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可编程DDC控制器的实现 (1)

实现可编程DDC控制器需要做什么? 首先,

什么是可编程?DDC控制器? 和PLC有什么区别?

详细说明如下

  1. 应用领域:PLC最初的设计目标是取代复杂的继电器电路,DDC工业自动化仪业自动化仪表;PLC强调通用性,DDC强调专用性;PLC应用于工业控制领域,DDC应用于专业建筑系统。
  2. 结构差别:DDC它是一种由分层结构组成的分散控制系统,可以实现点对点通信PLC只是一种控制装置PLC通过上位机等PLC通信;两者是系统和装置的区别。
  3. 协议差别:DDC系统一般支持各种协议标准,集成接口丰富,集成第三方设备能力强,系统本身具有更好的可扩展性和开放性;PLC因为他们基本上都是为个人工作,他们和其他人在一起PLC或上位机通信时,采用的网络形式基本为单网结构,网络协议一般为专用现场总线标准,与第三方设备集成能力相对较差。
  4. 软件特性:DDC系统上位机软件多为专用软件;PLC系统的上位机软件多为通用组态软件。具体到建筑自控领域,使用专用DDC比较方便,特别是上位机的工作量较小;使用PLC下位机编程和上位机组态都比较麻烦,需要从基础做起,对设计编程师和用户的技术水平和英语要求都很高。
  5. 专业性:PLC(如常用的西门子S7200和S7300)是一种通用的工业控制产品,没有内置的能源管理和节能程序,需要非常专业的设计师进行大量的现场调试,调试周期长。DDC固化专业软件,有标准的应用程序和严格的实验PID特殊功能,如算法和能源管理程序,DDC通常有:峰值负载控制、优化启停控制、优化设备调度、节能周期控制、各种空调运行模式、临时计划更换、节假日时间表、基本日历时间表、事件时间表、趋势记录和报告等功能。
  6. 扩展性:DDCS在整个设计中有大量的可扩展接口,外部系统或扩展系统非常方便,PLC整个系统完成后,很难随意增加或减少操作员站。
  7. 安全性:DDC出现故障时,可在线更换,不影响本网络上的其他故障DDC网络通信,DDC中央操作站可独立工作,无需停机,确保整个系统安全可靠。PLC当单元模块出现故障时,必须停止整个系统进行更换和维护,并需要重新编程,PLC依靠上位机工作。所以DDC系统要比PLC该系统的安全性和可靠性较高。
  8. 模块化: PLC大、中、小、微PLC,如S7-200属于西门子微型PLC,S7300属于西门子性能较低的系列,点数有限,网络规模有限,不易扩展。DDC可选择多种模块化系列,适用于不同的空调工艺,IO合理的点数,冗余适当。

那么,

DDC如何编程?

这里所谓的编程不是代码编程,而是逻辑编程来控制输入-逻辑-输出。如上述4所述,DDC系统上位机软件多为专用软件。 在这里插入图片描述 这些编程大多是图形编程。下图为江森自控metasys编程实例。 在Tool上编程的逻辑通常是以文件的形式(特定的文件格式,如json, xml或者binary)下载到控制器。当然也有一些控制器webserver支持在线编程的形式。控制器分析并执行逻辑,以实现输入-逻辑-输出的控制。

  • 这里的输入是指控制器上连接的一些传感器(或其他控制器通过总线连接和共享),如温度传感器。它们通常是0-10V电压,4-20mA电流,xxKohm电阻。控制器所要做的就是采样和处理这些信号。
  • 输出是指需要控制的设备,如电机、执行器、水阀等。它们通常是继电器开关,0-10V电压,4-20mA电流。控制器所要做的便是控制继电器的开合,或者是输出相应大小的电压、电流。

除了内部控制逻辑外,控制器还需要实现总线协议。前面介绍了常见的总线协议, 有KNX,CAN (汽车更常见),DALI (照明系统),lonworks (常用于欧洲),M-bus (电表)和 BACnet, Modbus。 BACnet是专门为楼控而定义的总线协议。在BACnet在协议中,输入和输出被抽象为点(point). BACnet一系列定义"服务"“service"协议应用层的基本要素是点。

“点”(point)称为协议BACnet Object。这里列举了一些基本的点

  • Analog Input (模拟输入)
  • Analog Output (模拟输出)
  • Binary Input (数字输入)
  • Binary Output (数字输出)

BACnet Service也就是说,服务提供了操作这些点的命令。以下是一些基本服务。 Read Property (读取点的属性) Write Property (写点属性) Who Is (你是谁) I Am (是我) Confirmed Event Notification (报警)

如何实现DDC控制器?

简单分为以下步骤

  • 硬件设计
  • 硬件开发
  • 软件设计
  • 软件开发
  • 产品测试
  • 系统测试

待续

标签: 控制器专用电阻续留继电器控制专用继电器

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