基于OPC技术的楼宇自动化系统结构

    楼宇自动化系统（BAS）是一个对建筑物或建筑群内所有的设备及装置的工作状态进行监视、控制和统一管理的自动化系统。它的主要任务是为用户提供安全、高效、经济和舒适的工作和生活环境，保证整个系统经济运行，并提供智能化管理。它的内容相当广泛，一般包括空调系统、冷水机组、供热系统、给水排水系统、供配电系统、自发电机组、电梯、照明等的控制和管理。

    在甘肃省博物馆展览大楼主体楼中，共有三层展厅，四层和五层为办公室。楼宇自动化系统包括：各展厅、陈列室、报告厅全空气中央空调系统，四、五层新风盘管系统，以及热交换系统、给排水系统及电梯、照明系统。在此系统中共设置584个检测、控制点（其中AI/128点，DI/236点，AO/57点，DO/163点）选用加拿大DELTA控制公司的楼控产品，采用BACnet网络协议，对博物馆楼宇自动化个子系统的运行状态进行监视和控制，采集并记录相关参数，由于该系统的设备多样，因此提出了基于OPC技术的三层四级的网络结构，如图2所示。

该结构具有如下优点：

   （1）管理层：采用以太网及TCP/IP协议进行通信，容易连接其他遵循该网络协议的管理计算机，实现管理层上的集成，并可以在管理层中加入WEB服务器实现在Internet上的远程登陆。

   （2）自动化层：该层在集散系统（DCS）中有20多年经验，各种控制功能、应用软件比较完善，易于处理各DDC分站之间的控制协调，对于处理多变量、非线性、时变性和不确定性系统等较高难度控制，有丰富的经验和成熟软件。

   （3）现场层：在现场层中，由于I/O分散、控制功能简单，在该层上连接各种I/O模块或简单的现场DDC控制器，可采用BACnet的MS/TP网络，既能充分发挥令牌传递总线通信准确、可靠、快速、性价比高的优点，又避免复杂控制算法实现困难等问题。

   （4）OPC客户端和服务器：自动化层的分站级和中央站级中使用OPC技术。中央站监控系统作为OPC客户端负责显示现场设备的运行时数据，并进行遥控操作，它与OPC服务器建立连接，由OPC服务器与现场设备进行通讯，从而实现整个系统的数据通讯。

        中央站监控系统包括监控界面程序模块和通讯程序模块，通讯程序模块就是一个OPC客户程序。OPC客户程序作为监控系统的数据通讯模块，负责监控界面程序与现场控制设备之间的通讯，系统结构如图3所示