樓宇智能化技術(shù)課件

樓宇智能化技術(shù)
第四章 直接式數(shù)字控制器
4.1 直接數(shù)字控制器的概述
4.2 江森控制器的系統(tǒng)組成
4.3 DX-9100系統(tǒng)配置和參數(shù)
4.4 DX-9100的安裝與接線教學(xué)目的：
了解DDC控制器的基本概念， 了解江森控制器的系統(tǒng)組成，
掌握DX-9100控制器的系統(tǒng)配置，掌握DX-9100控制器的安裝和
接線。
教學(xué)要求：
了解目前DDC控制器的品牌，熟練掌握DX-9100控制器的系
統(tǒng)配置，掌握DX-9100控制器的安裝和接線。
教學(xué)重點：
直接數(shù)字控制器的概述，江森控制器的系統(tǒng)組成。
DX-9100系統(tǒng)配置和參數(shù)，DX-9100的安裝與接線。
教學(xué)難點：
DX-9100系統(tǒng)配置和參數(shù)，江森控制器的系統(tǒng)組成。
教學(xué)手段：
PowerPoint幻燈片、智能樓宇專業(yè)網(wǎng)站、多媒體課件等。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.1 直接數(shù)字控制器的概述
樓宇智能化系統(tǒng)采用計算機(jī)集散控制系統(tǒng)，主要由傳感器與執(zhí)
行器、DDC（直接數(shù)字控制器）、通訊網(wǎng)絡(luò)、中央監(jiān)控主機(jī)等
組成。DDC 是控制系統(tǒng)硬件中的主要部件，具有可靠性高、控
制功能強、程序可編寫等特點。
4.1.1 直接數(shù)字控制器的主要功能
對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)采集。 對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和
處理。對現(xiàn)場設(shè)備采集的信息進(jìn)行分析和運算并控制現(xiàn)場設(shè)備的
運行態(tài)。實時對現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)的檢查對比，對異常的狀態(tài)進(jìn)
行報警處理。根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的控制算法。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.1.1 直接數(shù)字控制器的主要功能
通過預(yù)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(guān)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。
對現(xiàn)場的設(shè)備執(zhí)行各種命令（執(zhí)行時間、事件響應(yīng)程序、優(yōu)化
控制程序等）。
4.1.2 DDC控制器的結(jié)構(gòu)及原理
DDC 控制器內(nèi)部包含了可編程序的處理器，采用了模塊化的硬
件結(jié)構(gòu)，可以對模塊進(jìn)行不同的組合，執(zhí)行不同的控制功能。
可編程模塊化控制器是最靈活、功能最強的DDC 設(shè)備，它具備
通信功能，控制程序可根據(jù)要求進(jìn)行編寫或修改。在系統(tǒng)設(shè)計和使
用中，主要掌握DDC 的輸入和輸出的連接。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.1.2 DDC控制器的結(jié)構(gòu)及原理
模擬量輸入（AI）：
模擬量輸入的物理、化學(xué)量有溫度、壓力、流量、液位、空氣
質(zhì)量等，這些物理化學(xué)量通過相應(yīng)的傳感器測量并經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)變
為標(biāo)準(zhǔn)的電信號。這些標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)換器變成數(shù)字量，再由DDC計算機(jī)進(jìn)行分析處理。
數(shù)字量輸入（DI）：
DDC計算機(jī)可以直接判斷DI通道上的開關(guān)信號，并將其轉(zhuǎn)化成
數(shù)字信號，這些數(shù)字量經(jīng)過DDC控制器進(jìn)行邏輯運算和處理。DDC
控制器對外部的開關(guān)、開關(guān)量傳感器進(jìn)行采集。一般數(shù)字量接口沒
有接外設(shè)或所接外設(shè)是斷開狀態(tài)時，DDC控制器將其認(rèn)定為“0”，而
當(dāng)外設(shè)開關(guān)信號接通時，DDC控制器將其認(rèn)定為“1”。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.1.2 DDC控制器的結(jié)構(gòu)及原理
模擬量輸出（AO）:
DDC控制器對外部信號的采集，通過分析處理后輸出給輸出通
