注册电气工程师考试辅导-18建筑智能化
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2004年10月12日 14:47:11
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注册考试大纲:18.建筑智能化18.1 掌握火灾自动报警系统的设计要求;18.2 掌握建筑设备自动控制系统的设计要求;18.3 掌握安全防范系统的设计要求;18.4 熟悉通信网络及系统的设计要求;18.5 了解有线电视的设计要求;18.6 了解扩声和音响的设计要求;18.7 了解呼叫系统及公共显示装置的设计要求。注册考试辅导中心教材之word版本,含公式图表18.1.1.2 高层民用建筑火灾自动报警系统设置原则

注册考试大纲:
18.建筑智能化
18.1 掌握火灾自动报警系统的设计要求;
18.2 掌握建筑设备自动控制系统的设计要求;
18.3 掌握安全防范系统的设计要求;
18.4 熟悉通信网络及系统的设计要求;
18.5 了解有线电视的设计要求;
18.6 了解扩声和音响的设计要求;
18.7 了解呼叫系统及公共显示装置的设计要求。

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18.1.1.2 高层民用建筑火灾自动报警系统设置原则
(1)建筑高度超过100m的高层建筑,除面积小于5.00m2的厕所、卫生间外,均应设火灾自动报警系统。
(2)除普通住宅外,建筑高度不超过100m的一类高层建筑的下列部位应设置火灾自动报警系统:
1)医院病房楼的病房、贵重医疗设备室、病历档案室、药品库。
2)高级旅馆的客房和公共活动用房。
3)商业楼、商住楼的营业厅,展览楼的展览厅。
4)电信楼、邮政楼的重要机房和重要房间。
5)财贸金融楼的办公室、营业厅、票证库。
6)广播电视楼的演播室、播音室、录音室、节目播出技术用房、道具布景。
7)电力调度楼、防灾指挥调度楼等的微波机房、计算机房、控制机房、动力机房。
8)图书馆的阅览室、办公室、书库。
9)档案楼的档案库、阅览室、办公室。
10)办公楼的办公室、会议室、档案室。
11)走道、门厅、可燃物品库房、空调机房、配电室、自备发电机房。
12)净高超过2.60m且可燃物较多的技术夹层。
13)贵重设备间和火灾危险性较大的房间。
14)经常有人停留或可燃物较多的地下室。
15)电子计算机房的主机房、控制室、纸库、磁带库。
(3)二类高层建筑的下列部位应设火灾自动报警系统:
1)财贸金融楼的办公室、营业厅、票证库。
2)电子计算机房的主机房、控制室、纸库、磁带库。
3)面积大于50m2的可燃物品库房。
4)面积大于500m2的营业厅。
5)经常有人停留或可燃物较多的地下室。
6)性质重要或有贵重物品的房间。
注:旅馆、办公楼、综合楼的门厅、观众厅,设有自动喷水灭火系统时,可不设火灾自动报警系统。
(4)设有火灾自动报警系统和自动灭火系统或设有火灾自动报警系统和机械防烟、排烟设施的高层建筑,应按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的要求设置消防控制室。
18.1.1.3 非高层民用建筑火灾自动报警系统设置原则
(1)建筑物的下列部位应设火灾自动报警装置:
1)大中型电子计算机房,特殊贵重的机器、仪表、仪器设备室、贵重物品库房,每座占地面积超过1000m2的棉、毛、丝、麻、化纤及其织物库房,设有卤代烷、二氧化碳等固定灭火装置的其他房间,广播、电信楼的重要机房,火灾危险性大的重要实验室。
2)图书、文物珍藏库、每座藏书超过100万册的书库,重要的档案、资料室,占地面积超过500m2或总建筑面积超过1000m2的卷烟库房。
3)超过3000个座位的体育馆观众厅,有可燃物的吊顶内及其电信设备室,每层建筑面积超过3000m2的百货楼、展览楼和高级旅馆等。
注:设有火灾自动报警装置的建筑,应在适当部位增设手动报警装置。
(2)建筑面积大于500m2的地下商店应设火灾自动报警装置。
(3)下列歌舞娱乐放映游艺场所应设火灾自动报警装置:
1)设置在地下、半地下。
2)设置在建筑的地上四层及四层以上。
(4)散发可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房和场所,应设置可燃气体浓度检漏报警装置。
(5)设有火灾自动报警装置和自动灭火装置的建筑,宜设消防控制室。
独立设置的消防控制室,其耐火等级不应低于二级。附设在建筑物内的消防控制室,宜设在建筑物内的底层或地下一层,应采用耐火极限分别不低于3h的墙和2h的楼板,并与其他部位隔开和设置直通室外的安全出口。
