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第1章 绪论 1

1．1 建筑物自动化系统的基本概念 1

1．1．1 计算机控制技术 1

前言 1

1．1．2 计算机控制系统的典型形式 3

1．1．3 建筑物自动控制网络数据通信协议 9

1．1．4 信息传输方式 10

1．2 建筑物自动化系统的构成 14

1．2．1 自动控制系统基本原理 14

1．2．2 现场控制装置 15

1．3 建筑物自动化系统的应用 19

1．3．1 建筑物自动化系统的内容 19

1．3．2 建筑物自动化系统设计原则 20

1．3．3 建筑物自动化系统实施要求 21

1．4 习题 23

2．1 BACnet数据通信协议的体系结构 26

2．1．1 BACnet数据通信协议模型 26

第2章 建筑物自动控制网络数据通信协议 26

2．1．2 BACnet数据通信协议的体系结构 27

2．1．3 BACnet的拓扑结构 30

2．1．4 BACnet的协议栈和数据流 31

2．2 物理层/数据链路层功能 32

2．2．1 物理层/数据链路层协议 32

2．2．2 以太网协议 32

2．2．3 主从/令牌传递网协议 33

2．2．4 点到点通信协议 35

2．2．5 LonTalk协议 37

2．3 网络层功能 37

2．3．1 网络层服务规范 37

2．3．2 网络层PDU结构 38

2．3．3 多播报文和广播报文 40

2．3．4 网络层协议报文 40

2．3．5 网络层协议运行规程 41

2．3．6 BACnet路由器 43

2．3．7 点到点半路由器 44

2．4．1 应用层协议 45

2．4 应用层功能 45

2．4．2 应用层服务类型 46

2．4．3 应用层接口控制信息 48

2．4．4 应用层协议数据单元编码 48

2．4．5 报文的分段 48

2．4．6 APDU的传输 49

2．4．7 与传输有关的其他问题 51

2．5．1 BACnet数据通信协议的对象及其属性 52

2．5．2 设备对象类型及其属性 52

2．5 对象模型 52

2．5．3 输入输出对象类型及其属性 55

2．5．4 命令对象类型 56

2．5．5 时序表和时间表对象类型 57

2．5．6 事件登记对象类型 57

2．5．7 文件、组和环对象类型 57

2．5．8 多态输入输出对象类型 57

2．5．9 通知类对象类型 57

2．5．10 程序对象类型 57

2．6．1 BACnet的服务 58

2．6 BACnet数据通信协议的服务 58

2．6．2 报警与事件服务 59

2．6．3 文件访问服务 60

2．6．4 对象访问服务 60

2．6．5 远程设备管理服务 61

2．6．6虚拟终端服务 62

2．6．7网络安全性服务 62

2．6．8 类别、功能组和协议实现一致性描述 62

2．7．1 BACnet与Internet互联概念 63

2．7 BACnet与Internet的互联 63

2．7．2 用PAD组建BACnet互联网 64

2．7．3 BACnet/IP 65

2．7．4 BACnet与Internet互联的应用前景 65

2．8 习题 66

第3章 分散控制系统 68

3．1 概述 68

3．1．1 分散控制系统的基本概念 68

3．1．2 分散控制系统的基本结构 70

3．1．3 分散控制系统的发展趋势 72

3．2 分散控制系统的现场控制单元 73

3．2．1 现场控制单元的硬件 73

3．2．2 现场控制单元的软件 78

3．3 分散控制系统的应用软件 79

3．3．1 组态软件 80

3．3．2 应用软件 80

3．4 分散控制系统的通信 84

3．4．1 操作接口 84

3．4．2 通信网络 86

3．5 建筑物监控系统体系结构 89

3．5．1 概述 89

3．5．2 建筑物监控系统方案 90

3．6 习题 91

第4章 现场总线控制系统 93

4．1 现场总线的基本概念 93

4．1．1 现场总线常用术语 93

4．1．2 通信系统的基本概念 96

4．2．1 概述 97

4．2 LonWorks技术 97

4．2．2 LON通信处理器 99

4．2．3 通信 106

4．2．4 LonWorks通信协议 115

