DDC远程控制系统
基于DDC的变风量空调末端控制器设计与实现
基于DDC的变风量空调末端控制器设计与实现摘要：本文选用DDC作为变风量（V A V）末端控制器，通过控制逻辑和工程试验运行，其控制效果能够满足工程应用，深化了建筑电气设计，为工程设计提供了参考。
关键词：V A V 末端控制器DDC变风量空调是解决空调系统能耗的有效途径之一，作为变风量空调系统的关键设备，V A V BOX（变风量末端）的控制效果直接影响整个空调系统的运行效果。
在目前工程项目设计中，空调系统的设备选型和系统设计由暖通专业完成，由于专业所限，对于空调系统的控制要求不明确，不能够从自动控制角度提出要求。
尤其是采用变风量空调系统的项目，在V A VBOX的选择上仅能够满足通风要求，对于V A VBOX最为重要的控制器，乃至控制算法，传感器的选用等方面都不能够做到精细化设计。
而建筑电气专业在设计过程中只解决空调系统的供配电，对于空调系统的控制和运行往往只设计到DDC环节，具体如何使用DDC以及采用何种控制方式则更多的是由后续空调自控厂商完成。
这样就造成空调系统的设计和控制脱节，不能够从设计环节上实现空调系统的运行高效运行。
因此本文将结合建筑电气和暖通空调两个专业，探讨DDC在变风量空调系统中的应用,依托西安建筑科技大学变风量空调实验室，实现在设计环节上完善中央空调的运行控制，深化建筑电气设计。
1 直接数字控制法（DDC）DDC控制也称直接数字控制法，就是计算机在参加闭环的控制过程中，不需要中间环节，由传感器或变送器采集信号，控制算法由计算机完成，直接控制执行机构。
若控制器集成了CPU和存储单元，配置AI/AO/DI/DO通道，具有通信接口，能够与中央控制站联络，则统称为DDC控制器。
此类DDC多用于工业现场控制。
本文选用的为某品牌DDC控制器，具有AI/AO/DI/DO通道，提供一个Ethernet网络接口和一个基于RS-485的通信端口，其中Ethernet接口用于上位机与DDC的通信连接。
电器开关原理揭秘：如何实现远程控制功能
电器开关原理揭秘：如何实现远程控制功能电器开关是我们日常生活中经常用到的设备，可以控制电力的开启和关闭。
随着科技的发展，远程控制的功能也越来越普及，那么电器开关是如何实现远程控制功能的呢？下面就让我们揭秘一下电器开关的原理。
电器开关的远程控制功能是通过无线通讯技术来实现的。
常见的无线通讯技术有蓝牙、Wi-Fi、红外线等。
不同的无线通讯技术具有不同的特点和应用场景，我们可以根据需要选择合适的无线通讯技术来实现远程控制。
首先，我们来介绍一下蓝牙技术。
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，通常用于手机、电脑等设备之间的数据传输。
通过在电器开关和远程控制器上分别添加蓝牙模块，可以实现两者之间的通讯。
当远程控制器发送指令时，蓝牙模块会接收到指令，并将指令传输给电器开关，电器开关会根据指令进行相应的操作。
其次，我们来介绍一下Wi-Fi技术。
Wi-Fi技术是一种无线局域网技术，可以实现设备之间的网络连接。
通过在电器开关和远程控制器上分别添加Wi-Fi模块，可以实现两者之间的连接。
远程控制器可以通过连接到互联网的方式，将指令发送给电器开关，电器开关接收到指令后进行相应的操作。
再次，我们来介绍一下红外线技术。
红外线技术是一种近距离无线通信技术，通常用于电视遥控器、空调遥控器等设备。
通过在电器开关和远程控制器上分别添加红外线模块，可以实现两者之间的通讯。
当远程控制器发送指令时，红外线模块会将指令通过红外线信号发送给电器开关，电器开关接收到红外线信号后进行相应的操作。
除了以上介绍的几种无线通讯技术外，还有其他的一些技术可以实现远程控制，如Zigbee、Z-Wave等。
这些技术各有特点，可以根据具体的需求选择合适的技术来实现远程控制功能。
总结来说，电器开关的远程控制功能是通过无线通讯技术来实现的。
通过在电器开关和远程控制器上添加对应的无线通讯模块，可以实现两者之间的通讯。
当远程控制器发送指令时，无线通讯模块会接收到指令，并将指令传输给电器开关，电器开关会根据指令进行相应的操作。
总线型DDC控制器 FBC-8448S 说明书
总线型DDC控制器FBC-8448S 产品概述总线型可编程控制器，简化传统BA系统的复杂网络架构，降低项目施工布线成本及后期维护成本。
支持多种主流开放协议，与大部分BA平台和自动化平台兼容，可作为独立控制器或区域控制器使用。
灵活度高，能够承担各种复杂运算逻辑和功能。
