(dòng)再調(diào)控制環(huán)節(jié) 21
3.2.4送風(fēng)溫度高、低限值控制環(huán)節(jié) 22
3.2.5風(fēng)量和新風(fēng)量控制環(huán)節(jié) 24
3.3變風(fēng)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介 25
4. 中央空調(diào)系統(tǒng)中模糊-PID 控制器的設(shè)計(jì)與仿真 27
4.1系統(tǒng)原理 27
4.1.1 傳統(tǒng)室內(nèi)溫度控制數(shù)學(xué)模型的建立 28
4.1.2 PID 控制器的設(shè)計(jì) 30
4.2 常規(guī)模糊控制器的設(shè)計(jì) 31
4.2.1 模糊控制器的輸入變量 31
4.2.2 模糊-PID 空調(diào)機(jī)組的輸出變量 31
4.2.3尺度變換（量化因子、比例因子） 31
4.2.4模糊語言變量值及隸屬函數(shù) 31
4.2.5建立模糊控制規(guī)則表 33
4.2.6建立模糊控制表 33
4.3自尋優(yōu)模糊控制器的設(shè)計(jì) 34
4.3.1 控制算法的實(shí)現(xiàn) 35
4.3.2 輸入變量論域及量化因子的選擇 35
4.3.3輸入變量的模糊化方法 36
4.3.4 α因子自調(diào)整部分的設(shè)計(jì) 36
4.3.5ＫＵ自尋優(yōu)部分的設(shè)計(jì) 36
4.4  PID 控制器參數(shù)的自整定 37
4.4.1 PID 參數(shù)初值的確定 37
4.4.2  PID 控制 37
4.4.3 條件值的模糊化和操作值的判決 38
4.4.4 自動(dòng)參數(shù)整定 40
4.5系統(tǒng)硬件構(gòu)成 41
4.5.1系統(tǒng)功能 42
4.5.2系統(tǒng)組成介紹 42
4.5.3  硬件電路設(shè)計(jì) 43
4.5.4 主電路的設(shè)計(jì) 43
4.6軟件構(gòu)成 45
4.7 控制系統(tǒng)仿真結(jié)果 47
5.給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 50
5.1給水監(jiān)控系統(tǒng) 50
5.2排水監(jiān)控系統(tǒng) 52
5.3.給排水監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 52
5.4排水系統(tǒng)實(shí)際處理過程中的建議 53
結(jié)束語 56
致謝 57
參考文獻(xiàn) 58
附錄:控制圖 59

摘  要
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，聲音、圖像、數(shù)據(jù)通信得到迅速發(fā)展，建筑物中設(shè)備的自動(dòng)化程度不斷提高，正從分散的、個(gè)別的控制，發(fā)展為集中的綜合自動(dòng)控制。智能建筑技術(shù)正是在這樣的背景下得到蓬勃發(fā)展的，它包含的學(xué)科領(lǐng)域相當(dāng)廣闊，它的崛起是多種學(xué)科、多種技術(shù)綜合應(yīng)用的結(jié)果，如建筑學(xué)、電氣技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、空調(diào)技術(shù)、管理技術(shù)等。
    本文在全面討論智能建筑的基礎(chǔ)上，深入研究了其中的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，提出了基于應(yīng)用層的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)監(jiān)控總表，以用于指導(dǎo)系統(tǒng)控制分站的劃分，討論了樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件和硬件及其組態(tài)，并對(duì)
PROFIBUS-DP通信協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的研究。建立了各控制子系統(tǒng)的集成監(jiān)控系統(tǒng)，在分析監(jiān)控系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，確定了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
    本文的主要目的就是提出一種基于模糊控制技術(shù)應(yīng)用于智能建筑空調(diào)控制的方法。具體采用便宜、實(shí)用且集成度比較高的 PIC系列單片機(jī)構(gòu)造系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)模糊控制基礎(chǔ)上引入了控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的PID控制與優(yōu)化模糊控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的策略，克服了簡(jiǎn)單模糊控制器控制精度較低、消除穩(wěn)態(tài)誤差能力差的缺點(diǎn)，能夠提高空調(diào)的效率，達(dá)到高效節(jié)能的效果，對(duì)于現(xiàn)代智能建筑空調(diào)設(shè)計(jì)有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。
    系統(tǒng)總體的運(yùn)行是可靠的，也較好地滿足了市場(chǎng)的需求，體現(xiàn)了先進(jìn)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞:智能建筑;樓宇自動(dòng)化系統(tǒng);中央空調(diào)控制系統(tǒng);PROFIBUS-DP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議
 

Abstract
    With the development of electronic and informational techniques, sound and images  techniques, communication techniques, etc.，the automation level of buildings is also developed.  Concentrated and integrated automation control systems are formed from distributed and separated one. Intelligent Building(IB) flourished on this background, the result of many field and subjects, which deals with such techniques as architecture, electric, communication,  compute,automation control, air-condition and management, etc.
    On the base of full-scale discussion of intelligent Building(IB)，this paper introduces the structure of IB in detail and three main aspects such as the Buildings Automation System(BAS) which is one of the most important three parts of Intelligent Buildings. From the point of system design, a scheme of building automation system base on the application level is brought forward a set of monitoring  tables  for system  is designed,  which can help  forming control substations. This paper also discusses the hardware and software of the whole system and their configurations,  and PROFIBUS-DP─a standard communication protocol. The supervisory system of every subsystem is set up, and then on the base of function analysis of the supervisory system, the whole structures of the system are established
   The main purpose of the essay is to propose a way that applies the fuzzy control technique to air-conditioning control of intelligent building.In detailed,we choose cheep and high integrated single PIC to buil hardware and software,and use PID control and optimized fuzzy control to realized high efficiency and low dissipation which are very important for air-conditioning design in modern intelligent building.
The operation of the system is reliable.  It also meets the market demand.
KeyWords:  Intelligent  Building；Buildings  Automation  System；Central Air-conditioning Control System；  PROFIBUS-DP standard protocol.