道。當(dāng)外部需要模擬量輸出時，系統(tǒng)經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電
信號。模擬量輸出信號一般用來控制風(fēng)閥或水閥。
數(shù)字量輸出（DO）：
DDC控制器采集外部信號，通過分析處理后輸出給輸出通道。
當(dāng)外部需要數(shù)字量輸出時，系統(tǒng)直接提供開關(guān)信號來驅(qū)動外部設(shè)
備。這些數(shù)字量開關(guān)信號可以是繼電器的觸點、NPN或PNP三極管、
可控硅元件等。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.2 江森控制器的系統(tǒng)組成
目前，在我國的智能樓宇系統(tǒng)中，江森作為世界三大品牌之
一，具有一定的市場。METASYS 系統(tǒng)主要是由操作站）、網(wǎng)絡(luò)
控制器、直接數(shù)字控制器等構(gòu)成。操作站網(wǎng)絡(luò)控制器最常用的連
接方式是N1通信網(wǎng)絡(luò)，N2通信總線作為現(xiàn)場存取網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)連接
直接數(shù)字控制器及接口模塊至網(wǎng)絡(luò)控制器。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.2.1 中央操作站
中央操作站是一臺標(biāo)準(zhǔn)的個人電腦，系統(tǒng)是一個集散監(jiān)控系
統(tǒng)。它采用直接數(shù)字式控制方式，操作系統(tǒng)為Windows運行環(huán)境。
允許Windows支持的其他軟件同時運行，并可同它們進(jìn)行動態(tài)的
數(shù)據(jù)交換（DDE）。系統(tǒng)的界面操作全部視窗化，其網(wǎng)絡(luò)圖猶如
一張聯(lián)絡(luò)圖，可清晰地顯示所有監(jiān)控設(shè)備及其相互關(guān)系。任何一
個操作站均可存取整個網(wǎng)絡(luò)的所有信息且各操作站可同時工作。
METASYS 系統(tǒng)的軟件采用江森公司開發(fā)的“圖形化編程語言”（G
PL）和M5集成工作站軟件，在編輯程序時，利用組態(tài)結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)
進(jìn)行畫面編輯、動畫設(shè)計、數(shù)據(jù)連接、構(gòu)件的屬性定義等。對智
能建筑中的諸如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、
電梯系統(tǒng)等進(jìn)行狀態(tài)的監(jiān)控。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.2.1 中央操作站第四章 直接式數(shù)字控制器
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)控制器
METASYS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制器采用的是NCU控制器。它是一種
高性能的現(xiàn)場盤，由一系列電子智能化模塊組成，可實現(xiàn)復(fù)雜、高
性能的程序控制并可協(xié)調(diào)通信網(wǎng)絡(luò)中各種獨立的直接數(shù)字控制器。
還可以為直接數(shù)字控制器提供報警監(jiān)視和綜合控制功能。NCU上備
有多種簡單、通用的系統(tǒng)接口，第一個接口是標(biāo)準(zhǔn)的RS-232連接件，
可連接手提電腦或輸出打印機(jī)。第二個接口是網(wǎng)絡(luò)端口，可存取網(wǎng)
絡(luò)中所有信息。第三個接口是調(diào)制解調(diào)器，用于遠(yuǎn)程監(jiān)視或打印。
NCU網(wǎng)絡(luò)控制器是連接操作站和現(xiàn)場控制器的樞紐，在系統(tǒng)組網(wǎng)中
是必不可少的網(wǎng)絡(luò)單元。第四章 直接式數(shù)字控制器
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)控制器第四章 直接式數(shù)字控制器
4.2.3 直接數(shù)字控制器
直接數(shù)字控制器作為現(xiàn)場控制分站，具有可編程功能，可不經(jīng)
中央處理機(jī)獨立監(jiān)控有關(guān)設(shè)備。并且可以就地顯示所監(jiān)視的溫度、
濕度、壓力和壓差等參數(shù)。直接數(shù)字控制器內(nèi)部配有電池，能為存
儲器提供72小時的保護(hù)，當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時，各分站直接數(shù)字控制
器也可以獨立工作。所有資料、數(shù)據(jù)和程序均不會丟。
4.3 DX-9100系統(tǒng)配置和參數(shù)