4．2．5 面向对象的编程语言 121

4．2．6 LonWorks的互操作性 126

4．2．7 LonWorks开发工具 129

4．3 CAN技术 134

4．3．1 概述 134

4．3．2 CAN的分层结构和功能 135

4．3．3 CAN链路层寻址 135

4．3．4 CAN帧类型和帧结构 136

4．3．5 CAN媒体访问控制 136

4．3．6 CAN的出错管理 137

4．3．7 CAN芯片与DeviceNet 137

4．4 习题 138

5．1 检测技术基础 140

5．1．1 概述 140

第5章 传感器及其工作特性 140

5．1．2 电物理量检测技术 141

5．1．3 温度、湿度检测技术 142

5．1．4 压力、液位检测技术 144

5．1．5 流量、容积检测技术 146

5．2 传感器的基本概念 147

5．2．1 传感器概述 147

5．2．2 传感器的特性与指标 149

5．3．1 电阻应变式传感器 157

5．3 传感器工作原理及特性 157

5．3．2 热电式传感器 163

5．3．3 电容式传感器 168

5．3．4 压电式传感器 181

5．3．5 磁电式传感器 187

5．3．6 半导体传感器 200

5．3．7 光电式传感器 213

5．3．8 光纤传感器 222

5．3．9 超声波传感器 231

5．3．10 红外传感器 234

5．3．11 微波传感器 236

5．3．12 激光检测 238

5．3．13 智能传感器 241

5．4 习题 244

第6章 通信控制器及其特性 247

6．1 通信控制器的组成 247

6．2 数字量输入输出通道 247

6．2．1数字量输入输出接口技术 248

6．2．2 数字量输入通道 249

6．2．3 数字量输出通道 250

6．3 A/D转换器及其接口技术 252

6．3．1 A/D转换器 252

6．3．2 A/D转换器接口技术 255

6．4 模拟量输入输出通道 259

6．4．1 模拟量输入通道 259

6．4．2 模拟量输出通道 266

6．4．3 模拟量输出通道设计 271

6．5 D/A转换器及其接口技术 272

6．5．1 D/A转换器 273

6．5．2 D/A转换器接口技术 275

6．6 外部通信接口 277

6．6．1 串行通信接口 277

6．6．2 并行通信接口 279

6．6．3 通信物理标准接口 280

6．7 内部总线 289

6．7．1 PC总线 289

6．7．2 AT总线（ISA总线） 291

6．7．4 VESA总线（VL 总线） 293

6．7．3 EISA总线 293

6．7．5 PCI总线 294

6．7．6 总线驱动和端接电路 294

6．8 习题 294

第7章 执行器及其工作特性 297

7．1执行器概述 297

7．1．1 执行器 297

7．1．2 电磁阀 298

7．1．3 电动阀 299

7．1．4 风门 300

7．2．1 调节阀概述 301

7．2 调节阀的工作特性 301

7．2．2 调节阀的工作特性 305

7．2．3 调节阀流通能力 320

7．2．4 调节阀选择 322

7．3 习题 324

8．1 空气的成分和状态参数 325

8．1．1 空气的物理性质 325

第8章 建筑物设备监控系统 325

8．1．2 空气调节原理 328

8．2 空调系统的基本概念 332

8．2．1 空调系统的组成 333

8．2．2 空气调节方式 333

8．2．3 通风换气 336

8．3 冷热源系统的基本概念 337

8．3．1 冷源装置 337

8．3．2 热源装置 339

8．3．4 冰蓄冷系统 341

8．3．3 冷热水机组 341

8．4 空调水系统的基本概念 343

8．4．1 开式和闭式 344

8．4．2 两管制、三管制及四管制 346

8．4．3 同程和异程 347

8．4．4 定水量和变水量系统 348

8．4．5 冷却水系统 350

8．5 空调风系统 352

8．5．1 空调风系统的分类 352

8．5．2 机械通风 353

8．6 冷热源机组设备监控系统 355

8．6．1 空调设备监控的主要内容 355

8．6．2 一次泵冷冻水系统 355

