第15建筑设备监控系统-直接数字系统

直接数字控制器一、数字直接控制器定义直接数字控制器DDC(DriectDigitalController)又称下位机所有的控制逻辑均由微信号处理器，并以各控制器为基础完成数字直接控制器概述DDC与计算机监控系统DDC直接与现场设备相连，通过RS485总线与计算机连接，计算机监控仪表进行工作，如采样数据读取、设备启动关闭、手动自动转换、仪表参数设置等等。RS485总线配置简单，只需一根双芯屏蔽线即可，采用差动式串行传输，抗干扰能力强，数据传输准确。该系统以通用的工控组态软件作为开发平台，能够支持大多数具有通讯功能的生产设备，系统扩充十分容易。典型系统架构系统架构由“数据管理”、“实时显示”、“设备控制”、“数据通讯”四个主要部分组成。“数据通讯”是系统的基础，负责与现场仪表通讯，采集各种数据。“实时显示”提供简单、直观、友好的观察界面，拖动鼠标便能观察到现场运行情况。“设备控制”负责向仪表发送控制命令，实现计算机对现场设备的控制。“数据管理”以数据库为基础，具有提供数据报表，曲线分析等功能。计算机通过仪表对现场设备进行控制，一旦计算机监控部分发生故障，仍能直接操作仪表，保证生产正常运行。储酒罐测控装置一、概述储酒罐测控装置可满足大多数葡萄酒厂的陈酿工艺。该装置以智能仪表为核心，随时对储酒罐进行监测，仪表支持RS485总线通讯，方便组成基于计算机的监控系统。二、功能与特点该装置以公司开发的DMC智能仪表为核心，配以传感器、控制器等组成。各酒罐被视为独立测控对象，一罐一表，具有相对独立的可靠性。DMC智能仪表还具有传感器开路检测、故障报警等功能，使其更具可靠性主要功能：1、酒罐温度测量功能；2、液位/重量测量功能；(可附加液位/重量超限报警功能)。3、定量输入/输出功能；4、数据通讯功能；DDC智能仪表可支持RS485总线通讯。若扩展通讯，十分简单方便，便于组成更高级的测控系统。直接数字控制DDC系统的特点1数字2直接-----P139直接数字控制DDC系统的功能直接数字控制系统(DirectDigitalControl简称DDC)，计算机通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据，然后按照一定的规律进行计算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制生产过程。因此DDC系统是一个闭环控制系统，是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。DDC系统中的计算机直接承担控制任务，因而要求实时性好、可靠性高和适应性强。直接数字控制DDC系统的功能通过预定的程序完成各种控制功能，包括P控制、PI控制、PID控制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和联锁控制等。对现场的设备执行各种命令（执行时间、事件响应程序、优化控制程序等）。DDC控制器的结构及原理DDC控制器内部包含了可编程序的处理器，采用了模块化的硬件结构，可以对模块进行不同的组合，执行不同的控制功能。可编程模块化控制器是最灵活、功能最强的DDC设备，它具备通信功能，控制程序可根据要求进行编写或修改。在系统设计和使用中，主要掌握DDC的输入和输出的连接DDC控制器的结构及原理模拟量输入（AI）：模拟量输入的物理、化学量有温度、压力、流量、液位、空气质量等，这些物理化学量通过相应的传感器测量并经过变送器转变为标准的电信号。这些标准的电信号与DDC的模拟量输入口连接，经过内部的A/D转换器变成数字量，再由DDC计算机进行分析处理。数字量输入（DI）：DDC计算机可以直接判断DI通道上的开关信号，并将其转化成数字信号，这些数字量经过DDC控制器进行逻辑运算和处理。DDC控制器对外部的开关、开关量传感器进行采集。一般数字量接口没有接外设或所接外设是断开状态时，DDC控制器将其认定为“0”，而当外设开关信号接通时，DDC控制器将其认定为“1”。