简易编程开发工具，易于上手，快速部署；高指标的硬件平台，强大的运行能力。
广泛应用于楼宇自控、节能改造领域。
主要特点■可编程控制器■紧凑型结构设计■多种标准协议支持■固件升级■多种输入输出类型■内嵌实时时钟■串口万能协议解析■无需拆盖物料信息产品型号：FBC-8448S说明：基本单元，包括1个Pyxos端口、2个RS485端口、8UI、4DI、4AO、8DO功能概述多协议以太网控制器协议网关支持■总线端口支持Pyxos、Modbus RTU、BACnet MS/TP■控制器内嵌协议转换，方便接入温控器等设备■所有配置改变都受密码保护■单台DDC即可完成小站点设备监控和能源管理■软件系统兼容性高■可实时监测各I/O状态并控制多种输入/输出类型■8路通用输入，支持电压、电流、电阻、热电阻和无源干接点等■4路光电隔离的数字输入■4路模拟输出（电压和电流型）■8路数字输出（继电器型）FBC-8448S技术参数FBC-8448S端口说明请按设备外壳接线端子引脚定义指示接线，接线端子引脚定义如下表所示。
接线前请切断电路以防触电，设备上电前检查供电是否在要求电压范围之内，供电不能超过此范围，否则容易烧坏模块。
安装和放置时应避免阳光直射，需防潮，不能受雨淋。
接线引脚定义表：PBUS功能说明指示灯说明DI1~DI4：4路开关量输入状态指示灯，有信号输入时指示灯亮DO1~DO8：8路开关量输出状态指示灯，有信号输出时指示灯亮TX1~TX2：RS485通讯发送状态指示灯（有数据发送时闪烁）RX1~RX2：RS485通讯接收状态指示灯（接收到数据时闪烁）RUN：设备运行指示灯，正常运行时闪烁PWR：电源指示灯（常亮）ERR：通讯异常状态指示灯（接收到非法数据时常亮，直至收到正确数据时灭）RST：默认配置状态指示灯，正常运行状态为灭，进入默认配置状态后快速闪烁按键说明PIN：预留控制器远程固件升级功能SVC（预留）：进入默认配置按键，长按5秒设备进入默认配置状态总线型DDC控制器拨码及地址设置说明拨码开关定义：此型号未设置拨码功能。
DCS和DDC
distributed control systems,简称DCS),又称为分散控制系统。
行业内业称4C技术既Control控制技术；Computer 计算机技术；Communication 通信技术；Cathode Ray Tube CRT显示技术。
由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。
分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。
各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。
分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。
分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。
在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中。
这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。
当管理级发生故障时，过程控制级（控制回路）仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。
与计算机多级控制系统相比，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。
分散型控制系统（DCS）是以微处理机为基础，以危险分散控制，操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展，使得不同型号的DCS可以互连，进行数据交换，并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。
近几年来，生产行业进一步提高了工厂综合自动化水平，注重信息化的建设，特别是各地的火电厂纷纷提出适合自己工厂的昌吉监控信息系统（SIS）以提高生产效率，实现工厂管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换。
工业控制系统发展历史
2.现场总线的标准
IEC组织于1999年12月31日投票,确定了8大总 线作为国际现场总线标准,其中包括CANBus、 ProfitBus、InterBus-S、ModBus、FOUNDATIONFieldbus等等。而在此基础上形成了新的 现场总线控制系统 （FieldbusControlSystemFCS）。
