模塊一樓宇智能化基本認識

教學設計

模塊一樓宇智能化基本認識課程類型理論+體臉

課程性質職業能力課程本次類型理論

授課教師***班級樓宇專業學期1

本次課時6h累計課時6h教學周1-2周

理論課時6h課堂體驗課外作業

實訓要求4人/組考評方式模塊檢測

教學內容

模塊一樓宇智能化基本認識

學習單元1智能建筑基本概述

一、智能建筑簡介

二、智能建筑功能和特點

三、智能建筑產生的背景

四、世界各國對智能建筑的定義

五、智能建筑的技術基礎

學習單元2智能小區基本概述

一、智能小區簡介

二、智能小區建設原則

三、智能小區功能和恃點

四、智能小區基本組成

學習單元3智能樓宇典型應用

一、智能樓宇在公共建筑中的應用

二、智能樓宇在智能家居中的應用

三、智能樓宇在軌道交通中的應用

學習單元4智能樓宇發展趨勢

1

一、智能樓宇監控管理平臺的集成化

二、物聯網技術與智能樓宇的系統集成

三、新能源與建筑節能的高度融合

模塊小結

復習思考題

教學目標

教學目的：讓學員了解智能樓宇的基本概念、功能和特點；了解智能小區的建設原

則和基本組成。掌握智能樓宇的技術基礎；智能樓宇的典型應用；智能

樓宇的發展趨勢。

教學要求：要求教師應對樓宇智能化技術進行入門導學，可結合案例分析向學生傳授知

識，特別是基本概念要重點強化，課堂上可適當增加體臉環節。

教學重點及難點

教學重點：智能建筑基本稷述；智能小區基本概述；智能樓宇典型應用。

教學難點：智能建筑功能特點；智能小區建設原則；智能樓宇典型應用。

解決辦法：課堂教學結合現場演示、教學仿真等手段進行綜合講解。

教學方法及手段

教學方法：實施直接導入法；案例教學法。

教學手段：教學板書；電子課件；錄像插件。

教學資源：相關的精品課程；網絡教學資源等。

教學板書

模塊一樓宇智能化基本認識

課程引入：課程的專業地位，課程的知識結構，課程的服務對象。

學習單元1智能速筑基本概述

一、智能速筑簡介

1.智能速筑的概念

智能建筑是集現代建筑技術、現代控制技術、現代通信技術、現代計算機技術于一

體的高科技建筑群體。

2

2.智能建筑的起源

智能建筑誕生于美國康涅狄格洲哈特福德市，名為“都市大廈”，是由美國聯合

科技集團在1984年1月興建的。

3.智能速筑的特征

向人們提供具有高效、安全、舒適和便利的幽雅環境。

4.智能建筑的基本要素

結構、系統、服務和管理。

二、智能建筑功能和特點

1.智能建筑的組成

「防火監控系統(FAS)

r摟宇自動化系統(BAS)《

I保安監控系統(SAS)

智能建筑，辦公自動化系統(OAS)

I通信自動化系統(CAS)

2.智能建筑的功能

(1)具有信息處理功能

(2)具有建筑機電設備監控功能

(3)具有本地控制和遠程監控功能

(4)具有數據報表、曲線分析功能

(5)具有建筑防火功能(火災自動報警、消防聯動控制)

(6)具有安全防范功能(視頻監控、入侵報警、出入口管理)