8．6．3 二次泵冷冻水系统 357

8．6．4 冷却塔的控制 358

8．6．5 热水系统及冬夏转换 359

8．6．6 冷热源机组设备监控系统 360

8．7．1 新风机组的控制 368

8．7 空调机组设备监控系统 368

8．7．2 一次回风系统的控制 371

8．7．3 空调机组监控系统 372

8．7．4 变新风比系统 377

8．7．5 变风量系统 380

8．8 风机盘管系统的控制 394

8．8．1 风机盘管系统概述 394

8．8．2 风机的转速控制 395

8．8．4 风机盘管加新风系统的监测与自动控制 397

8．8．3 风机的温度控制 397

8．9 机械防排烟监控系统 400

8．9．1 机械排烟的基本概念 400

8．9．2 机械排烟监控系统 400

8．10 给水排水设备监控系统 401

8．10．1 概述 401

8．10．2 给水监控系统 402

8．10．3 排水监控系统 405

8．10．4 水泵的节能运行 405

8．11．1 供配电监测系统 407

8．11 电气设备监控系统 407

8．11．2 照明设备监控系统 411

8．11．3 电梯监控系统 413

8．12 习题 416

第9章 建筑物自动化系统设计 418

9．1 设计基本要求 418

9．1．1系统设计原则 418

9．2 应用程序设计 419

9．2．1 应用程序的基本要求 419

9．1．2系统开发周期 419

9．2．2 应用程序设计要求 420

9．2．3 C语言和汇编语言的混合编程 422

9．2．4 工业控制组态软件 429

9．3 建筑物自动化系统设计 433

9．3．1 系统的选择 433

9．3．2 总线负载的能力 436

9．4 抗干扰技术 439

9．4．1 硬件抗干扰措施 439

9．4．2 软件抗干扰措施 450

9．5．1 可靠性的量度 453

9．5 建筑物自动化系统的可靠性 453

9．5．2 硬件可靠性措施 455

9．5．3 软件可靠性措施 459

9．6 习题 461

10．1．1 Excel5000系统的组成 462

10．1．2 Excel5000 系统的网络拓扑结构 462

10．1 Excel5000系统结构 462

第10章 典型应用系统分析 462

10．2 机电设备控制系统 463

10．2．1 XBS系统基本配置及功能 463

10．2．2 XBS系统软件 465

10．2．3 XBS系统接口 466

10．2．4 XBS系统技术规格 467

10．3 控制总线 467

10．3．1 C-BUS 468

10．3．2 LON-BUS 470

10．4．1 主控制器 472

10．4 控制器（机电设备分站） 472

10．4．2 单元控制器 476

10．4．3路由器 478

10．4．4 通信联网 479

10．5 传感器 481

10．5．1 温度传感器 481

10．5．2 湿度传感器 482

10．5．3 焓值(Enthalpy) 483

10．5．7 水流开关 484

10．5．8 水流量传感器及变送器 484

10．5．5 空气过滤堵塞报警开关 484

10．5．6 电动机工作电流检测器 484

10．5．4 防冻开关 484

10．5．9 水压传感器 485

10．5．10 液位开关 485

10．5．11 液位变送器 485

10．5．12 水流压差开关 485

10．5．13 风道静压变送器 485

10．5．17 集成式智能电量变送器 486

10．5．16 二氧化碳变送器 486

10．5．14 风速及差压变送器 486

10．5．15 空气质量变送器 486

10．5．18 发电机电量变送器 487

10．5．19 传统电量变送器 488

10．6 执行器 488

10．6．1 阀门执行器 488

10．6．2 风门执行器 490

10．6．3 阀门 490

10．7 编程软件 492

10．7．1 编程软件Excel CARE和Live CARE 492

10．7．2 编程软件E-Vision 493

10．8 建筑物自动化系统设计 495

10．8．1 系统设计 495

10．8．2 监控系统图的基本要求 496

10．8．3 施工要求 497

10．9 习题 497

参考文献 498