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2004年10月18日 08:32:54
2楼
18.1.3 火灾自动报警系统的构成[56]
(1)区域报警系统的构成:
一个报警区域宜设置一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器,系统中区
域火灾报警控制器或火灾报警控制器不应超过两台。
(2)集中报警系统的构成:
系统中应设置一台集中火灾报警控制器和两台及以上区域火灾报警控制器,或设
置一台火灾报警控制器和两台及以上区域显示器。
(3)控制中心报警系统的构成:
系统中至少应设置一台集中火灾报警控制器、一台专用消防联动控制设备和两台
及以上区域火灾报警控制器;或至少设置一台火灾报警控制器、一台消防联动控
制设备和两台及以上区域显示器。
18.1.4 火灾探测器的选择[56]
18.1.4.1 一般规定
火灾探测器的选择,应符合下列要求:
1)对火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射的场
所,应选择感烟探测器。
2)对火灾发展迅速,可产生大量热、烟和火焰辐射的场所,可选择感温探测器、
感烟探测器、火焰探测器或其组合。
3)对火灾发展迅速,有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所,应选择火焰探测
器。
4)对火灾形成特征不可预料的场所,可根据模拟试验的结果选择探测器。
5)对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所,应选择可燃气体探测
器。
6)建筑的重要场所宜选择智能型火灾探测器,在采用单一型火灾探测器不能有效
探测火灾的场所,可采用复合型火灾探测器。
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2004年10月29日 08:17:36
3楼
18.1.5 火灾探测器的设置要求[56]
18.1.5.1 点型火灾探测器的设置要求
(1)探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。
(2)感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径,应按表18−1−4确定。
(12)锯齿型屋顶和坡度大于15°的人字型屋顶,应在每个屋脊处设置一排探测器,探测器下表面至屋顶最高处的距离,应符合表18−1−5的规定。
(13)探测器宜水平安装,当倾斜安装时,倾斜角不应大于45°。
(14)在电梯井、升降机井设置探测器时,其位置宜在井道上方的机房顶棚上。
18.1.5.2 线型火灾探测器的设置要求
(1)红外光束感烟探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离宜为0.3~1.0m,距地高度不宜超过20m。
(2)相邻两组红外光束感烟探测器的水平距离不应大于14m。探测器至侧墙水平距离不应大于7m,且不应小于0.5m。探测器的发射器和接收器之间的距离不宜超过100m。
(3)缆式线型定温探测器在电缆桥架或支架上设置时,宜采用接触式布置;在各种皮带输送装置上设置时,宜设置在装置的过热点附近。
(4)设置在顶棚下方的空气管式线型差温探测器,至顶棚的距离宜为0.1m。相邻管路之间的水平距离不宜大于5m;管路至墙壁的距离宜为1~1.5m。
(5)在有梁的顶棚上设置感烟探测器、感温探测器时,应符合下列规定:
1)当梁突出顶棚的高度小于200mm时,可不计梁对探测器保护面积的影响。
2)当梁突出顶棚的高度为200~600mm时,应按参考文献[56]附录B、附录C确定梁对探测器保护面积的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数。
3)当梁突出顶棚的高度超过600mm时,被梁隔断的每个梁间区域至少应设置一只探测器。
4)当被梁隔断的区域面积超过一只探测器的保护面积时,被隔断的区域应按规范规定计算探测器的设置数量。
5)当梁间净距小于lm时,可不计梁对探测器保护面积的影响。
(6)在宽度小于3m的内走道顶棚上设置探测器时,宜居中布置。感温探测器的安装间距不应超过lm;感烟探测器的安装间距不应超过15m;探测器至端墙的距离,不应大于探测器安装间距的一半。
