0 　引　言 “智能大廈”已成為近年來現(xiàn)代化大廈的重要標志,而“結構化布線系統(tǒng)”則是實現(xiàn)智能大廈的必不可少的技術手段和途徑,它是利用雙絞線、光纖和其他高品質的元器件,把電話、計算機網絡、圖像、攝影、安全報警、監(jiān)控系統(tǒng)、建筑自動化管理系統(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算機技術對建筑物內的設備進行自動控制,對信息資源進行管理,對用戶提供信息服務的一種新型建筑。它是涉及到計算機、通信、電子、自動化、暖通空調、給排水等多種學科的大型綜合性系統(tǒng)。構成智能建筑系統(tǒng)的基本要素是建筑設備自動化系統(tǒng)（BAS） 、通信網絡系統(tǒng)（CNS） 和辦公自動化系統(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)、火災報警及聯(lián)動控制子系統(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算機網絡系統(tǒng)及結構化綜合布線系統(tǒng)技術,將建筑物內相對獨立的、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,構筑成一個相互關聯(lián)的、統(tǒng)一的、協(xié)調的有機整體,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),結合CAN（Control Area Network） 現(xiàn)場總線技術,設計出樓宇智能控制系統(tǒng)。 1 　可編程計算機控制器B&R 2000 PCC B&R 2000 PCC集成了可編程控制器標準控制功能和工業(yè)計算機的分時多任務操作系統(tǒng)的功能。它能方便地處理各類傳感器輸入的開關量、模擬量信號,并能通過現(xiàn)場總線網絡,對各種驅動機構進行實時控制和調節(jié),從而組成一個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。采用PCC 2000 構成智能建筑的信息平臺,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展,可以組成不同層次的網絡,同時還使不同廠家滿足模擬標準信號的產品實現(xiàn)互連。由于PCC 2000 具有靈活的配置、標準化接口、模塊化的設計,從而使得設計的系統(tǒng)極具開放式和兼容性。另外,利用PCC 2000 自控系統(tǒng)控制網的模塊化結構,使得網絡的擴展可按需進行,為用戶的多樣性選擇、按需投資、適時擴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） 及高級編程語言PL2000 之間相互調用和轉換；B&R PROVIT作為圖文顯示終端與IBM 完全兼容,能使用多種標準軟件,實時顯示和修改控制過程、控制數(shù)據(jù)并進行快速通信。利用PCC 2000 可以很方便地設計一個集通信、控制、顯示為一體的中央監(jiān)控系統(tǒng)。 2 　控制局域網CAN 控制局域網CAN屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種在自動化領域廣泛使用的多線路協(xié)議和有效的支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。 CAN以多主方式工作,網絡上任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網絡上其它節(jié)點發(fā)送消息,而不分主從,通信方式靈活,且無需站地址等節(jié)點信息,利用這一特點可方便地構成多機備份系統(tǒng)。CAN 采用非破壞性總線仲裁技術,當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送消息時,優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動地退出發(fā)送,而最高優(yōu)先級的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),從而大大地節(jié)省了總線沖突仲裁時間。 CAN通信采用短幀結構,傳輸時間短,受干擾概率低,具有極好的檢錯效果,其每幀信息都有CRC 校驗及其它檢錯措施,保證數(shù)據(jù)出錯率極低。另外, CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能,以使總線上其它節(jié)點的操作不受影響, CAN的通信介質選擇靈活,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實現(xiàn)I/O 通信,又可以進行聯(lián)網通信。 3 　樓宇智能控制系統(tǒng)的設計 在智能樓宇中,需要監(jiān)測?？刂频脑O備系統(tǒng)繁多,而它們又分布在樓宇各個部位,故一般控制模式采用集中管理與分散控制相結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、現(xiàn)場控制器和通信網絡所組成。本系統(tǒng)中,現(xiàn)場控制器直接與現(xiàn)場設備相連,控制器選用B&R 2000 PCC ,現(xiàn)場控制器與中央控制機采用CAN總線相連,從而完成中央控制機從現(xiàn)場設備中獲取數(shù)據(jù),完成各種控制、運行參數(shù)的監(jiān)測、報警和實時處理等功能。 本系統(tǒng)中的現(xiàn)場設備包括:電梯、照明、供配電、火災報警與聯(lián)動控制、暖通空調、給水排水、安全技術防范和有線電視等八個子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)的設備都由現(xiàn)場控制器對其進行獨立控制,構成單個子系統(tǒng)。同時,利用CAN總線將八個子系統(tǒng)與中央控制機相連,進行信息交換。系統(tǒng)運行時,中央控制機對八個子系統(tǒng)中的各機電設備進行統(tǒng)一的工作參數(shù)監(jiān)視、設備起?？刂坪湍芎墓芾?從而實現(xiàn)對建筑設備自動化系統(tǒng)的實時監(jiān)控。樓宇智能控制系統(tǒng)網絡拓撲結構如圖1 所示。 要實現(xiàn)中央控制機對各子系統(tǒng)中的設備進行監(jiān)視與控制,需要解決的關鍵問題是使中央控制機能對現(xiàn)場PCC中的各種控制變量進行讀寫操作,這就需要利用PL2000 語言分別編寫中央控制機和現(xiàn)場PCC的通信模塊程序,通信過程需分兩步進行。首先把現(xiàn)場PCC 中的各種控制變量讀入中央控制機,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,實現(xiàn)對現(xiàn)場PCC 中的各種控制變量進行處理,并將處理結果反饋到現(xiàn)場PCC ,以實現(xiàn)中央控制機在可視化環(huán)境下對各個子系統(tǒng)中的設備進行實時控制。其控制過程如圖2 所示。 4 　結束語 本系統(tǒng)采用開放式通信技術,成功地構建了智能樓宇的信息平臺,為能源管理、辦公自動化系統(tǒng)以及實現(xiàn)與Internet 的連接和實現(xiàn)遠程控制創(chuàng)造了條件,并可最終實現(xiàn)中央管理系統(tǒng)。