3.智能建筑的特點

(1)集智能化、集成化、協調化于一體

(2)系統穩定性高，擴展能力強，維護方便

(3)提高建筑物的安全性、舒適性和高效便捷性

(4)具備網絡集成和上位機遠程監控

(5)降低設備維護費用和人工管理費用

(6)具有節能減排、低碳環保等特點

三、智能建筑產生的背景

3

1.技術背景

(1)與計算機技術、通信技術、控制技術的發展密切相關

(2)經歷了低級階段、中級階段、高級階段

2.經濟背景

(1)降低建筑能耗

(2)節省人工運營成本

(3)資金回收期快

(4)拉動其他產業的快速發展

3.社會背景

(1)數字化城市的快速發展

(2)加大國際貿易和交流的往來

(3)生態環境促進節能減排

(4)提升勞動就業市場

四、世界各國對智能建筑的定義

1.美國標準

(1)注重對建筑物的四個基本要素的優化組合

(2)具有高功能，投資合理，提供舒適和高效的建筑環境

2.日本標準

(1)注重網絡的功能性和通信的便捷性

(2)建筑設備的監控管理

(3)具有高度綜合管理功能

3.新加坡標準

(1)注重舒適性和網絡環境

(2)溫度、濕度和燈光要能進行調節

(3)具有安全和舒適的環境

(4)具有強大的計算機網絡和對外通信能力

4.我國標準

(1)對智能建筑實施等級劃分

(2)要求具有開放性、靈活性和擴展性

(3)注重建筑物四個基本要素的優化組合

(4)投資和回報的內在關系

4

五、智能建筑的技術基礎

1.現代計算機技術

(1)用較低的成本實現高性能、高可靠性的系統集成

(2)利用網絡把整個系統連成一個有機的整體，實現信息、資源的共享

2.現代控制技術

(1)采用集散控制系統

(2)硬件采用標準化、模塊化、系列化的設計

(3)軟件采用具有實時多任務、多用戶分布式操作系統平臺

3.現代通信技術

(1)實現了語音、數據、視頻的快速傳遞

(2)采用程控交換、通信網絡、衛星通信、移動通信等技術

4.現代圖像顯示技術

(1)數字化、圖形化的顯示技術

(2)圖形、圖象與變量的鏈接

(3)各種圖象或影像的識別技術

(4)多媒體網絡技術

學習單元2智能小區基本概述

一、智能小區簡介

1.智能小區的概念

智能小區是建筑智能化技術與現代居住小區相結合而衍生出來的產物。它將住宅社

區中的多個系統進行了有效集成，利用智能化集成管理平臺，對住宅社區實施全面的

數字化管理。

2.智能小區的起源

智能小區問世于20世紀80年代初期，先后被稱為住宅電子化(HE)；住宅自動化

(hHA);智慧屋(WH);聰明屋(SH)。

3.智能小區的基本要求

智能小區的基本要求：舒適性、安全性、實用性、先進性、經濟性、開發性、可靠

性、可操作性。

二、智能小區建設原則

1.適應住宅理念的轉變

我國住宅建設的理念具有中國特色，以滿足人仁居住水平逐步達到小康。

5

2.住宅建設應以人為本

小區建設應當以人為本，毋須盲目追求國外一些不適合國情的功能點。

3.經濟實用性

住宅小區建設必須考慮到普通住戶的經濟承受能力，特殊功能的服務可讓用戶自

由選擇。

4.做好跨行業的協調

智能化產業必須在跨行業的管理問題上加強聯絡和協商，促進其進步和發展。

三、智能小區的功能和特點

1.智能小區的功能

(1)運用智能電表技術，實現用電信息自動采集

(2)提升電網自動化水平，保證小區可靠供電

(3)電力光纖到表到戶，服務互聯網、廣電網和電信網三網融合

(4)智能用電服務互動平臺，實現用戶與供電企業的實時互動

(5)示范分布式光伏發電，倡導清潔能源消費

(6)配置電動汽車充電管理設施，滿足居民使用電動汽車需求

(7)家電的遠程監測與控制，促進家庭合理用電

(8)設置自助繳費終端，方便客戶繳費

(9)實現水電氣集中抄表，有效整合各運營商的人力資源

(10)實施自動化控制和智能化管理，提升物業管理水平

2.智能小區的特點

(1)建筑結構布局合理，經濟實用性強

(2)居住環境舒適、安全、高效便捷

(3)社區建設低碳節能、綠色環保

(4)實施全面的數字化控制及管理

(5)方便快捷的通信網絡服務設施

(6)集智能化、集成化、協調化于一體

(7)系統穩定性高、擴展能力強、維護方便

四、智能小區基本組成

智能小區基本組成：物業管理、智能家居、社區安防、信息網絡、一卡通服務。