(7)探测器至墙壁、梁边的水平距离,不应小于0.5m。
(8)探测器周围0.5m内,不应有遮挡物。
(9)房间被书架、设备或隔断等分隔,其顶部至顶棚或梁的距离小于房间净高的5%时,每个被隔开的部分至少应安装一只探测器。
(10)探测器至空调送风口边的水平距离不应小于1.5m,并宜接近回风口安装。探测器至多孔送风顶棚孔口的水平距离不应小于0.5m。
(11)当屋顶有热屏障时,感烟探测器下表面至顶棚或屋顶的距离,应符合表18−1−5的规定。

18.1.5.3 手动火灾报警按钮的位置
(1)每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。
(2)手动火灾报警按钮应设置在明显的和便于操作的部位。当安装在墙上时,其底边距地高度宜为1.3~1.5m,且应有明显的标志。
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2005年01月02日 15:17:27
4楼
18.1.5.3 手动火灾报警按钮的位置
(1)每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。
(2)手动火灾报警按钮应设置在明显的和便于操作的部位。当安装在墙上时,其底边距地高度宜为1.3~1.5m,且应有明显的标志。
18.1.6 消防联动控制[56]
18.1.6.1 消防联动设计要求
(1)当消防联动控制设备的控制信号和火灾探测器的报警信号在同一总线回路上传输时,其传输总线的敷设应符合GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》规范第10.2.2条规定。消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时,还应在消防控制室设置手动直接控制装置。
(2)设置在消防控制室以外的消防联动控制设备的动作状态信号,均应在消防控制室显示。
18.1.6.2 消防控制的一般规定
(1)消防控制设备应由下列部分或全部控制装置组成:
1)火灾报警控制器;
2)自动灭火系统的控制装置;
3)室内消火栓系统的控制装置;
4)防烟、排烟系统及空调通风系统的控制装置;
5)常开防火门、防火卷帘的控制装置;
6)电梯回降控制装置;
7)火灾应急广播的控制装置;
8)火灾警报装置的控制装置;
9)火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置。
(2)消防控制设备的控制方式应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能要求综合确定,并应符合下列规定:
1)单体建筑宜集中控制;
2)大型建筑群宜采用分散与集中相结合控制;
3)消防控制设备的控制电源及信号回路电压宜采用直流24V。
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2005年01月02日 15:17:44
5楼
18.1.6 消防联动控制[56]
18.1.6.1 消防联动设计要求
(1)当消防联动控制设备的控制信号和火灾探测器的报警信号在同一总线回路上传输时,其传输总线的敷设应符合GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》规范第10.2.2条规定。消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时,还应在消防控制室设置手动直接控制装置。
(2)设置在消防控制室以外的消防联动控制设备的动作状态信号,均应在消防控制室显示。
18.1.6.2 消防控制的一般规定
(1)消防控制设备应由下列部分或全部控制装置组成:
1)火灾报警控制器;
2)自动灭火系统的控制装置;
3)室内消火栓系统的控制装置;
4)防烟、排烟系统及空调通风系统的控制装置;
5)常开防火门、防火卷帘的控制装置;
6)电梯回降控制装置;
7)火灾应急广播的控制装置;
8)火灾警报装置的控制装置;
9)火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置。
(2)消防控制设备的控制方式应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能要求综合确定,并应符合下列规定:
1)单体建筑宜集中控制;
2)大型建筑群宜采用分散与集中相结合控制;
3)消防控制设备的控制电源及信号回路电压宜采用直流24V。