1.计算机网络的前期发展
人类历史上第一台计算机
计算机及网络技术与控制系统的发展有 着紧密的联系。最早在50年代中后期， 计算机就已经被应用到控制系统中。60 年代初，出现了由计算机完全替代模拟 控制的控制系统，被称为直接数字控制 （DirectDigitalControl,DDC）。
70年代中期，随着微处理器的出现，计算机控制系 统进入一个新的快速发展的时期，1975年世界上第 一套以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世， 它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信 网络实现集中管理，被称为集散控制系统 （DistributedControlSystem,DCS）。
1.现场总线控制系统（FCS)
（1.） FCS实际上是连接现场智能设备和自动化控制设备 的双向串行、数字式、多节点通信网络，也被称为现场底 层设备控制网络。
（2）.为了克服DCS系统的技术瓶颈,进一步满 足现场的需要,现场总线技术应运而生,它实际 上是连接现场智能设备和自动化控制设备的双 向串行、数字式、多节点通信网络,也被称为现 场底层设备控制网络（INFRANET）。和 Internet、Intranet等类型的信息网络不同,控制 网络直接面向生产过程,因此要求很高的实时性、 可靠性、资料完整性和可用性。为满足这些特 性,现场总线对标准的网络协议作了简化,省略 了一些中间层,只包括ISO/OSI7层模型中的3层： 物理层、数据链路层和应用层。
直接数字控制器操作规程
一、Excel 50 简介
DDC 50 控制器
类型
特性
8个通用模拟输入
电压： 0 ~ 10 V 电流： 0 ~20 mA (需外接499Ω电阻) 电阻： 0~10bit 传感器： NTC 20kΩ电阻 -58°F to 302°F (-50°C to 150°C)
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”。
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
换热站远程监控系统节能技术浅析
换热站远程监控系统节能技术浅析摘要：目前，我国供热系统的换热站主要是通过热源的高温热媒经过换热，经循环水泵向用户输送热能。
本文简要分析了换热站远程监控系统各部分的组成、系统功能及节能技术等方面，并进一步探讨了实现换热站远程监控系统的节能措施。
供热系统中每项运行的具体参数，是经过换热站远程监控系统来实现的。
通过对换热站远程监控系统节能技术的分析,使换热站的远程监控系统能更好的发挥优势，以便能更好的提高供热质量及节能降耗。
关键词：换热站,远程监控系统,节能措施,技术分析Abstract: At present, our country heating system heat exchanger station by the high temperature of the heat source is mainly HTM after heat transfer, the circulating water pump to user conveying heat energy. This paper briefly analyzes the heat exchanger station remote monitoring system of each part of composition, system function and energy saving technology, etc, and discussed the realize heat exchanger station remote monitoring system of energy saving measures. Heating system in every operation concrete parameters, is a heat exchanger station remote monitoring system to fulfill. Through the heat exchange station remote monitoring system of energy-saving technology analysis, make heat exchanger