學習單元3智能樓宇典型應用

一、智能樓宇在公共建筑中的應用

6

(1)智能樓宇在酒店中的應用

(2)智能樓宇在醫院中的應用

(3)智能樓宇在熱網監控系統中的應用

(4)智能樓宇在供水監測系統中的應用

二、智能樓宇在智能家居中的應用

(1)智能家居遙控器控制

(2)智能家居電話遠程控制

(3)智能家居網絡控制

(4)智能家居定時控制

三、智能樓宇在軌道交通中的應用

學習單元4智能樓宇發展趨勢

(1)智能樓宇監控管理平臺的集成化

(2)物聯網技術與智能樓宇的系統集成

(3)新能源與建筑節能的高度融合

模塊小結

復習思考題

課后記

模塊二智能建筑系統集成

7

教學設計

模塊二智能建筑系統集成課程類型理論+體臉

課程性質職業能力課程本次類型理論+體臉

授課教師***班級樓宇專業學期1

本次課時8h累計課時14h教學周2-4周

理論課時6h課堂體臉2h課外作業

實訓要求4人/組考評方式模塊檢測+技能操作

教學內容

模塊二智能建筑系統集成

學習單元1樓宇自動化系統

一、樓宇自動化系統組成

二、樓宇自動化系統監控

樓宇自動化系統課堂體驗

1.演示制冷站監控系統原理

2.演示空調系統監控原理

學習單元2辦公自動化系統

一、辦公自動化系統組成

二、辦公自動化系統主要功能

學習單元3通信自動化系統

一、通信自動化系統基本組成

二、通信自動化系統基本要素

三、通信自動化系統安全保障

模塊小結

復習思考題

教學目標

教學目的：通過本模塊的學習，使學員基本了解智能建筑的系統集成。掌握樓宇自

動化系統、辦公自動化系統、通信自動化系統的功能和特點。

教學要求：要求教師應對智能建筑的系統集成進行開篇介紹，可結合案例分析向學生傳

授知識，特別是學習的重點和難點要突出，課堂上可適當增加體驗環節。

教學重點及難點

教學重點：樓宇自動化系統：辦公自動化系統。

8

教學難點：樓宇自動化系統監控；辦公自動化系統主要功能。

解決辦法：課堂教學結合現場演示、教學仿真等手段進行綜合講解。

教學方法及手段

教學方法：實施直接導入法；案例教學法。

教學手段：教學板書；電子課件；錄像插件。

教學資源：相關的精品課程；網絡教學資源等。

教學板書

模塊一智能建筑系統集成

樓宇自動化系統、辦公自動化系統、通信自動化系統構成了一個現代化的系統監控

和管理平臺，通常稱其為3A系統。

學習單元1樓宇自動化系統

一、樓宇自動化系統組成

樓宇自動化系統（BAS）是以計算機為核心（符合工業標準）的網絡，主要連接現

場控制器（DDC）,通過特定的末端設備，實現對建筑機電設備的集中監控和管理。

1.中央控制室

中央控制室是運行值班的場所。通過上位計算機，可實現對現場設備的監控和

管理。值班人員通過人機界面實施人機交互。

2.現場控制器

現場控制器（直接數字控制器，DDC）隸屬于嵌入式計算機，它具有較強的運算

功能和較復雜的控制功能。“數字”是指它可以利用計算機完成控制功能，“直接”

意味著它可以安裝在被控設備附近。

3.現場末端設備

現場末端設備用來實現對現場信息的采集和輸出控制，由傳感器、變送器、閥

門、驅動器、執行器、電動機等勾成。

4.網絡通信環境

樓宇自動化系統通過現場總線實現DDC與DDC之間；PC與DDC之間的網絡連接。

常用的現場總線有LonWorks總線、Profibus總線、CAN總線、HART總線、CC-Iink

總線等。

二、樓宇自動化系統監控

1.BAS監控系統的組成

9

(1)空調監控系統［空氣處理機、新風機組、制冷站、換熱站、送排風］

(2)給排水監控系統［給水設備、排水設備、污水處理、鍋爐設備、水位監測］

(3)電力供應監控系統［高低壓配電開關、電量參數、電力變壓器溫度、功率

因數、備用電源］

(4)照明監控系統［辦公區域、公共區域、生活區域、大樓泛光］

(5)交通設備監控系統［客運電梯、貨運電梯、自動扶梯、電梯門狀態、運行

狀態及故障報警］

(6)消防監控系統［火災自動報警、消防聯動控制］

(7)安全防范系統［視頻監控、入侵報警、出入口管理、可視對講、巡更］

(8)車庫管理系統［車輛進出檢測、車輛存取控制、車輛檔案管理］

2.BAS監控系統的監控原則

(1)數字兩控制(運行狀態、故障報警、手/自動轉換、啟停控制)