18.1.6.3 消防控制设备的功能
(1)消防控制室的控制设备应有下列控制及显示功能:
1)控制消防设备的启、停,并应显示其工作状态;
2)消防水泵、防烟和排烟风机的启、停,除自动控制外,还应能手动直接控制;
3)显示火灾报警、故障报警部位;
4)显示保护对象的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图或模拟图等;
5)显示系统供电电源的工作状态;
6)消防控制室应设置火灾警报装置与应急广播的控制装置,其控制程序应符合下列要求:
a)二层及以上的楼房发生火灾,应先接通着火层及其相邻的上、下层;
b)首层发生火灾,应先接通本层、二层及地下各层;
c)地下室发生火灾,应先接通地下各层及首层;
d)含多个防火分区的单层建筑,应先接通着火的防火分区及其相邻的防火分区。
7)消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯;
8)消防控制室在确认火灾后,应能控制电梯全部停于首层,并接收其反馈信号。
(2)消防控制设备对室内消火栓系统应有下列控制、显示功能:
1)控制消防水泵的启、停;
2)显示消防水泵的工作、故障状态;
3)显示启泵按钮的位置。
(3)消防控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应有下列控制、显示功能:
1)控制系统的启、停;
2)显示消防水泵的工作、故障状态;
3)显示水流指示器、报警阀、安全信号阀的工作状态。
(4)消防控制设备对管网气体灭火系统应有下列控制、显示功能:
1)显示系统的手动、自动工作状态;
2)在报警、喷射各阶段,控制室应有相应的声、光警报信号,并能手动切除音响信号;
3)在延时阶段,应自动关闭防火门、窗,停止通风空调系统,关闭有关部位防火阀;
4)显示气体灭火系统防护区的报警、喷放及防火门(帘)、通风空调等设备的状态。
(5)消防控制设备对泡沫灭火系统应有下列控制、显示功能:
1)控制泡沫泵及消防水泵的启、停;
2)显示系统的工作状态。
(6)消防控制设备对于粉灭火系统应有下列控制、显示功能:
1)控制系统的启、停;
2)显示系统的工作状态。
(7)消防控制设备对常开防火门的控制,应符合下列要求:
1)门任一侧的火灾探测器报警后,防火门应自动关闭;
2)防火门关闭信号应送到消防控制室。
(8)消防控制设备对防火卷帘的控制,应符合下列要求:
1)疏散通道上的防火卷帘的两侧,应设置火灾探测器组及其警报装置手动控制按钮;
2)疏散通道上的防火卷帘,应按下列程序自动控制下降:
a)感烟探测器动作后,卷帘下降至距地(楼)面1.8m;
b)感温探测器动作后,卷帘下降到底;
3)用作防火分隔的防火卷帘,火灾探测器动作后,卷帘应下降到底;
4)感烟、感温火灾探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号应送至消防控制室。
(9)火灾报警后,消防控制设备对防烟、排烟设施应有下列控制、显示功能:
1)停止有关部位的空调送风,关闭电动防火阀,并接收其反馈信号;
2)启动有关部位的防烟和排烟风机、排烟阀等,并接收其反馈信号;
3)控制挡烟垂壁等防烟设施。
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2005年01月02日 15:18:06
6楼
18.1.7 火灾应急广播,消防电话的设计要求[56]
18.1.7.1 火灾应急广播
(1)控制中心报警系统应设置火灾应急广播,集中报警系统宜设置火灾应急广播。
(2)火灾应急广播扬声器的设置,应符合下列要求:
1)民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所。每个扬声器的额定功率不应小于3W,其数量应能保证从一个防火分区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m。
2)在环境噪声大于60dB的场所设置的扬声器,在其播放范围内最远点的播放声压级应高于背景噪声15dB。
3)客房设置专用扬声器时,其功率不宜小于1.0W。
(3)火灾应急广播与公共广播合用时,应符合下列要求:
1)火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。
2)消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态,并应具有遥控开启扩音机和采用传声器播音的功能。
