1.前言 隨著越來越多的高層建筑，超高層建筑的拔地而起，新的時代賦予樓宇自動化更新，更高的要求。許多高層建筑物內包含的機電設備和不同功能的子系統越來越多，越來越復雜。同時，建筑物業主希望整個系統具有更高的性能，更高的效率和相對低廉的維護擴展費用。 奧地利貝加萊工業電子公司作為歐洲著名的自動化產品的專業生產商,早在80年代中期,就在歐洲推出了以PCC為主導的B&R樓宇自控系統. 這些系統最先在德國的著名汽車制造商如大眾, 奧迪以及寶馬等可靠性要求很高的工業現場得到了應用。隨著時間的推移，為了更好的詮釋貝加萊BA理念，B&R公司特推出新一代X67分布式I/O系統，不僅可以更高的實現樓宇自動化的根本目的：使復雜問題簡單化, 使樓宇功能多樣化, 使物業運作安全可靠化, 使生活環境舒適化,以及系統高度的智能化和節能化. 同時又更好地適應了新時期的BA要求，體現了樓宇自動化新的內涵。 2. 貝加萊智能型樓宇自控系統簡介 我們知道，樓宇自動化有其自身顯著的特點；測控點較多，高層建筑一般都在千點以上；測控點分散，遍布建筑物的各個角落；被控設備種類較多。貝加萊智能型樓宇自控系統正是在總結了貝加萊在歐洲的樓宇自控系統的特點和經驗基礎上而設計推出的。此系統從設計思想到軟硬系統配置都采用了全新的面向未來的概念, 充分體現了可靠, 智能, 節能以及舒適的基本特點.其中分布式控制的概念更是面向樓宇自控注入了嶄新的思路。當主站或某一子站出現故障時不會影響系統其他部分的正常運行，從而把故障降低到最小的程度。B&R X67分布式I/O系統的出現更是將一個完整的遠程自動化變成了現實。 一般來說，建筑設備自動化系統（BAS）縱向采用二級（監控級、現場控制級）或三級（管理級、監控級、現場控制級）結構。以供配電、照明、電梯、給排水、暖通空調、安全防范、火災報警及聯動為代表；綜合通信網絡系統（CNS）以有線電視、電話為代表。現場控制級各子系統（分站）對建筑物內各設備或對象參數實行自動檢測，自動保護，自動故障報警及自動調節控制；設立監控中心，由高性能計算機組成的建筑設備自動化系統監控管理級對各設備運行及其動態實時參數進行集中監控。工程師站、操作員站可用普通的計算機掛接在控制器總線上。分站可與監控計算機通信，分站之間也可通信。考慮到后續工程的接入，各控制器之間采用總線網絡拓樸。這樣，若監控計算機停止工作，則既不影響分站工作，網絡通信也不會中斷。 （系統框圖如圖一所示：） 由于在中國對消防有特殊的規定和約束, 消防系統可以作為BA的一個特殊子系統,也可以單列為消防自動化系統-FA. 貝加萊IBAS系統基本構成為如下幾個部分: A. 傳感探測元件及控制執行元件 傳感探測元件包括: 溫度傳感器, 相對溫度傳感器, 濕度傳感器, 壓力傳感器 流量傳感器, 液壓檢測器, 壓差開關, 水流開關, 以及電流互感器, 電壓互感器等. 控制執行元件包括: 繼電器, 電動調節器, 電動閥門, 執行器等. B. PCC樓宇主控系統 貝加萊的樓宇主控系統由B&R2000系列的PCC(Programmable Computer Controller - 可編程計算機控制器)構成. 此系統主要體現了分布式的控制思想. 實現這個思想的網絡結構主要由以太網及現場總線配置而成. C. B&R X67分布式I/O系統 貝加萊 X67分布式I/O系統真正實現了樓宇自控系統由于測控設備分散而提出的I/O控制器分布式控制的要求，從而完成了一個完整的遠程自動化。系統無論面對多么復雜的現場設備分布，X67 都可以任意的配置組合，按需擴展，直接就近安裝在傳感器和執行機構旁。 D.樓宇自控軟件系統 貝加萊智能型樓宇自控系統的軟件系統主要有兩個組成部分, 即主站監控軟件和底層PCC控制軟件B&R Automation Studio -系統. 3. PCC主控系統 3.1 可編程計算機控制器 自從世界上第一臺PLC于1969年在美國DEC公司誕生以來, PLC隨著計算機技術的飛速發展已早已擺脫了當年"順序控制器"的雛形. 當今傳統的PLC已能完成邏輯順序控制, 模擬量處理和回路調節的功能. PCC就是從這個家族里脫穎而出的最新一代的可編程控制器. 它在面向控制的前提條件下經濟高效地集成了PLC和大型計算機的特點. 它與一般的PLC相比具有如下優勢: A. 多任務分時操作系統(MULTI-TASKING OPERATING SYSTEM)，無論是對順序控制系統還是過程控制系統都能進行實時控制與調節； B. 硬件軟件充分體現模塊式思想,且硬件模塊可帶電插拔，使系統得到靈活多樣的擴展與組合 C. 