DDC控制器的定義以及主要功能解析

DDC控制器，也叫直接數(shù)字控制器。DDC系統(tǒng)的組成通常包括中央控制設備（集中控制電腦、彩色監(jiān)視器、鍵盤、打印機、不間斷電源、通訊接口等）、現(xiàn)場DDC控制器、通訊網(wǎng)絡、以及相應的傳感器、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥等元器件。

一、DDC控制器定義和主要功能

直接數(shù)字控制器DDC（Direct Digital Controller）又稱下位機。直接數(shù)字控制器的“控制器”指完成被控設備特征參數(shù)與過程參數(shù)的測量，并達到控制目的的控制裝置；

“數(shù)字”的含義是控制器利用數(shù)字電子計算機實現(xiàn)其功能要求；“直接”說明該裝置在被控設備的附近，無須再通過其他裝置即可實現(xiàn)上述全部測控功能。

它具有可靠性高、控制功能強、可編寫程序，既能能獨立監(jiān)控有關設備，又可連網(wǎng)通過通信網(wǎng)絡接受中央管理計算機的統(tǒng)一管理與優(yōu)化管理。

主要功能

1．對現(xiàn)場設備進行周期性的數(shù)據(jù)采集。

2．對采集的數(shù)據(jù)進行調(diào)整和處理（濾波、放大、轉換）。

3．對現(xiàn)場設備采集的信息進行分析和運算并控制現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)。

4．實時對現(xiàn)場設備運行狀態(tài)的檢查對比，對異常的狀態(tài)進行報警處理。

5．根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預定的控制算法（連續(xù)調(diào)節(jié)和順序邏輯控制）。

6．通過預定的程序完成各種控制功能，包括P控制、PI控制、PID控制、開關控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值計算控制、邏輯運算控制和聯(lián)鎖控制等）。

7．對現(xiàn)場的設備執(zhí)行各種命令（執(zhí)行時間、事件響應程序、優(yōu)化控制程序等）。

二、DDC控制器的結構及原理

DDC控制器內(nèi)部包含了可編程序續(xù)的處理器，采用了模塊化的硬件結構。在不同的控制要求下，可以對模塊進行不同的組合。執(zhí)行不同的控制功能。

DDC通用控制模塊

可編程模塊化控制器是最靈活、功能最強的DDC 設備。它具備通信功能，控制程序可根據(jù)要求進行編寫或修改（比如CARE-excel編程），在系統(tǒng)設計和使用中，主要掌握DDC的輸入和輸出的連接。

工作原理：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(jù)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(xiàn)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(shù)字量輸入通道（DI）采集實時數(shù)據(jù)，并將模擬量信號轉變成計算機可接受的數(shù)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(shù)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(shù)字量輸出通道（DO）直接控制設備的運行。

DDC 的輸入/輸出有四種：

1．模擬量輸入（AI）

模擬量輸入的物理、化學量有溫度、壓力、流量、液位、空氣質(zhì)量等，這些物理化學量通過相應的傳感器測量并經(jīng)過變送器轉變?yōu)闃藴实碾娦盘?。如?0—5V、0—10V、-10V—+10V、0—20mA、4—20mA等。這些標準的電信號與DDC的模擬量輸入口連接，經(jīng)過內(nèi)部的A/D轉換器變成數(shù)字量，再由DDC計算機進行分析處理。

2．數(shù)字量輸入（DI）

DDC計算機可以直接判斷DI通道上的開關信號，并將其轉化成數(shù)字信號（通為“1”、斷為“0”），這些數(shù)字量經(jīng)過DDC控制器進行邏輯運算和處理。DDC 控制器對外部的開關、開關量傳感器進行采集。一般數(shù)字量接口沒有接外設或所接外設是斷開狀態(tài)時，DDC控制器將其認定為“0”，而當外設開關信號接通時，DDC控制器將其認定為“1”。

3．模擬量輸出（AO）

DDC控制器對外部信號的采集，通過DDC控制器分析處理后再輸出給輸出通道。當外部需要模擬量輸出時，系統(tǒng)經(jīng)過D/A轉換器轉換后變成標準電信號。如：0—5V、0—10V、0—20mA、4—20mA等。模擬量輸出信號一般用來控制風閥或水閥，風閥和水閥，有氣動執(zhí)行器和電動執(zhí)行器兩種，氣動執(zhí)行器是通過DDC 輸出的模擬量電信號來控制電氣轉換器，使其輸出對應的氣信號來控制氣動執(zhí)行器。電動執(zhí)行器是通過DDC輸出模擬量電信號直接控制電動執(zhí)行器。

4．數(shù)字量輸出（DO）

DDC控制器對外部信號的采集，通過DDC 控制器分析處理后再輸出給輸出通道。當外部需要數(shù)字量輸出時，系統(tǒng)直接提供開關信號來驅(qū)動外部設備。這些數(shù)字量開關信號可以是繼電器的觸點、NPN或PNP三極管、可控硅元件等。它們被用來控制諸如接觸器、變頻器、電磁閥、照明燈等。

三、直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)

直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)是指一個終端系統(tǒng)，是機械系統(tǒng)中用于服務于單獨區(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(diào)系統(tǒng)的運行情況。

直接數(shù)字控制DDC系統(tǒng)的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來設定給定值，根據(jù)氣流流量和給定值的最大最小流量值進行控制，也可設定的日程序、假日程序等。

如果裝有排氣感溫棒，還可根據(jù)排氣溫度進行控制。直接數(shù)字控制DDC系統(tǒng)可監(jiān)控每個VAV的風扇運行時間和管道加熱器工作時間。

DDC 控制器作為控制系統(tǒng)的分站主要是和現(xiàn)場的設備進行連接。它們之間是通過RS-485網(wǎng)線進行連接，利用手持式編程器和PC機可以對DDC 進行編程，編程方式采用圖形化編程語言?？梢詫崿F(xiàn)比例、比例-積分、比例積分-微分、開關、最大 /最小值選擇、平均值、焓值、邏輯、聯(lián)鎖等控制功能。

DDC系統(tǒng)的優(yōu)點：

1.簡化操作；

2．降低費用；

3．提高舒適性；

4．無需校準；

5．改善控制方；

6．提高房產(chǎn)價值；

7．控制優(yōu)越；

8．控制靈活；

9．改善居住條件；

10．改善維護和服務。

DDC系統(tǒng)的特點：

1．可將建筑聯(lián)網(wǎng)；

2．能提供過往使用紀錄；

3．操作人員不需要計算機經(jīng)驗；

4．DDC系統(tǒng)能協(xié)助顧問工程師；

5．DDC系統(tǒng)對服務和管理公司的益處；

6．DDC系統(tǒng)控制設備與機械系統(tǒng)設備之差異；

7．DDC系統(tǒng)適用的建筑大小。
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