(2)模擬量揄入(溫度、濕度、壓力、流量、電量等設定值)

(3)模擬量揄入(溫度、濕度、壓力、流量、電量等現行值)

(4)模擬量輸出(驅動器、執行器、電動機、智能控制單元等控制)

3.建筑機電設備監控系統

(1)新風機組主要監控項目

?送風溫度、濕度

?新風溫度、濕度

?盤管電動水閥控制

?送風加濕器控制

?過濾網淤塞壓差報警

?防霜凍低溫報警

?送風機手/自動狀態

?送風機前后壓差檢測

?送風機運行狀態

?送風機故障報警

?送風機啟停控制

(2)空氣處理機(變風量)主要監控項目

?送風溫度、濕度

?送風壓力

?盤管電動水閥調節

?送風加濕閏調節

10

?送風機手/自動狀態

?送風機運行模式

?送風機運行狀態

?送風機故障報警

?送風機啟停控制

?送風機運行頻率

?新風溫度、濕度

?新風風閥開度調節

?回風溫度、濕度

?回風風閥開度調節

?空氣質量

?過濾網淤塞壓差報警

?防霜凍低溫報警

（3）制冷站主要監控項目

?冷凍水供、回水溫度

?冷卻水供、回水溫度

?冷凍水回水流量

?冷水機組（冷凍）電動蝶閥

?冷凍水供水壓力

?冷凍水泵手/自動狀態

?冷凍水泵運行狀態

?冷凍水泵故障報警

?冷凍水泵運行使能

?冷凍水泵運行頻率

?冷凍水泵水流指示

?冷水機組（冷卻）電動蝶閥

?冷卻水供水壓力

?冷卻水泵手/自動狀態

?冷卻水泵運行狀態

?冷卻水泵故障報警

?冷卻水泵運行使能

?冷卻水泵運行頻率

?冷卻塔電動蝶閥

11

?冷卻塔風機手/自動狀態

?冷卻塔風機運行狀態

?冷卻塔風機故障報警

?冷凍泵啟停控制

(4)換熱站主要監控項目

?一次側供、回水溫度

?一次伊J供、回水壓差

?一次便J回水流量

?一次側水閏調節

?二次供I供、回水溫度

?二次僅I回水流量

?二次側供水壓力

?冷水機組(冷凍)電動蝶閥

?二次僧I水泵手/自動狀態

?二次側水泵運行狀態

?二次很1水泵故障報警

?二次僅J水泵運行使能

?二次側水泵運行頻率

?二次根I水泵水流指示

(5)送排風主要監控項目

?送風機手/自動狀態

?送風機運行狀態

?送風機故障報警

?送風機啟停控制

?排風機手/自動狀態

?排風機運行狀態

?排風機故障報警

?排風機啟停控制

(6)給排水主要監控項目

?二次供水管網壓力、流量

?給水泵手/自動狀態

?給水泵運行狀態

?給水泵故障報警

12

?給水泵運行使能

?給水泵運行頻率

?給水泵水流指示

?排污泵手/自動狀態

?排污泵運行狀態

?排污泵故障報警

?排污泵啟停控制

?排污泵水流指示

?污水池液位指示

?消防系統百層水箱液位指示

(7)照明主要監控項目

?辦公區域照明手/自動狀態

?辦公區域照明運行狀態

?辦公區域照明故障報警

?辦公區域照明啟停控制

?公共區域照明手/自動狀態

?公共區域照明運行狀態

?公共區域照明故障報警

?公共區域照明啟停控制

?生活區域照明手/自動狀態

?生活區域照明運行狀態

?生活區域照明故障報警

?生活區域照明啟停控制

?節日泛光照明手/自動狀態

?節日泛光照明運行狀態

?節日泛光照明故障報警

?節日泛光照明啟停控制

(8)供配電主要監控項目

?變壓器溫度

?瓦斯氣體繼電器報警

?高壓負荷開關狀態

?低壓負荷開關狀態

?電量參數監測

13

?電源功率因數

（9）電梯主要監控項目

?電梯運行狀態（上、下行）

?電梯門狀態（開、關門）

?電梯故障報警

?電梯應急呼叫

?4.消防主要監控項目

?探測器

?消防模塊

?消防其他配套單元

?報警輸出單元

?消防噴淋泵

?消火栓泵

?電?動防火門

?防排煙風機

?正壓補風機

?防火卷簾

?消防廣播

?電梯聯動

?5.安仝防范主要監控項目

?攝像機、云臺

?矩陣控制器

?硬盤錄像機

?視頻服務器

?視頻交換機

?入侵探測器（有線、無線）

?手動報警

?入侵報警主機

?讀卡器

?電子門鎖

?門禁控制器

?門禁管理

?6.停車場管理主要監控項目

14

?進出讀卡器

?車輛檢測

?問機控制

?車位狀態(有車、無車)

?車輛管理(進入、駛出)

