樓宇自控系統（BAS）架構及其智能化控制與運行的實現機制解析

樓宇自控系統（BAS）架構及其智能化控制與運行的實現機制解析

在大型商業建筑、酒店、數據中心、辦公樓、醫院及商業綜合體建筑中，通常配備有大量的通風、空調、冷熱源、水泵、電氣照明及電梯等設備。為了實現對這些設備的有效管理和控制，樓宇自動控制系統（簡稱“BAS系統”或“BA系統”）應運而生。

一、BAS系統架構

BAS系統通常構建在一個分層的通信網絡之上。這一網絡架構從垂直方向看，主要分為管理層、控制層和現場層三個層級。

管理層級
管理層主要由監控計算機（上位機）組成，這些計算機包括服務器和工作站，通常安裝在多臺PC機上，形成局域網系統。當系統規模較小時，也可以整合在一臺計算機上。

監控計算機采用性能適配的工控機或辦公電腦，通過與現場控制器（DDC/PLC）通信，實現對空調等設備的監測、控制與管理。它負責記錄、存儲和查詢歷史數據，以及設備故障和異常參數的報警。
控制層級
控制層主要由現場控制器（DDC/PLC）構成，這些控制器采用以太組網及TCP/IP通信協議。在民用建筑中，DDC控制器較為常見，它與現場的傳感器、執行機構和變送器直接連接，實現實時監控，并通過通信網絡與上層計算機進行數據交換。

DDC控制器按設備系統設置，增加系統可靠性，便于調試。同時，留有適當的輸入輸出點余量以備擴展。
現場層級

現場層由通信總線連接微控制器、智能現場輸入輸出模塊、智能現場儀表（如傳感器、執行器、變頻器等）和普通現場儀表組成。通信總線可以是以太網或現場總線。

微控制器是嵌入計算機硬件和軟件的專用控制器，用于建筑末端設備的控制。它獨立于DDC控制器和中央管理工作站，具有標準控制功能，符合控制應用和數據通信的標準化需求。

智能現場儀表是網絡化現場設備，通過通信總線與控制器通信。而普通現場儀表則只能與控制器進行端到端連接，傳送模擬量或數字量信號。

二、通信網絡