ddc控制器

它代替了傳統(tǒng)控制組件，如溫度開關、接收控制器或其它電子機械組件，性能優(yōu)于單片機、PLC等，是各種建筑環(huán)境控制的通用模式。DDC系統(tǒng)是利用微信號處理器來做執(zhí)行各種邏輯控制功能，它主要采用電子驅動，但也可用傳感器連接氣動機構。DDC系統(tǒng)的最大特點就是從參數的采集、傳輸到控制等各個環(huán)節(jié)均采用數字控制功能來實現。同時一個數字控制器可實現多個常規(guī)儀表控制器的功能，可有多個不同對象的控制環(huán)路。

所有的控制邏輯均由微信號處理器，并以各控制器為基礎完成。這些控制器接收傳感器，常用觸點或其它儀器傳送來的輸入信號，并根據軟件程序處理這些信號，再輸出信號到外部設備。這些信號可用于啟動或關閉機器，打開或關閉閥門或風門，或按程序執(zhí)行復雜的動作。這些控制器可用手操作中央機器系統(tǒng)或終端系統(tǒng)。

DDC控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，是系統(tǒng)實現控制功能的關鍵部件。它的工作過程是控制器通過模擬量輸入通道（AI）和數字量輸入通道（DI）采集實時數據，并將模擬量信號轉變成計算機可接受的數字信號（A/D轉換），然后按照一定的控制規(guī)律進行運算，最后發(fā)出控制信號，并將數字量信號轉變成模擬量信號（D/A轉換），并通過模擬量輸出通道（AO）和數字量輸出通道（DO）直接控制設備的運行。

DDC控制器的軟件通常包括基礎軟件、自檢軟件和應用軟件三大塊。其中基礎軟件是作為固定程序固化在模塊中的通用軟件，通常由DDC生產廠家直接寫在微處理芯片上，不需要也不可能由其它人員進行修改。各個廠家的基礎軟件基本上是沒有多少差別的。設置自檢軟件是保證DDC控制器的正常運行，檢測其運行故障，同時也可便于管理人員維修。應用軟件是針對各個可調設備的控制內容而編寫的，因此這部分軟件可根據管理人員的需要進行一定程度的修改。它通常包括以下幾個主要功能：

DDC控制器控制功能

提供模擬P、PI、PID的控制特性，有的還具備自動適應控制的功能。

DDC控制器管理功能

可對各個可調設備的控制參數以及運行狀態(tài)進行再設定，同時還具備顯視和監(jiān)測功能，另外與集中控制電腦可進行各種相關的通訊。

DDC控制器報警聯鎖

在接到報警信號后可根據已設置程序聯鎖有關設備的啟停，同時向集中控制電腦發(fā)出警報。

DDC控制器能量管理

它包括運行控制（自動或編程設定可調設備在工作日和節(jié)假日的啟停時間和運行臺數）、能耗記錄（記錄瞬時和累積能耗以及可調設備的運行時間）、焓值控制（比較室內外空氣焓值來控制新回風比和進行工況轉換）。

評價一個DDC控制器的功能主要看其容量和配套的軟件。DDC控制器的容量是以其所包含的控制點的數量來衡量的，即其可接受的輸入信號或可發(fā)出輸出信號的功能和數量。也就是說其有幾個模擬量輸入點，幾個開關量輸入點。點數多少是評價一個DDC控制器的重要指標，一般來講點數越多表明其功能越強，可控制和管理的范圍越大，當然其價格也就越高。