DDC控制器的结构及原理模拟量输出（AO）:DDC控制器对外部信号的采集，通过分析处理后输出给输出通道。当外部需要模拟量输出时，系统经过D/A转换器转换成标准电信号。模拟量输出信号一般用来控制风阀或水阀。数字量输出（DO）：DDC控制器采集外部信号，通过分析处理后输出给输出通道。当外部需要数字量输出时，系统直接提供开关信号来驱动外部设备。这些数字量开关信号可以是继电器的触点、NPN或PNP三极管、可控硅元件等。DDC系统的应用多用于中央空调，新风机组，给排水换热站等机电没备温度、湿度、压力、流量等测量控制。在集散控制系统中，通常用作现场直接控制器,通过通讯总线与中央控制站联络。江森控制器的系统组成目前，在我国的智能楼宇系统中，江森作为世界三大品牌之一，具有一定的市场。METASYS系统主要是由操作站）、网络控制器、直接数字控制器等构成。操作站网络控制器最常用的连接方式是N1通信网络，N2通信总线作为现场存取网络，负责连接直接数字控制器及接口模块至网络控制器。中央操作站中央操作站是一台标准的个人电脑，系统是一个集散监控系统。它采用直接数字式控制方式，操作系统为Windows运行环境。允许Windows支持的其他软件同时运行，并可同它们进行动态的数据交换（DDE）。系统的界面操作全部视窗化，其网络图犹如一张联络图，可清晰地显示所有监控设备及其相互关系。任何一个操作站均可存取整个网络的所有信息且各操作站可同时工作。METASYS系统的软件采用江森公司开发的“图形化编程语言”（GPL）和M5集成工作站软件，在编辑程序时，利用组态结构对系统进行画面编辑、动画设计、数据连接、构件的属性定义等。对智能建筑中的诸如空调系统、给排水系统、供电系统、照明系统、电梯系统等进行状态的监控。中央操作站网络控制器METASYS系统的网络控制器采用的是NCU控制器。它是一种高性能的现场盘，由一系列电子智能化模块组成，可实现复杂、高性能的程序控制并可协调通信网络中各种独立的直接数字控制器。还可以为直接数字控制器提供报警监视和综合控制功能。NCU上备有多种简单、通用的系统接口，第一个接口是标准的RS-232连接件，可连接手提电脑或输出打印机。第二个接口是网络端口，可存取网络中所有信息。第三个接口是调制解调器，用于远程监视或打印。NCU网络控制器是连接操作站和现场控制器的枢纽，在系统组网中是必不可少的网络单元。直接数字控制器作为现场控制分站，具有可编程功能，可不经中央处理机独立监控有关设备。并且可以就地显示所监视的温度、湿度、压力和压差等参数。直接数字控制器内部配有电池，能为存储器提供72小时的保护，当主机发生故障时，各分站直接数字控制器也可以独立工作。所有资料、数据和程序均不会丢。DX-9100系统配置和参数DX-9100直接数字控制器是METASYS系统的最前端装置，METASYS扩展式数字控制器对于冷冻机组或锅炉设备、空调系统、HVAC的处理过程、分布照明及有关电气设备的控制来说，都是一种理想的数字控制器DX-9100直接数字控制器控制器的独立配置，使其软、硬件的功能能灵活地适应各种不同的控制过程。除了它突出的灵活控制之外，控制器还可在扩展总线上连接I/O扩展模块，来增加它的输入、输出点的容量。DX-9100控制器的特点是：内置控制程序功能模块图形配置工具独立控制实时时钟及时间程序扩展总线提供额外的I/O点扩展模块可适应各种模拟数字的I/O不同组合安装基座（选项）N2总线通讯具有动态数据存取能力的网络软件内置状态显示及控制盘DX-9100扩展模板和扩展模块DX-9100的扩展由扩展模板和扩展模块组成，可提供模拟、数字I/O点的各种组合。最多可有8个扩展模块一个DX-9100主机最多可以连接2个XT扩展模板。而一个XT扩展模板上可以连接2个扩展模块。DX-9100系列DDC控制系统配置DX-9100-8154型控制器：DX-9100-8154型直接数字控制器本机带有一定的I/O配置点。