station remote monitoring system can better bring advantage, so as to better improve heating quality and saving energy and reducing consumption.Key Words: heat exchanger station, remote monitoring system, energy saving measures, technical analysis当下，我国换热站远程监控系统的节能工作相对来说比较落后，设计人员比较保守，室外计算温度取值的设定值往往都偏低，这就导致集中供暖系统的计算热负荷热指标偏大，非常容易造成整个供暖系统的能源浪费。
科特贝德DDC3000+GLT系统简介
Ｄ ＤＣ３ ０ ＋ Ｔ 系 统 是 基 于 ３ ０ ０ ＧＬ ２位 处
理 器技 术 以 及 空间 分 布智 能 枝 术 而开 发
的 该 系统 包括 ＧＬ Ｔ接 宇管 理 系统 、 ＤＤＣ
中－ 站 、 关桓总 线模块 （ ＢＭ） 现 场 开 Ｓ 和
总 线模 块 （ Ｂ Ｆ Ｍ）等 设 备。该 系统 在结 构
维普资讯
◆
科特贝德
ＤＤＣ３ ０ ＋ ０ ０
德 国 科 特 贝 德 公 司 北 京 代 表 处
科特 贝德 公 司的 ＤＤＣ ０ ０ ＧＩ 系统 是一 套 用于搂 宇 没备监 测 ．开环 ／ ３０＋ Ｔ 闭 环控 制 以及 优化 控 制 的数 字 化搂 宇 自控 晕统 壤 系统 采 用 了模 块 化 结构 ， 以 可 撂据 畦通 空 调专 业 的控 制需 求进 行 是活 的配 置 ， 而 能够 满足 小 到 几十 点 大至 从 几万 点 的 搂宇 白控 系统 。 同 时该 系统 支 持 空 间 分布 结 构 设 计 ，能 句 根 据 新 型建 亭 筑 技 术 的 发展 非 常 方便 地 扩 展 其规 模和
Ｂ ｎ ｌ 准 为 内部 数 据结 构 ．因此 既能 ＡＣ ｅ 标 够 充 分保 证 系 统 的稳 定 ’ 和 安全 性 ｝ 又
能 够 非常 开放 和 透 明地 实 现与 其 它 系统 集成 和 兼窖
慨括 地 萨
Ｇ Ｔ楼 宇 管理 系统 的管理 和 优化 功 能 主要 包 括 以下 方面 ： Ｌ
２ 系统总线
在 Ｄ Ｃ ０ ０系统 的三 层 结 构 中 ． 理层 采 用 Ｄ ３０ 管 可 基 于 Ｔ Ｐ＇ 的 工业 以 太 网总 线，控 制 层采 用 了 Ｃ ／Ｐ Ｉ 中心 总线 （ Ｂ Ｓ） 场 层则 有 两 种莺 用豹现 场 Ｚ— Ｕ ．现 总线 即 开 关砸 总 线 ｃ Ｂ Ｓ）和 现 场 总线 （— Ｓ Ｕ Ｆ
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DDC系统全称楼宇设备自控系统（Building Automation System-RTU）,是以一台微机为中心,由符合工业标准的网络,对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接,通过特定的末端设备,实现对楼宇机电设备集中监
控和管理的专业楼宇自动化控制系统。
它是基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统,是具有集中操作、管理和分散控制功能的综合监控系统。
系统的目标是对建筑物内大多数机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控和管理,确保建筑物内所有设备处于高效、节能、合理的运行状态。
楼宇设备自控系统（Building Automation System-RTU）主要是建筑物的变配电设备、应急备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等监视、测量和照明设备的监控，给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制，空调系统的次热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运行工况的监视,以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监视。
通过RTU实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理,可以节约能源和人力资源,向用户创造更舒适安全的环境。