DDC控制系統(tǒng)常采用的網絡結構有兩種，即Bus總線結構和環(huán)流網絡結構。其中Bus總線結構是所有DDC控制器均通過一條Bus總線與集中控制電腦相連，它的最大優(yōu)點就是系統(tǒng)簡單、通信速度較快，對一些中、小型工程較為適用；但在大型工程時就會導致布線復雜。為此有些公司又推出了支路Bus總線結構網絡，它是通過一個通訊處理設備（NCU）后產生支路Bus總線，這樣各支路又可帶數個現場DDC控制器，對一個大區(qū)域而言，只需幾個NCU與系統(tǒng)Bus總線相聯即可，這樣可大大簡化該系統(tǒng)。對于環(huán)流網絡結構，它是利用兩根總線形成一個環(huán)路，每一個環(huán)路可帶數個DDC控制器，多個環(huán)路之間通過環(huán)路接口相聯，因此這種系統(tǒng)最大優(yōu)點就是擴充能力較強。通訊網絡是用于完成集中控制電腦與現場DDC控制器以及現場設備之間的信息交換。其聯接材料通常采用截面積為1.0mm2的RVVP聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套、銅芯電纜或采用專用通信電纜?，F場DDC控制器與現場設備（如傳感器、閥門等）之間的控制電纜一般采用1～1.5mm2聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套、銅芯電纜，是否需要采用屏蔽線應根據具體設備而定。

一個終端系統(tǒng)是機械系統(tǒng)中用于服務一單獨區(qū)域的組成部分，例如：一個單獨的風機盤管控制器、VAV控制器、熱泵控制器等。DDC終端是DDC的應用系統(tǒng)。這是應用于商業(yè)建筑的控制工業(yè)的新發(fā)展，它可提供整個建筑暖通空調系統(tǒng)的運行情況。

DDC終端系統(tǒng)的控制水平

信息處理與控制的水平取決于機器設備的形式，如VAV終端，其操作系統(tǒng)通過設置是否需加熱或降溫的氣流溫度設定點，根據氣流流量和設置最大最小的流量值，操作可設定的工作時間表，假日時間表，允許忽略時間，如裝有排氣感溫棒，還可根據排氣溫度。它可監(jiān)控每個VAV的風扇運行時間和管道加熱器工作時間。

其它終端系統(tǒng)也是類似的，但對系統(tǒng)的影響有所不同。

在建筑中安裝全終端DDC系統(tǒng)的費用正在不斷下降中，多數只有很少甚至沒有費用的增加?？紤]到終端DDC系統(tǒng)的眾多優(yōu)越性，這些費用比傳統(tǒng)系統(tǒng)更具效率，如果恰當地使用DDC系統(tǒng)，它的費用可在短期內回收。

DDC適用的建筑

現多數建筑都可適用DDC系統(tǒng)，包括：辦公大樓、學校、醫(yī)院、賓館以及工業(yè)建筑。

DDC系統(tǒng)可安裝于各種規(guī)格的建筑中，在小型建筑中其特別優(yōu)點是其遙控顯示器可裝于管理服務公司中，在大型建筑中，其優(yōu)點是可通過中心管理系統(tǒng)管理，從而比單個管理更節(jié)省人力和能源。

DDC系統(tǒng)可用于建筑改造

大多數建筑可用DDC系統(tǒng)進行改造。通常高效率地改造和提高控制系統(tǒng)應在改進和整修機械系統(tǒng)時進行，有時也可能由于原控制系統(tǒng)已陳舊廢棄或由于客戶舒適性要求的影響等而改造控制系統(tǒng)。多數場合，舊系統(tǒng)中部分設備可被重新使用并發(fā)揮更高的效率，最新的DDC系統(tǒng)允許在改造一個系統(tǒng)，一個系統(tǒng)安裝而不必安裝中心控制室，各個系統(tǒng)可獨自操作，直至將末端設備聯網至工作或安裝中心控制室。這就使改造和設計具有高度靈活性。

DDC系統(tǒng)適合于大部分機械系統(tǒng)

典型的有：變風量系統(tǒng)（VAV）、熱泵、風機盤管、新風機組空調箱、空氣處理系統(tǒng)、通風機系統(tǒng)和建筑中心機械設備及附加設備均可連接到DDC系統(tǒng)，提供安全保護、使用壽命保護、顯示、指示燈等信號。