其中，AI：8点，DI：8点，AO：2点，DO：6点。最多可带2个XT通信模板。控制器之间可以通过RS-485总线接口连接，形成楼宇控制监控网络系统。XT-9100-8204型通信模板：XT-9100-8204通信模板是作为控制器的扩展模板，每个扩展模板上可以带2个扩展模块，但2个模拟量扩展模块不能组合在一个XT通信模板上。SP-9102-8204型扩展模块：SP-9102-8204扩展模块上有AI：6点，AO：2点。连接在XT扩展通信板上。SP-9103-8204型扩展模块：SP-9103-8204扩展模块上有DO：8点。连接在XT扩展通信板上。在建筑中安装全终端DDC系统的费用正在不断下降中，多数只有很少甚至没有费用的增加。考虑到终端DDC系统的众多优越性，这些费用比传统系统更具效率，如果恰当地使用DDC系统，它的费用可在短期内回收。直接数字控制器DDC系统的费用1、可将建筑联网2、能提供过往使用纪录3、操作人员不需要计算机经验4、DDC系统能协助顾问工程师5、DDC系统对服务和管理公司的益处6、DDC系统控制设备与机械系统设备之差异7、DDC系统适用的建筑大小直接数字控制器DDC系统特点一、Excel50简介DDC50控制器类型特性8个通用模拟输入电压：0~10V电流：0~20mA(需外接499Ω电阻)电阻：0~10bit传感器：NTC20kΩ电阻-58°Fto302°F(-50°Cto150°C)四个数字输入电压：最大24VDC(小于2.5V为逻辑状态0，大于5V为逻辑状态1)。4个通用模拟输出电压：0~10V，最大11V,±1mA电阻：8bit继电器：通过MCE3或MCD3控制6个数字输出电压：每个可控硅输出24VAC电流：最大0.8A,6个输出一共不能超过2.4A。1.ExcelDDC50端口ExcelDDC50有两种应用模块，XD50-FCS和XD50-FCLDDC50控制器C-BUSMETERBUS(RJ45JACK)LEDsSHIELDC+C-C-BUSTxD,YELPOWER,GRNC-BUSRxD,YELMETERBUSTxD,YELMETERBUSRxD,YEL00000123456C-BUSTERMINATIONSWITCHXD50-FCS模块式指示灯和端口第二节DDC50控制器（a）（b）XD50-FCS端子口第二节DDC50控制器2、ExcelDDC50端口连接方式DO点连接方式AO点连接方式DI点连接方式AI点连接方式二、Excel50操作面板DDC50控制器将操作面板、键盘和显示合并为一体。有8个基本功能键和4个快捷键。第二节DDC50控制器三、Excel50控制器操作1、复位2、密码程序3、密码修改4、启动顺序5、Plant快捷键6、时间程序快捷键7、数据点/参数快捷键8、报警快捷键一、特性1.通讯方式2.控制器容量3.模块和点数容量4.系统总线长度DDC500/600控制器第三节DDC500/600控制器模块描述XC5010CExcel500计算机模块（对分布式I/O是必需的）XC5210CfExcel500大型RAMXC6010Excel600计算机模块XP501/502电源模块XD505A/508C-bus通讯子模块XDM506通讯子模块的调制解调器XF521A/526模拟输入模块XF522A/527模拟输出模块XF523A数字输入模块XF524A/529数字输出模块XF525A三状态输出模块二、内部模块DI点则分无源还是有源触点，若是无源触点，连接23-32（DI1）~29-32（DI4）；若是有源触点，则应连接23-24（DI1）、25-26（DI2）、27-28（DI3）、29-30（DI4）。DDC50控制器AI点最为复杂，有四种连接方式，一定要根据具体情况连接，否则很容易出错。对于无源传感器（如NTC）AI，连接33-34（AI1）、35-36（AI2）、37-38（AI3）、39-40（AI4）、41-42（AI5）、43-44（AI6）、45-46（AI7）、4