?計費管理

學習單元2辦公自動化系統

一、辦公自動化系統組成

辦公自動化系統是指利用先進的科學技術，使部分辦公業務活動物化于人以外

的各種現代化辦公設備中，由人與技術設備構成服務于某種辦公業務目的的人機信

息處理系統。

辦公自動化系統包含了三個不同的辦公層次，即事務層辦公系統、信息管理層

辦公系統、決策支持層辦公系統。

辦公自動化系統的宗旨是把基于不同技術的辦公設備用聯網的方式集成為一

體。建立信息的采集、加工、傳輸、保存體系和計算機終端、打印機、復力機、傳

真機等設備的資源共享。

1.事務層辦公系統

(1)事務層辦公系統支持辦公部門利用網絡完成分散的事務處理

(2)事務層辦公系統可以是單機系統，也可以是多機系統

2.信息管理層辦公系統

(1)信息管理層辦公系統具有辦公事務處理的功能

(2)信息管理層辦公系統具有辦公業務處理和管理的功能

(3)信息管理層辦公系統為一些公用服務事業單位提供綜合數據庫

(4)信息管理層辦公系統多數是以局域網為主體構成的網絡系統

(5)信息管理層辦公系統采用三級通信網絡結構

3.決策支持層辦公系統

(1)決策支持層系統具有決策或輔助決策功能

(2)決策支持層系統是最高級的辦公自動化系統

(3)決策支持層系統可幫助決策者利用數據和模型求解問題，作出判斷

二、辦公自動化系統的主要功能

(1)文字處理

15

(2)數據處理

(3)語音處理

(4)圖形和圖像處理

(5)行政管理

(6)電子郵件

(7)個人用戶管理

(8)檔案管理

(9)會議管理

(10)遠程辦公

(11)綜合管理

學習單元3通信自動化系統

一、通信自動化系統基本組成

(1)綜合布線系統、

(2)電話通信系統

(3)聲訊服務通信系統

(4)視頻會議系統

(5)有線電視系統

(6)衛星電視接收系統

二、通信自動化系統基本要素

(1)網絡通信模式

(2)網絡通信協議

三、通信自動化系統安全保障

(1)通信網絡安全保障措施

(2)軟件安全保障措施

(3)數據安仝保障措施

模塊小結

復習思考題

課后記

16

模塊三智能樓宇現場控制設備

教學設計

模塊三智能樓宇現場控制設備課程類型理論+體驗

課程性質職業能力課程本次類型理論+體臉

授課教師***班級樓宇專業學期1

本次課時12h累計課時26h教學周4-7周

理論課時8h課堂體驗4h課外作業

實訓要求4人/組考評方式_模塊檢測+技能操作

17

教學內容

模塊三智能樓宇現場控制設備

學習單元1傳感器與驅動裝置

一、傳感器的基本概念

二、智能樓宇中常用的傳感器

傳感器的實際應用課堂體臉

1.演示傳感器的主要功能

2.演示傳感器的控制原理

3.播放傳感器的典型控制

三、閥門、驅動器、執行器的基本概,念

四、智能樓宇中常用的控制閥

閥門、執行器的實際應用課堂體驗

1.演示閥門、執行器的主要功能

2.演示閥門、執行器的工作原理

3.播放閥門、執行器的典型控制

學習單元2直接數字控制器

一、直接數字控制器概述

二、直接數字控制器的硬件結構