DDC系統(tǒng)可用于多種建筑間的聯網

中心控制室可通過ADSL利用寬帶網絡調節(jié)控制多棟大樓，中心計算機可接收到遠距離往來各種警報、信號，并在中心控制室操作而在各處完成各種必要功能。

相距不遠的幾棟大樓可通過以太網絡聯網，操作終端可置于其中一棟建筑，它的操作信號可傳送至網絡的其它終端，這對于辦公大樓群和學校還是十分理想的。

DDC系統(tǒng)可提供過往使用紀錄

安裝在各區(qū)域（房間）的傳感器可由客戶調節(jié)改變該區(qū)域內設定點，當設定變化時，空氣處理系統(tǒng)或部分機械系統(tǒng)相應動作，該系統(tǒng)還可提供每月各客戶的操作紀錄清單。

DDC系統(tǒng)能協助顧問工程師

顧問工程師可很大地受益于DDC系統(tǒng)。以大樓建造開始，工程師辦公室就可通過電話線了解到大樓的許多情況，他可按控制系統(tǒng)提供的情況對有關機器進行檢修而不必走出辦公室，這樣在工程進行時就可節(jié)省很多費用。

DDC系統(tǒng)對服務和管理公司的益處

安裝在大樓內的DDC系統(tǒng)可以及時監(jiān)控大樓的操作，對出現的問題迅速作出反應，并采取有效措施。該系統(tǒng)還可通過遠程電訊設備聯系，并從大樓接收信號，大樓的實際操作可由遠處監(jiān)控，并改變設定點、時間表，甚至控制軟件。

這樣在不是重要問題或要改進時，就可節(jié)省昂貴的旅費了。當維修人員需要前往時，他也可通過聯網預測故障原因，以便到達現場后有了解決問題的方法，這樣可大大提高他的工作效率，并降低客戶的不滿程度。

DDC系統(tǒng)控制設備與機械系統(tǒng)設備之差異

DDC系統(tǒng)可及時控制和顯示正常裝備的各種設備，包括：指示燈、環(huán)境噴頭、門鎖等。將這些設備接于DDC系統(tǒng)中，可提供使用者改變時間表的方便方法。

專門使用的DDC系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，以下列出其中最重要的幾點：

1. 操作

終端DDC系統(tǒng)是建筑物管理的有力工具，它的操作系統(tǒng)可方便地管理一個或多個崗位，可及時按客戶要求或程序要求作出反應。DDC系統(tǒng)允許控制器在操作時間內同時具有其它功能，這一點是區(qū)別于傳統(tǒng)系統(tǒng)的。DDC系統(tǒng)可以單個終端獲得整個建筑操作的所有信息，這就具有很強的故障診斷能力。

2. 降低費用

一個良好設計的DDC系統(tǒng)可在能源和人力方面降低費用。由于所有區(qū)域都經中心調度和控制可通過能量的轉移而使之不會浪費，而且，系統(tǒng)可自動啟動或停止機械設備，使其在不必要時不運轉。它還可通過操作終端自動診斷和處理許多問題，而無需維修人員親臨現場，從而省去許多費用，降低維修成本。處于不同位置的多個建筑，可由一個中心控制室統(tǒng)一管理和監(jiān)控，而不必單獨控制，從而節(jié)省了人力。

3. 提高舒適性

由于DDC系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)具有更高的精確度，溫度可保持在更接近于設定值的值，為此改善居住環(huán)境。

4. 無需校準

多數DDC系統(tǒng)無需校準，可減少維修保養(yǎng)費用，并長期保持精度，而傳統(tǒng)系統(tǒng)校準后就開始降低精度。

5. 改善控制方式

DDC系統(tǒng)允許更復雜的控制方式以完成整棟大樓的基本管理，這樣可減少執(zhí)行費用并改善其居住的舒適性。DDC系統(tǒng)可根據建筑各部分的實際制冷量，調節(jié)冰水(寒水)機組的供冷量，以達到冷卻水溫要求又不致過冷，當建筑冷量需求變化時，還可隨之調整冰水(寒水)機組。