3)床头控制柜内设有服务性音乐广播扬声器时,应有火灾应急广播功能。
4)应设置火灾应急广播备用扩音机,其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。
18.11.7.2 消防专用电话
(1)消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。
(2)消防控制室应设置消防专用电话总机,且宜选择共电式电话总机或对讲通信电话设备。
(3)电话分机或电话塞孔的设置,应符合下列要求。
1)下列部位应设置消防专用电话分机:
a)消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其他与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房。
b)灭火控制系统操作装置处或控制室。
c)企业消防站、消防值班室、总调度室。
2)设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔。电话塞孔在墙上安装时,其底边距地面高度宜为1.3~1.5m。
3)特级保护对象的各避难层应每隔20m设置一个消防专用电话分机或电话塞孔。
4)消防控制室、消防值班室或企业消防站等处,应设置可直接报警的外线电话。
18.1.7.3 火灾警报装置
(1)未设置火灾应急广播的火灾自动报警系统,应设置火灾警报装置。
(2)每个防火分区至少应设一个火灾警报装置,其位置宜在各个楼层走道靠近楼梯出口处。警报装置宜采用手动或者自动控制方式。
(3)在环境噪声大于60dB的场所设置火灾警报装置时,其声警报器的声压级应高于背景噪声15dB。
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2005年01月02日 15:18:21
7楼
18.1.8 消防控制室(中心)的设计[56]
(1)消防控制室的门应向疏散方向开启,且入口处应设置明显的标志。
(2)消防控制室的送、回风管在其穿墙处应设防火阀。
(3)消防控制室内严禁与其无关的电气线路及管路穿过。
(4)消防控制室周围不应布置电磁场干扰较强及其他影响消防控制设备工作的设备用房。
(5)消防控制室内设备的布置应符合下列要求:
1)设备盘面前的操作距离,单列布置时不应小于1.5m;双列布置时不应小于2m。
2)在值班人员经常工作的一面,设备盘面至墙的距离不应小于3m。
3)设备盘面后的维修距离不宜小于1m。
4)设备盘面的排列长度大于4m时,其两端应设置宽度不小于lm的通道。
5)集中火灾报警控制器或火灾报警控制器安装在墙上时,其底边距地面高度宜为1.3~1.5m,其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m,正面操作距离不应小于1.2m。
(6)消防控制室的照明灯具宜采用无眩光荧光灯具,照明线路应接在应急电源回路上,室内环境应按智能建筑环境要求设计。
(7)消防控制室可单独设置,当与BA、SA系统合用控制室时,有关设备在室内应占有独立的区域,且相互间不会产生干扰。
(8)火灾报警控制系统主机及控制盘应设在消防控制室内。
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2005年01月02日 15:18:38
8楼
18.1.9 消防设备的供电源
18.1.9.1 火灾自动报警系统的供电[25,53]
(1)火灾自动报警系统应设有主电源和直流备用电源。
(2)火灾自动报警系统的主电源应采用消防电源,直流备用电源宜采用火灾报警控制器的专用蓄电池或集中设置的蓄电池。当直流备用电源采用消防系统集中设置的蓄电池时,火灾报警控制器应采用单独的供电回路,并应保证在消防系统处于最大负载状态下不影响报警控制器的正常工作。
(3)火灾自动报警系统中的CRT显示器、消防通信设备等的电源,宜由UPS装置供电。
(4)火灾自动报警系统主电源的保护开关不应采用漏电保护开关。
18.1.9.2 消防专用设备的供电[15]
(1)消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火装置、火灾应急照明和电动防火门窗、卷帘、阀门等消防设备用电,一类建筑应按现行国家电力设计规范规定的一级负荷要求供电;二类建筑的上述消防用电,应按二级负荷的两回线路要求供电。
(2)火灾消防及其他防灾系统用电,当建筑物为高压受电时,宜从变压器低压出口处分开自成供电体系,即独立形成防灾供电系统。