空调及通风系统
空调机组
风机控制：风机由RTU系统按每天预先编排的时间及需求来控制风机的启停并记录运行时间累积。
在配电回路故障条件下禁止开机。
温度控制：根据测量的回风温度与设定值的偏差，进行计算，经比例积分微分(PID)规律控制水调节阀，温度高于设定温度时开大水阀，温度低于设定温度时关小水阀，使送风温度维持在设定的范围内。
风门控制：根据测量到的室内外温度,进行计算比较，采用经济运行方式，在满足卫生许可条件下，尽量采用最小新风比例，充分利用室内回风，过渡季节充分利用室外空气的自然调节能力，以达到节省冷量的消耗，同时满足空调的要求。
压差报警：进行过滤网压差检测与阻塞报警。
联动控制：风机、水阀、风门联动控制，在关闭风机时关闭水阀和风门。
检测：回风温度，室外温度，风机状态，手自动状态。
报警：设备故障报警。
故障报警同时打印维修派工单，及在上位机反映。
中央监控显示打印：参数，状态，报警，动态流程图（设定值、测量值、状态等）
新风机组
风机控制：风机由RTU系统按每天预先编排的时间假日程序来控制风机的启停并记录运行时间累积。
在配电回路故障条件下禁止开机。
温度控制：根据要求在设置室外温度检测点，系统将根据测量的室外温度、送风温度与设定温度，进行计算，经比例积分微分（PID）规律控制冷水调节阀，温度太高时开大冷水阀，温度太低时关小冷水阀，使送风温度维持在设定的范围内。
检测：送风温度，室外温度，风机状态，故障、手自动状态，送风管静压值，风机转速。
报警：风机故障报警。
故障报警同时打印维修派工单，及在上位机反映。
中央监控显示与打印：参数，状态，报警，动态流程图（设定值、测量值、状态等）。
其他通风设备
风机控制：送风机、排风机由RTU系统按照需求及每天预先编排的时间假日程序来控制风机的启停并记录运行时间累积。
夏季充分利用夜间风，降低空调能量损耗。
在配电回路故障条件下禁止开机。
检测：风机状态。
报警：风机故障报警。
故障报警同时打印维修派工单，及在上位机反映。
中央监控显示与打印：参数，状态，报警，手自动状态、动态流程图（设定值、测量值、状态等）。
冷水机组系统
冷水机组系统的监控，RTU系统按每天预先编排的时间假日程序来控制冷冻系统的启停和监视各
设备的工作状态。
负荷控制：测量冷冻水供回水温度、回水流量，计算用户的实际冷负荷，系统根据计算结果控制冷水机组开启的台数及冷水机组的制冷量，从而实现节能的目的。
压差控制：根据冷冻水供回水压差控制旁通阀的开度，以保证系统供回水温度的平衡。
设备群控：冷水机组系统的群控功能，根据负荷自动启/停冷水机组，并具有设定和修改控制参数功能。
冷水机组内的各种状态与过程参数将通过标准接口由冷水机组统上的控制器读取。
当旁通流量达到一台泵流量时，关停一台水泵，当总供回水压差低于设定值时开启水泵，以达到变量控制，实现空调系统综合节能的目的。
系统显示冷冻水泵的运行状态和故障报警。
监测：冷水机组系统的运行状态,运行时间累积,各环节水的温度、流量、水位、输入电流、电压.
报警：冷水机组系统故障报警，水温超过限定值报警。
故障报警同时打印维修派工单，及在上位机反映。
中央监控显示与打印：参数，状态，报警，动态流程图（设定值、测量值、状态等）。
给排水系统
控制：根据生活水箱、生活水池的水位启停生活水泵；根据污水池的水位控制排污泵的启停。
报警：生活水箱超低水位报警,生活水泵故障报警.故障报警同时打印维修派工单,及在上位机反映
中央监控显示与打印：水池、生活水箱、污水池水位状态，生活水泵与污水泵状态及报警。
变配电系统
从大厦的安全性考虑，中央监控系统对配电房的有关变配电状况，实行一般实时监视而不作控制，通常强电回路一切控制操作均留给现场有关控制器或操作人员执行。
BAS系统可实时监视以下参量：
监测：高压开关、低压开关和母联开关的工作状态；低压配电柜的电压、电流、功率因数、有功电度和无功电度；
报警：变压器超温报警，油箱低油位报警，发电机润滑油超温报警，蓄电池低电压报警，回路超负荷报警,电流超过额定值报警。
故障报警同时打印维修派工单，及在上位机反映。
中央监控显示与打印：各设备状态、参数、报警，动态流程图。
照明系统
照明系统的控制采用分回路按时间表自动开关，节省能源，并监测各回路的工作状态。
RTU系统按预先编排的时间假日程序来进行照明系统设备的开关控制及监视其状态；
正常照明监控：航空障碍灯，走廊等处室内照明；
非正常照明监控：安全照明、应急照明、疏散标志照明；
特殊照明监控：广告、建筑立面的艺术照明。
电梯系统
监测：电梯由RTU系统监视电梯的运行状态；
报警：由RTU系统对电梯故障进行报警。