6. 提高房產價值

一套配有DDC系統(tǒng)的設備比未配DDC的設備具有更高的價值，它經常作為一個完整施工計劃的重要組成部分，當一棟建筑預售時，預購者常考慮該建筑是否裝有最新管理系統(tǒng)。

7. 更優(yōu)越的控制

由于DDC系統(tǒng)可完成各種邏輯功能，可按建筑操作的客觀情況作出復雜而精確的控制，因而更具優(yōu)越性。

8. 高度靈活的控制

建筑物的各種參數往往不是一成不變的，新的客戶或舊客戶的新要求往往需要改變大樓的控制要求，多數DDC系統(tǒng)可按新要求重新編寫程序，而不必改變硬件。而且，DDC系統(tǒng)是模式化系統(tǒng)，便于以后大樓擴建，如大樓改建時，該系統(tǒng)可隨之擴展。

9. 改善居住條件

許多大樓的所有者使用DDC系統(tǒng)以鼓勵租期已到的客戶留在大樓中，當客戶看到他們住處具有成效管理系統(tǒng)時，他們對大樓就更滿意。

10. 改善維護和服務

整棟建筑采用DDC系統(tǒng)后，維護工作可通過系統(tǒng)自動做到，并紀錄需要服務的設備和地點。如需要，DDC系統(tǒng)還可紀錄各部分機械的運轉性能曲線和各房間的溫度變化，這些在分析和診斷機械系統(tǒng)或控制器問題時十分有益，因為系統(tǒng)能發(fā)展操作中的許多偏差，故許多問題可在客戶察覺前解決。

我們以森威爾公司STEP3樓宇自控DDC控制器說明

DDC控制器概述

STEP3是一個面向樓宇自控的直接數字控制器。

該DDC控制器是一個綜合了多家樓宇產品優(yōu)點，并自主創(chuàng)新的專業(yè)樓宇控制器，其中有多達5項技術申報了國家專利。難以置信的性能/價格比，比常規(guī)樓宇控制器節(jié)省30%～50%的投資。控制器有12個物理輸出（8DO 4AO），還有16個虛擬輸出（中間變量），因此可以組態(tài)成28個獨立控制回路。帶擴展模塊，可以擴展到112個物理點。

該DDC控制器可以對樓宇中的冷凍站、熱交換設備、空調系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、電梯、照明系統(tǒng)等等設備進行監(jiān)測和控制?？梢允址奖愕慕M網，實現分散控制，集中管理。

DDC控制器產品特點

1、既不同于完全通過外部編程來開發(fā)應用的DDC或PLC，也不同于依靠本機按鍵設置組態(tài)的DDC，而是把兩者優(yōu)點結合起來：80%的樓宇應用功能固化在控制器內，通過本機按鍵組態(tài)實現，20%的特殊應用要求通過外部編程實現（非常簡單的代碼），既方便又靈活，一周內自控師就能熟練掌握STEP3的應用。

2、實現點到點通訊，即除了總線方式的上下位機通訊外，DDC和DDC之間實現數據共享，極大減少了樓宇自控項目的布線工程量。

3、開放的總線協議，可以和任何組態(tài)軟件接口。采用BACnet開放性樓宇自動化網絡協議，支持Ethernet、Modbus TCP/IP、RS485等控制總線。非壟斷的軟件策略使用戶可以自主決定選擇性價比更好的上位機軟件。