(3)高层建筑的消防用电设备的两个电源或两回线路,应在最末一级配电箱处自动切换。
(4)各类消防用电设备在火灾发生期间的最少连续供电时间,可参见表18−1−6。
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2005年07月16日 13:16:50
9楼
(5)二类建筑的供电变压器,当高压为一路电源时亦宜选两台,只在能从另外用户获得低压备用电源的情况下,方可只选一台变压器。
(6)配电所(室)应设专用消防配电盘(箱),如有条件时,消防配电室尽量贴邻消防控制室布置。
(7)对容量较大(或较集中)的消防用电设施(如消电梯、消防水泵等)应自配电室采用放射式供电。
(8)对于火灾应急照明、消防联动控制设备、火灾报警控制等设施,若采用分散供电时,在各层(或最多不超过3~4层)应设置专用消防配电屏(箱)。
(9)在设有消防控制室的民用建筑中,消防用电设备的两个独立电源(或两回线路),宜在下列场所的配电屏(箱)处自动切换。
1)消防控制室。
2)消防泵房。
3)消防电梯机房。
4)防排烟设备机房。
5)火灾应急照明配电箱。
6)各楼层消防配电箱等。
(10)消防联动控制装置的直流操作电源电压,应采用24V。
(11)火灾报警控制器的直流备用电源的蓄电池容量应按火灾报警控制器在监视状态下工作24h后,再加上同时有二个分路报警30min用电量之和计算。
(12)专供消防设备用的配电箱、控制箱等主要器件及导线等宜采用耐火、耐热型。当与其他用电设备合用时,消防设备的线路应作耐热、隔热处理。且消防电源不应受别处故障的影响,消防电源设备的盘面应加注“消防”标志。
(13)消防用电设备配电系统的分支线路不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区。
(14)消防用电设备的电源不应装设漏电保护,当线路发生接地故障时,宜设单相接地报警装置。
(15)消防用电的自备应急发电设备,应设有自动起动装置,并能在15s内供电,当由市电切换到柴油发电机电源时,自动装置应执行先停后送的程序,并应保证一定时间间隔。在接到“市电恢复”讯号后延时一定时间,再进行油机对市电的切换。
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2005年07月16日 13:17:12
10楼
18.2 建筑设备自动控制系统的设计要求
18.2.1 建筑设备自动控制系统的构成
建筑设备自动控制系统由监控主机、现场控制器、仪表和通信网络四个主要部分组成。
18.2.1.1 监控主机的组成和功能
(1)监控主机的硬件要求:
1)监控主机一般采用与系统处理性能相适应的工业型或办公用微机,并带有能满足系统通信要求的网络接口。
2)主机外围设备包括打印机、控制台等,打印机用于报表和图形打印。
(2)监控主机的软件要求:
1)监控主机软件包括系统软件、图形显示组态软件和应用软件,系统软件应采用通用、稳定、可靠的操作系统及数据库软件。
2)图形显示组态软件应支持整个系统的硬件设备,具备中文界面,并易于组态编程操作。
3)应用软件是针对具体项目由组态软件生成的,其功能应能满足整个系统的自动检测、控制和管理要求,且为用户留有后续维护管理的手段。
(3)监控主机的功能要求。监控主机是设备监控系统的核心,其主要功能为:通过现场控制器,自动控制系统内的设备和参数在合理优化的状态下工作,自动监视系统中每台设备的运行状态和系统的运行参数,自动记录、存储和查询历史运行数据,对设备故障和异常参数及时报警和自动记录等。
18.2.1.2 现场控制器的功能要求
现场控制器是安装于监控对象附近的小型专用计算机控制设备,其主要功能为:对现场仪表信号作数据转换和采集,进行基本控制运算,输出控制信号至现场执行机构,与监控主机及其他现场控制器进行数据通信。
18.2.1.3 仪表
(1)仪表的分类:
1)仪表分为检测仪表和执行仪表两大类。
2)检测仪表包括温度、湿度、压力、压差、流量、水位、一氧化碳、照度、电量等测量仪表。
3)检测仪表中分为处理模拟量信号的传感器类仪表和处理开关量的控制器类仪表。
4)执行仪表包括电动调节阀、电动蝶阀、电磁阀、电动风门执行机构等。
5)执行仪表中分为对被调量可进行连续调节的调节阀类仪表,和对被调量进行通断两种状态控制的控制阀类仪表。
(2)仪表的主要功能:
1)检测仪表的主要功能是将要被检测的参数稳定、准确、可靠的转换成现场控制器可接受的电信号。
2)执行仪表的主要功能是接受现场控制器的信号,对现场参数进行自动或远程调节。
18.2.1.4 通信网络的性能要求