三、直接數字控制器工作原理

四、直接數字控制器編程方法

五、直接數字控制器典型應用

六、常用的直接數字控制器產品

DDC的課堂體驗

1.演示照明監控系統（DDC控制）的運行

2.演示電梯系統（DDC控制）的運行

3.演示高層供水系統（DDC控制）的運行

學習單元3可編程控制器

一、可編程控制器概述

二、可編程控制器的系統組成

三、可編程控制器的工作原理

四、可編程控制器的控制與處理功能

五、可編程控制器在建筑設備上的應用

18

六、可編程控制器產品介紹

PLC控制的課堂體臉

1.演示污水處理（PLC控制）的運行

2.演示電梯門開、關（PLC控制）的運行

3.演示物料混配系統（PLC控制）的運行

模塊小結

復習思考題

教學目標

教學目的：本模塊針對智能樓宇中常用的現場控制設備進行學習，通過學習可使學

員基本了解智能樓宇現場控制設備的組成。理解檢測設備、控制設備、

執行設備之間的相互關系。掌握現場控制器的各種功能和工作原理。了

解現場控制設備在智能樓宇中的典型應用。

教學要求：要求教師結合智能樓宇現場控制設備進行系統的講解，介紹其功能和特點,

主要結構和工作原理。并結合案例分析向學生傳授知識，課堂上可增加體驗和互動環

節。

教學重點及難點

教學重點：傳感器與驅動裝置；直接數字控制器；可編程序控制器；可編程控制器

控制與處理。

教學難點：傳感器工作原理；直接數字控制器工作原理；可編程控制器結構與處理功能。

解決辦法：課堂教學結合現場演示、教學仿真等手段進行綜合講解。

教學方法及手段

教學方法：實施直接導入法；案例教學法。

教學手段：教學板書；電子諜件：錄像插件。

教學資源：相關的精品課程；網絡教學資源等。

教學板書

模塊三智能樓宇現場控制設備

智能樓宇現場控制設備通常由檢測設備、控制設備、執行設備等組成，它是構成樓

字自動化的三大基本要素C

19

學習單元1傳感器與驅動裝置

一、傳感器的基本概念

傳感器是一種能感受被測量特性并按照一定規律轉換成電量的器件或裝置c其信號

需要經過變換和放大處理后構成可執行的電量。

1.傳感器的組成

傳感器通常由敏感元件、轉換元件和測量元件組成。

2.傳感器的分類

(1)按被測量分類：物理量、化學量、生物量

(2)按工作原理分類：有源傳感器和無源傳感器

(3)按輸出信號性質分類：模擬量傳感器和數字量(開關量)傳感器。

3.傳感器的基本特性

(1)靜態特性

?線性度

?靈敏度

?遲滯

?重復性

?分辯力

?穩定性

?飄移

?可靠性

(2)動態特性

?節躍響應法

?頻率響應法

二、智能樓宇中常用的傳感器

1.開關量傳感器

(1)溫控器

(2)氣體流量開關

(3)壓差開關

(4)防霜凍低溫保護開關

(5)電接點壓力表

(6)水流開關

(7)液位開關

20

2.模擬量傳感器

(1)溫度傳感器

(2)濕度傳感器

(3)壓力、壓差傳感器

(4)電阻式遠程壓力表

(5)靜壓傳感器

(6)流量傳感器

(7)二氧化碳傳感器