4、標準統(tǒng)一的擴展模塊，即插即用，甚至不需要設置。

5、 豪華的二次開發(fā)編程軟件。也可以通過鍵盤組態(tài)。

6、比同類產品節(jié)省30%左右的投資。

7、可以通過串口下載程序，也可以通過現場總線遠程下載。

8、STEP3-DEBUG在線仿真軟件，用于驗證你任意編制的控制邏輯是否正確。

9、通用端口技術，AI與DI、AO與DO口可以相互轉換，AI口還可以靈活選擇PT1000、NTC或0-10VDC、4～20mA傳感器，完全通過軟件設置。

10、具有良好人機對話界面的智能系統(tǒng)。

11、多站點連接和可擴充性。中央站和現場控制器之間應實現雙向直接數據通信，沒有其它中轉和控制環(huán)節(jié)，以保證傳輸數據的一致性和減少數據傳輸時間延時，提高網絡通信的可靠性?，F場控制器之間實現雙向直接數據通信，中央站停止工作不影響控制器功能和設備運行。

12、方便易用性。中央站采用全中文視窗平臺，以中文動態(tài)圖形化界面運行樓宇設備管理的日?？刂?、監(jiān)視、調度管理工作，采集數據的歸檔、統(tǒng)計、報表管理等。系統(tǒng)界面需操作方便、簡單易學、形象直觀。

智能化系統(tǒng)要求每個子系統(tǒng)進行分散靈活的管理與控制，又需要中心管理部門進行統(tǒng)一協調、監(jiān)控，這就要求控制網絡的架構要具有完善、可靠的網絡功能和控制功能。

同時由于系統(tǒng)控制對象眾多，控制功能各異，控制要求在以后的運行過程中會不斷變化和增加。從長遠來看，系統(tǒng)具有良好的開放性和互操作性應是考慮的重點。根據我公司以往的工程經驗，并參照資料要求，我們設計的系統(tǒng)將采用MODBUS工業(yè)標準總線 以太網的架構形式。

MODBUS總線技術是工業(yè)自動化領域成熟，高度可靠，開放式的控制總線形式，傳輸速率最大可達1兆波特，單條總線長度1200米，一條總線可連接128臺STEP3。

以太網技術的應用也很成熟，目前已成為最常用的網絡架構，已在業(yè)界廣泛使用。

管理機與控制器機通過A53通訊轉換器連接成MODBUS網絡；控制器（DDC）直接與現場控制元件（閥門執(zhí)行器，繼電器接點）、傳感元件（溫度、壓力壓差、流量等傳感器）連接。

中央計算機可通過以太網（Ethernet）的通訊方式與其它系統(tǒng)的計算機或工作站互連，網絡通訊速率為10/100Mbps。PCAutO3.6軟件以其開放的網絡體系決定了它可提供其它基于網絡的應用。系統(tǒng)已包含了廣泛的設備和協議界面供集成選用：ODBC數據接口、NetWorkAPI（forC、C 、FORTRAN）、AdvanceDDE客戶端、BACNet客戶端/服務器、Microsoft Excel Data交換、OPC客戶機等等。

中央站管理軟件說明

中央站管理軟件可以采用任何通用的工業(yè)自控組態(tài)軟件，如IFIX，INTOUCH，WINCC，組態(tài)王，力控，昆侖通態(tài)等。舉例說明：一般組態(tài)軟件都遵循現有工業(yè)標準，系統(tǒng)開放。整個系統(tǒng)網絡運行在快速以太網上，協議為標準的TCP/IP。提供IBMS系統(tǒng)的數據接口方式有ODBC、NetAPI、標準的SQL接口、AdvanceDDE，并且支持BACNet、OPC、LonWorks等工業(yè)標準協議。