(1)系统通信网络和通信设备的设置,应满足系统响应时间要求、通信子网的数量限制要求、系统总点数限制要求。
(2)每个通信子网设置,应使监控主机数量、现场控制器台数、监控点数、通信网络的线路长度、线路规格等符合各生产厂商的网络通信要求。
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ttt001
2005年07月16日 13:17:33
11楼
18.2.2 现场总线控制系统基本概念[47]
18.2.2.1 现场总线的定义
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一。它的出现标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始,并将对该领域的发展产生重要影响。由于标准实质上未统一,所以对现场总线也是各有各的定义,下面给出的两种有代表性的定义:
(1)美国仪表协会(ISA/SP50)对现场总线的定义
现场总线是一种串行的数字数据通信链路,它沟通了过程控制领域的基本控制设备(即现场级设备)之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备之间的联系)。
这里的现场设备指最底层的控制设备、监测设备和执行设备,包括传感器、控制器、智能阀门、微处理器和存储器各种类型的仪表产品。
(2)国际电工委员会IEC/TC65标准和现场总线基金会PF的定义
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,现场总线的本质含义表现在以下的6个方面。
1)现场通信网络:用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互联的通信网络。
2)现场设备互联。
3)互操作性:现场设备或现场仪表种类繁多,没有任何一家制造商可以提供一个工厂所需的全部现场设备,所以,互相连接不同制造厂商的产品是不可避免的。用户不希望为选用不同的产品而在硬件或软件上花很大气力,而希望选用各制造商性能价格比最优的产品,并将其集成在一起,实现“即接即用”;用户希望对不同品牌的现场设备统一组态,构成它所需要的控制回路,这些就是现场总线设备互操作性的含义。现场设备互联是基本的要求,只有实现互操作性,用户才能自由地集成FCS。
4)分散功能块:FCS废弃了DCS的输入/输出单元的控制站,把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表,从而构成虚拟控制站。例如,流量变送器不仅有流量信号变换、补偿和累加输入模块,也可以有PID控制和运算功能块。由于功能块分散在多台现场仪表中,并可统一组态,故用户可灵活选用各种功能块,构成所需的控制系统,实现彻底的分散控制。
5)通信线供电:通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量,对于要求本征安全的低功耗现场仪表,可采用这种供电方式。众所周知,化工、炼油等企业的生产现场有可燃性物质,所有现场设备都必须严格遵循安全防爆标准,现场总线设备也不例外。
6)开放式互联网络:现场总线为开放式互联网络,它既可与同层网络互联,也可与不同层网络互联,还可以实现网络数据库的共享。不同的制造商的网络互联十分简便,用户不必在硬件或软件上花太多气力。通过网络对现场设备和功能块统一组态,把不同厂商的网络及设备融为一体,构成统一的FCS。
18.2.2.2 现场总线的核心支持技术
传输信号数字化是实现数字通信的基础。1983年Honey Well推出了智能化仪表——Smart变送器,这些带有微处理器芯片的仪表除了在原有模拟仪表的基础上增加了计算功能之外还在输出的4~20mA直流信号上叠加了数字信号,使现场与控制室之间的连接由模拟信号过渡到数字信号,自此之后的若干年间,都相继推出了各有特色的智能仪表,Rose-mount公司还采用了自己的HART数字通信协议。这些模拟数字混合仪表克服了单一模拟仪表的多种缺陷,给自动化仪表的发展带来了新的生机,为现场总线的诞生奠定了基础,但这种数字模拟信号混合运行方式只是一种不得已的过渡状态,其系统或设备间只能按模拟信号方式一对一地布线,难以实现智能仪表之间的信息交换,智能仪表能处理多个信息和复杂计算的优越性难以充分发挥,应用需求呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现。
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