1 引言

隨著工程技術以及多學科的發展與進步，尤其是計算機及網絡技術和自控技術的發展應用日新月異，日趨成熟的現場總線技術也越來越多地滲入到智能大廈的樓宇自控系統中, 它是以單個分散的、數字化、智能化的測量和控制設備作為網絡節點，用總線相連接，實現相互交換信息，共同完成自動控制功能的網絡控制系統。它所具有的協議簡單開放、容錯能力強、安全性好、成本低等優勢在樓宇自控系統規模不斷擴大、控制要求越來越高的今天逐漸被人們所看好。

2 樓宇自控系統的概況及PROFIBUS現場總線簡介

樓宇自控系統（BAS）是智能建筑的一個重要組成部分，是建立在4C技術（即計算機技術、控制技術、通信技術和圖形顯示技術）基礎上的，對建筑物內的空調系統、給排水系統、變配電系統、照明系統、供熱系統以及電梯等機電設備進行監控管理的計算機系統。現代建筑內分布有眾多的設備子系統和大量的設備，控制對象多達數千點至幾萬點，針對這種控制任務的復雜性及控制對象的多樣性、不定性，如果采用傳統分散控制的方式對它們進行控制、監視和測量，將會產生很多問題：增加開支，效率低下，響應緩慢，聯動功能差，系統擴展性差，故障點多，故障率高，基本沒有歷史事件記錄、報警記錄功能等。這就要求 BAS不僅要對智能建筑中的機電設備進行集中統一的管理，而且還需要與其他的智能化子系統如安防、消防等進行通訊和必要的聯動控制，其功能必須更強大、系統組織更靈活、擴展性更強，才能避免系統重復投資，從而創造高效節能、安全及高性價比的智能化建筑。基于現場總線的樓宇自控系統就能很好地解決此類問題。

目前極具代表性的現場總線主要有：Lonworks，CANbus，PROFIBUS 等。不同的現場總線有不同的應用范圍，同時又具有自己獨特的優勢及缺點。PROFIBUS 總線是西門子公司開發的開放式、不依賴于設備生產商的現場總線標準，廣泛適用于制造業自動化、流程工業自動化和樓宇、交通、電力等其他領域自動化，可承擔現場、控制、監控三級通信。PROFIBUS 現場總線網絡共有三種協議方式,分別為 FMS、DP 和 PA。其最大優勢在于三種 PROFIBUS 系列網絡均使用同一現場存取協議以及具有靈活的配置, 可根據不同的應用對象靈活地選取不同的總線。其中 PROFIBUS-DP 是一種高速低成本通信網絡，用于設備級控制系統與分散式I/O的通信，使用 PROFIBUS-DP 可取代24VDC 或4-20mA 信號傳輸。

3 SIMATIC PROFIBUS-DP 及 WinCC 在樓宇自控系統中的應用

為高速傳輸用戶數據而優化的 FROFIBUS―DP 總線，特別適用于可編程序控制器 PLC 與現場分散外設間的通訊。其傳輸速度快，可被實時性和可靠性要求高的大型智能建筑所采用。本文結合北京朝外 MEN 財貿中心項目來具體地介紹如何用 PROFIBUS-DP 系統及 WinCC 過程監控軟件來實現樓宇自控。

3.1 設計思想及系統組網

北京朝外MEN財貿中心工程位于北京東二環 CBD 的核心區域，建筑面積 12萬平方米，大樓的控制內容主要包括冷凍站及換熱站監控系統、給排水監控系統、送排風及新風監控系統、變配電監視系統，總監控點數1200點左右。根據這一控制內容及機電設備的具體分布，在充分考慮了工程所需的可靠性、實時性、后期的易維護性以及投資成本等方面后，系統采用了工業級的PLC作為控制器，而不是采用廣泛應用于樓控系統上的 DDC，這樣不僅能使系統的從站大大減少，而且還能進一步增加集成度，提高系統的可靠性。采用西門子的 SIMATIC STEP7軟件包和 PROFIBUS