上位機中央空調系統(tǒng)監(jiān)控界面

系統(tǒng)特點：

• 專業(yè)的圖形人機交互界面

• 支持本地及遠端的多個高性能工作站

• 對各類樓控設備的實時監(jiān)控

• 強大的報警管理

• 提供大量的歷史數據和趨勢圖

• 靈活多樣的標準或用戶自定義的報表

• 強大的應用開發(fā)工具

• 支持基于工業(yè)標準網絡的本地及遠端多客戶機/服務器體系

• 詳細安保數據與人事系統(tǒng)的集成

• 針對大型高端用戶的多服務器功能

• 熱冗余功能

• ActiveX技術

冷凍站控制

一、產品選用指南

1、系統(tǒng)定義

建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)（Building Automation System-BAS）是將建筑物或建筑群內的空調與通風、變配電、照明、給排水、熱源與熱交換、冷凍和冷卻、電梯和自動扶梯等系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、監(jiān)控和管理為目的構成的綜合系統(tǒng)。

2、組成

通常是由微處理器、網絡通信模塊、輸入輸出模塊、儲存器、電源等部分組成。

3、技術指標

1）硬件部分：微處理器、網絡通信模塊、輸入輸出模塊、儲存器、電源等配置要求，信號及精度要求，通信速率要求。

2）軟件部分：模擬量偏差監(jiān)視、最佳控制方式、最佳啟?？刂埔?、運行時間統(tǒng)計、檢測記錄、季節(jié)轉換控制模式、編程語音、報警程序等要求。

4、選用要點

1）現場控制器是安裝于監(jiān)控對象附近的小型專用計算機控制設備，其主要功能應滿足：

（1）與中央站及其他現場控制器進行數據通信；

（2） 對現場儀表信號做采集和數據轉換，輸出控制信號至現場執(zhí)行機構；

（3）可進行基本控制運算，獨立實施設備監(jiān)控功能。

2）現場控制器的信號及精度要求

（1）現場控制器的信號應分為模擬量輸入（AI）、模擬量輸出（AO）、開關量輸入（DI）、開關量輸出（DO）。

（2）現場控制器的輸入輸出信號應與現場儀表的信號相匹配。

（3）現場控制器的信號測量和數據轉換精度應滿足系統(tǒng)的測量和控制要求。

3）現場控制器的結構要求

（1） 現場控制器的結構選擇應根據被控設備的特點進行。測控點較少且功能要求比較固定的設備監(jiān)控，可選用輸入、輸出點數相對固定的現場控制器。

（2）測控點較多且工業(yè)流程變化較多的設備，可選用輸入、輸出點數可靈活組合的現場控制器。

4）現場控制器的通信速率要求

（1）現場控制器的通信速率應滿足整個監(jiān)控系統(tǒng)的響應速度。

（2）現場控制器之間應可通過通信實現現場信息與數據共享。

二、施工、安裝要點

1、分站直接數字控制器的安裝位置

1）控制器的準確安裝位置，應根據設計施工圖紙所示。

2）控制器應安裝在被監(jiān)控設備較集中的場所，以盡量減少管線敷設。一般設置在電控箱或電控柜內，其內部設備應布置整齊美觀，強弱電系統(tǒng)分開以保證系統(tǒng)安全，且便于檢修。

3）現場控制器應安裝在光線充足、通風良好、操作維修方便的地方。

2、控制器安裝的要求

1）控制器的安裝應垂直、平正、牢固。

2）控制器安裝的垂直度允許偏差為3mm；箱的高度大于1.2m 時，垂直

允許偏差為4mm。

3）控制器安裝水平的傾斜度允許偏差為3mm。

顯示數據通道DDC：DDC是建立在主機和顯示器之間的信息通道，可以將顯示器的物理數據直接輸給主機。DDC最直接的應用就是提供顯示器的即插即用功能，主要的DDC標準有DDC1：最初的DDC標準，規(guī)定了數據傳輸格式，由VESA組織頒布；DDC2B：可以使主機讀取顯示器擴展顯示信息的雙向數據交換通道；DDC2B ：允許主機和顯示器進行雙向代碼交換，主機對顯示器發(fā)布顯示控制命令；DDC2AB：允許主機對顯示器進行遙控雙向數據通道。通信帶寬更大