(8)電量變送器

三、閥門、驅動器、執行器的概念

1.閥門的基本概念

(1)閥門的概念

(2)風閥的概念

(3)閥門的技術參數

?閥體類型

?閥體材質

?閥芯材質

?閥門類型

?閥門口徑

?連接方式

?流體介質

?流體溫度

?流體壓力

?流體流量

2.驅動器、執行器的基本概念

(1)驅動器的概念

(2)執行器的概念

(3)驅動器、執行器的控制方式

?電動控制

?比例控制

?電動機控制

四、智能樓宇中常用的控制閥

21

1.開關量控制閥

(1)電動二通閥

(2)電動三通閥

(3)電動球閥

(4)電動蝶閥

(5)暖氣溫控閥

2.模擬量控制閥

(1)電動比例調節閥

(2)電動風閥執行器

學習單元2直接數字控制器

一、直接數字控制器概述

直接數字控制器簡稱為DDC,目前廣泛用于智能樓宇和工業過程控制。

1.DDC的概念

(1)DDC隸屬于嵌入式計算機系統

(2)DDC具有通用的數字量輸入/輸出接口

(3)DDC具有通用的模擬量輸入/輸出接口

(4)DDC的通信功能十分強大，支持多種通信協議

(5)DDC可完成較復雜的控制和運算

(6)DDC可實現控制現場的本地控制和聯網控制

2.DDC的分類

(1)具有完整一體化結構的可擴展式控制器

(2)具有分布式模塊化結構的控制器

3.DDC的功能

(1)具有內部P、PI、PID的模擬運算和自適應的控制功能

(2)可實時地管理控制參數、運行狀態、能耗記錄、始值計算

(3)具有事件報警與聯鎖控制功能，并向上位機發送警報信息

(4)具有分布式模塊組合結構，可隨意進行I/O點和特殊模塊的選擇

(5)支持與上位監控計算機聯網通信、數據傳輸、遠程控制功能

(6)主機具備邏揖控制功能、數據運算功能、趨勢存儲功能、失電保護功能等

(7)具有現場編程接口，一般為RS232接口，支持計算機高級語言編程

(8)具有特定的屬性定義，可按建筑操作的實際情況作出復雜而精確的控制

4.DDC的特點

22

(1)具有多種編程手段，極大地方便了工程技術人員的現場調試

(2)控制電路接線少、可靠性高、使用壽命長

(3)具有開放性、靈活性、可擴展性

(4)編程語言簡單、控制能力強、可實現在線監控

(5)易于施工、安裝、操作和維護

(6)內部時鐘無需校準，可減少維修保養費用，并長期保持精度

二、直接數字控制器的硬件結構

1.DDC的基本組成

(1)主控系統

(2)通信接口

(3)I/O接口

2.DDC的硬件功能

(1)主控系統：CPU構成的整體控制、運算核心

(2)通信接口：支持多種通信協議的信息傳輸通道

(3)I/O接口：接收外部輸入信號/揄出新號給外部驅動設備

三、直接數字控制器工作原理

1.DDC控制系統基本組成

濕

費

黃

亶

過

水

度

潴

傳

濾

傳

機

傳

開

網

筮

感

參

電

關

埼

器S

器

仃

塞

?$S1

一

卷

致輸入端口(DLAI)

畫

覆

面

定控制和運算單元(CPU)