多處理器模塊(MP)和智能型I/O模塊(IP) D. 高級語言 (C) 可直接作為編程語言 E. 用現場總線實現分布式控制結構, 主站與子站及子站間既相互關聯又相互獨立。 F. 通信功能強大.貝加萊PCC配備創建特殊通信協議的工具(FRAME DRIVER) G. 具有兆字節級的應用程序存儲器 3.2 主站與子站網絡配置方式 根據智能建筑設備自動化系統縱向層次結構，可以組成不同形式的網絡拓撲，使整個系統的信息傳輸極為快速。利用PCC所具備的網絡通信能力及本地/遠程輸入、輸出 (I/O)擴展功能，為系統擴展留有空間。由于系統已經集成了開放式的現場總線CAN, CANopen, DeviceNet, Profibus DP, ETHERNET Powerlink，因此用戶可以選擇現場總線，ETHERNET Powerlink和B&R遠程總線 (RIO)幾種途徑進行網絡配置。其中X67分布式I/O系統可以很方便地掛接在系統中。下圖二示出了這幾種現場總線靈活的配置方式. 4. B&R X67分布式I/O系統 B&R X67分布式I/O系統具有如下特點： A.系統不需要常規接線和控制柜 X67可直接安裝在設備中，擴展連接使用預制的標準電纜并減少至兩根：總線和電源線。安裝過程相當簡便快捷，發生錯誤的可能也被降至最低，充分保證了數據傳輸的安全性。這不僅節省了人力，降低了接線成本，還提高了工作效率，也十分便于維護。 B.即插即用 用戶使用X67所需做的工作就是安裝以及與設備連通。X67的狀態LED燈迅速顯示出詳細的功能狀態信息-模塊的自動辨識和高速的系統分析。同時啟動時間也大大縮短至最小。 C.與傳感器和執行機構的直接連接 X67可直接安裝在傳感器和執行機構旁，這使得簡單而低成本的升級及后繼的擴展成為可能。并且對來自于現場設備的傳感器件、執行器件無特殊的要求，只要滿足X67 I/O接點條件即可，這不僅降低了系統造價,也使項目的實施成為可能 D.足夠長的擴展距離 系統最多可以擴展253個I/O站，彼此間最大間隔100m,這樣系統最遠距離將達到25公里。同時由于IP67防護的設計，使得X67模塊能夠根據被控設備和被監測對象的物理位置就近安裝在系統的任何角落，從而很好地解決了樓宇自動化中測控點分散的問題。 E.遠程電源 一個設計周到的遠程I/O系統應該提供一個帶有IP67保護的電源。在這方面，B&R更領先一步，電源能夠向總線發送電隔離的電壓信號，其意義在于即使發生了短路，系統仍然可以進行狀態分析和錯誤診斷。 F.EMC原則 X67從電纜屏蔽一直到安裝螺絲都有連續的接地措施。而且這一措施同時應用在總線接口以及模擬量通道中。只要模塊正確安裝就能自動確保優化的接地保護。 G. X67提供點數經濟的I/O模塊 針對樓宇自控系統測控點分散的特點，B&R推出了8點數字I/O模塊和4通道模擬量模塊，大大提高了I/O口的利用率，節約了系統成本。 5.系統的簡潔與可靠性 貝加萊新型的樓宇自控系統從三個方面保證了系統的簡潔性: A. 對變配電監控子系統使用交流采樣手段. 貝加萊的智能型I/O模塊使得I/O模塊不但具備高速采樣能力,而且還具備分析運算能力. 這一技術的采用可以省掉大量的電量變送器使得電流電壓信號直接通過CT/PT環送到系統同等采用模塊. 此采樣速度基本為32點-200點/周期.電量的測量精度達到0.5級以上. B. 現場總線的拓撲結構 現場總線的拓撲結構使得I/O子站可以緊靠傳感器與執行機構，大樓的布線也變得簡單，整齊。 系統的簡潔不僅提高了系統的可靠性, 而且還給系統的造價帶來了經濟性. 6. 與消防子系統的接口 在中國可以找到多家消防產品供應商, 其先進性和可靠性主要表現在報警方面. 但自控方式不全符合中國消防規范. 貝加萊系統成功地解決了與消防自控的專用接口問題. 無論從軟件還是硬件角度而言,都使樓宇自控和消防設備達到了統一設計、統一施工、 統一編程，真正解決了樓宇自控管理安全消防問題. 7. 結論 綜上所述，貝加萊智能型樓宇自控系統具備了如下特點: A. 硬件先進性. 貝加萊公司的持續創新能力保證了未來的新系統與現系統的兼容 B. 采用具有生命力的軟件系統平臺, 以保證將來軟件的升級。由于提供了多任務分時的高級語言編程界面, 二次開發的工作實施起來易如反掌。 C. 系統具備開放性； D. 良好的擴展性。 一座大廈往往既是工作環境又是生活環境。 因此BA系統必須從可靠實用的角度出發，踏踏實實地在項目實施過程中做好二次開發。貝加萊公司數十年來專注于工業自動化領域，其豐富的經驗，嚴謹的態度，周到的服務，都是良好合作的可靠保證。