0 　引　言 “智能大廈”已成為近年來現(xiàn)代化大廈的重要標(biāo)志,而“結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)”則是實(shí)現(xiàn)智能大廈的必不可少的技術(shù)手段和途徑,它是利用雙絞線、光纖和其他高品質(zhì)的元器件,把電話、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、圖像、攝影、安全報(bào)警、監(jiān)控系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)所需各種專用布線系統(tǒng)集成為一套完整的布線系統(tǒng)。智能建筑則是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)信息資源進(jìn)行管理,對(duì)用戶提供信息服務(wù)的一種新型建筑。它是涉及到計(jì)算機(jī)、通信、電子、自動(dòng)化、暖通空調(diào)、給排水等多種學(xué)科的大型綜合性系統(tǒng)。構(gòu)成智能建筑系統(tǒng)的基本要素是建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS） 、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CNS） 和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS） 。其中的BAS 系統(tǒng)包括:供配電子系統(tǒng)、有線電視及安防子系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制子系統(tǒng)、電梯子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、電話子系統(tǒng)、暖通子系統(tǒng)、給排水子系統(tǒng)等。 智能建筑借助中央計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)技術(shù),將建筑物內(nèi)相對(duì)獨(dú)立的、分散的、功能各異的BAS、CNS、OAS 等,在物理上、邏輯上、功能上連接在一起,構(gòu)筑成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)的有機(jī)整體,組成具有一定規(guī)模的大系統(tǒng)。 本文采用奧地利貝加萊（B&R） 公司的B&R 2000 PCC（Programmable Computer Controller） 控制系統(tǒng),結(jié)合CAN（Control Area Network） 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),設(shè)計(jì)出樓宇智能控制系統(tǒng)。 1 　可編程計(jì)算機(jī)控制器B&R 2000 PCC B&R 2000 PCC集成了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)控制功能和工業(yè)計(jì)算機(jī)的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的功能。它能方便地處理各類傳感器輸入的開關(guān)量、模擬量信號(hào),并能通過現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò),對(duì)各種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié),從而組成一個(gè)離散分布式控制系統(tǒng)。 B&R 2000 PCC提供的最有效的智能部分是開放式通信技術(shù)。采用PCC 2000 構(gòu)成智能建筑的信息平臺(tái),利用系統(tǒng)總線與I/O 總線分離,可使系統(tǒng)組成獲得多樣性組合與擴(kuò)展,可以組成不同層次的網(wǎng)絡(luò),同時(shí)還使不同廠家滿足模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互連。由于PCC 2000 具有靈活的配置、標(biāo)準(zhǔn)化接口、模塊化的設(shè)計(jì),從而使得設(shè)計(jì)的系統(tǒng)極具開放式和兼容性。另外,利用PCC 2000 自控系統(tǒng)控制網(wǎng)的模塊化結(jié)構(gòu),使得網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展可按需進(jìn)行,為用戶的多樣性選擇、按需投資、適時(shí)擴(kuò)展提供了極大的便利。 B&R 2000 PCC的編程語言可在LAD （梯形圖） 、STL （指令表） 及高級(jí)編程語言PL2000 之間相互調(diào)用和轉(zhuǎn)換；B&R PROVIT作為圖文顯示終端與IBM 完全兼容,能使用多種標(biāo)準(zhǔn)軟件,實(shí)時(shí)顯示和修改控制過程、控制數(shù)據(jù)并進(jìn)行快速通信。利用PCC 2000 可以很方便地設(shè)計(jì)一個(gè)集通信、控制、顯示為一體的中央監(jiān)控系統(tǒng)。 2 　控制局域網(wǎng)CAN 控制局域網(wǎng)CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇,它是一種在自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛使用的多線路協(xié)議和有效的支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。 CAN以多主方式工作,網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息,而不分主從,通信方式靈活,且無需站地址等節(jié)點(diǎn)信息,利用這一特點(diǎn)可方便地構(gòu)成多機(jī)備份系統(tǒng)。CAN 采用非破壞性總線仲裁技術(shù),當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送消息時(shí),優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)地退出發(fā)送,而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),從而大大地節(jié)省了總線沖突仲裁時(shí)間。 CAN通信采用短幀結(jié)構(gòu),傳輸時(shí)間短,受干擾概率低,具有極好的檢錯(cuò)效果,其每幀信息都有CRC 校驗(yàn)及其它檢錯(cuò)措施,保證數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。另外, CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能,以使總線上其它節(jié)點(diǎn)的操作不受影響, CAN的通信介質(zhì)選擇靈活,可為雙絞線、同軸電纜或光纖。 B&R 2000 PCC帶有CAN口,既可以利用CAN實(shí)現(xiàn)I/O 通信,又可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信。 3 　樓宇智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在智能樓宇中,需要監(jiān)測(cè)?？刂频脑O(shè)備系統(tǒng)繁多,而它們又分布在樓宇各個(gè)部位,故一般控制模式采用集中管理與分散控制相結(jié)合的集散型控制系統(tǒng)。具體地說控制系統(tǒng)主要由樓宇自控系統(tǒng)的中央控制機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)控制器和通信網(wǎng)絡(luò)所組成。本系統(tǒng)中,現(xiàn)場(chǎng)控制器直接與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連,控制器選用B&R 2000 PCC ,現(xiàn)場(chǎng)控制器與中央控制機(jī)采用CAN總線相連,從而完成中央控制機(jī)從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù),完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)、報(bào)警和實(shí)時(shí)處理等功能。 本系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括:電梯、照明、供配電、火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制、暖通空調(diào)、給水排水、安全技術(shù)防范和有線電視等八個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)備都由現(xiàn)場(chǎng)控制器對(duì)其進(jìn)行獨(dú)立控制,構(gòu)成單個(gè)子系統(tǒng)。同時(shí),利用CAN總線將八個(gè)子系統(tǒng)與中央控制機(jī)相連,進(jìn)行信息交換。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),中央控制機(jī)對(duì)八個(gè)子系統(tǒng)中的各機(jī)電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的工作參數(shù)監(jiān)視、設(shè)備起?？刂坪湍芎墓芾?從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。樓宇智能控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1 所示。 要實(shí)現(xiàn)中央控制機(jī)對(duì)各子系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與控制,需要解決的關(guān)鍵問題是使中央控制機(jī)能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PCC中的各種控制變量進(jìn)行讀寫操作,這就需要利用PL2000 語言分別編寫中央控制機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)PCC的通信模塊程序,通信過程需分兩步進(jìn)行。首先把現(xiàn)場(chǎng)PCC 中的各種控制變量讀入中央控制機(jī),然后利用B&R 公司提供的PVI 通信編程模塊在VB 環(huán)境下編程,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PCC 中的各種控制變量進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果反饋到現(xiàn)場(chǎng)PCC ,以實(shí)現(xiàn)中央控制機(jī)在可視化環(huán)境下對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。其控制過程如圖2 所示。 4 　結(jié)束語 本系統(tǒng)采用開放式通信技術(shù),成功地構(gòu)建了智能樓宇的信息平臺(tái),為能源管理、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)以及實(shí)現(xiàn)與Internet 的連接和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制創(chuàng)造了條件,并可最終實(shí)現(xiàn)中央管理系統(tǒng)。