顯

、

傳

示

好

輸出端口(DO.A0)制

聯網DDC

■?*

^3

―——

9辦

公

悻

水

風

送聯網DDC

室

風

風

水

樂

閑

用

機

閉

機

2.DDC的內部功能

(1)邏輯控制功能

(2)數值運算功能

(3)PID調節功能

23

(4)系統屬性及構件

(5)內部時鐘控制

四、直接數字控制器的編程方法

1.BASIC語言編程方法

BASIC語言是一種計算機高級語言，它具有一定的語法結構，利用不同的指令可以

構成系統的運算和控制并乃成用戶程序。

2.圖形化編程語言

圖形化編程是利用圖元排列出邏輯控制關系，再根據邏輯控制進行屬性定義，變量

賦值、腳本程序、參數設置等。

五、直接數字控制器典型應用

1.DDC在空調中的應用

利用DDC對室內的環境(溫度、濕度)實施調節，如新風、回風風閥；盤管水閥；

加濕閥的調節。送風、回風溫度；送風、回風濕度；二氧化碳始值等參數進行采集。送

風機的狀態監測和控制；過濾網堵塞；防霜凍低溫報警等參數的采集。

2.DDC在換熱站中的應用

利用DDC對換熱器的一次溫度、壓力、流量：二次溫度、壓力、流量進行檢測：控

制一次調節水閥的開度；供水泵、變頻器的控制；供水泵運行狀態、故障報警、水流開

關狀態等參數進行采集。

六、常用的直接數字控制器產品

1.霍尼韋爾DDC

霍尼韋爾是美國的公司，其DDC產品為Excel5000系列，是一套專門用于智能樓

宇系統的DDC產品。主要包括Excel10、Excel20、Excel50、Excel100、Excel300、

ExceI500、ExceI600、ExceI800等。

2.江森DDC

江森是美國的公司，其DDC產品為DX、FX系列，是一套專門用于智能樓宇系統的

DDC產品。

3.西門子DDC

西門子是德國的公司，其DDC產品為PXCModular、MBC.MEC.PXC.FLNC等，是一套

專門用于智能樓宇系統的DDC產品。

4.清華同方DDC

清華同方是中國的公司，其DDC產品為Techcon09系列、Techcon04系列。是一套

專門用于智能樓宇系統的DDC產品。

24

5.德易安(海灣)DDC

德易安(海灣)DDC是近年來異軍突起的高科技產品，特別是在高職院校的教學設

備和全國職業技能大賽設備中使用，其DDC產品為HW-BA5000系列和DED-BA-E7500系

列。是一套專門用于智能摟字系統的DDC產品。

學習單元3可編程控制器

可編程控制器是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、半導體技術、自動控制技

術、數字技術和網絡通信技術發展起來的一種通用工業自動控制裝置，簡稱為PLC。

一、可編程控制器概述

1.PLC的概念

西門子是德國的公司，其DDC產品為PXCModular、MBC.MEC.PXC.FLNC等，是

一套專門用于智能樓宇系統的DDC產品。

(1)PLC誕生于1968年，由美國通用汽車公司研發

(2)第一臺PLC用于GM公司汽車裝配線

(3)PLC是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計

(4)PLC采用了可編程的存儲器，具有邏輯運算、順序控制、定時、計數和算

術運算等操作命令

(5)PLC通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或自動化設備以

及生產過程

2.PLC的基本說明

(1)PLC由硬件系統和軟件系統組成

(2)PLC主要用于工業控制和樓宇自動化控制

3.PLC的功能

(1)邏輯處理功能

(2)順序控制功能

(3)數據運算功能

(4)準確定時功能(高檔PLC可進行毫秒級計時)

(5)高速計數功能(高檔PLC計數頻率可高達幾百赫茲)

(6)中斷處理功能(利用此功能可實現各種內外中斷)

(7)程序與數據存儲功能

(8)聯網通信功能

25

(9)自檢測、自診斷功能

4.PLC的特點

(1)體積小，重量輕，功耗低

(2)使用方便，通用性強

(3)功能強大、完善、通用，適應面廣

(4)可靠性高，抗干擾能力強

(5)編程方法簡單，容為掌握

(6)設計、安裝、調試和維修方便容易

(7)性能價格比好，經濟核算

(8)系統組網方便、簡單

二、可編程控制器的系統組成

1.PLC的硬件系統

(1)上控部分

(2)供電部分

(3)通信部分

(4)驅動部分

2.PLC的軟件系統

(1)系統程序

(2)用戶程序

3.PLC的內部結構及功能

(1)中央處理器

(2)存儲器

(3)輸入/輸出單元

(4)通信接口

(5)智能接口模塊

(6)編程裝置

(7)電源

(8)其他外部設備

三、可編程控制器的工作原理

1.PLC的掃描工作方式

(1)PLC對用戶程序的掃描是周而復始的，始終處于循環過程

(2)PLC對用戶程序逐條解讀并加以執行，直到用戶程序結束，如此循環

26

(3)PLC的掃描也括執行用戶程序、內部處理、通信服務

(4)PLC執行一次掃描操作所需的時間，通常為1~100ms

2.PLC的工作執行過程

PLC的工作模式分為運行模式RUN和停止模式STOPo當PLC處于RUN運行模式時，PLC

可通過反復執行用戶程序來實現控制功能。同時，還要完成輸入采樣、執行程序、輸出

刷新工作。

四、可編程控制器的控制與處理功能

(1)邏輯控制

(2)順序控制

(3)運動控制

(4)過程控制

(5)數據處理

(6)通信聯網

(7)遠程控制

(8)編程語言

五、可編程控制器在建筑設備上的應用

1.在高層供水系統中的應用

(1)電動機起動

(2)變頻器運行

(3)PLC控制

(4)壓力檢測

(5)繼電邏輯控制