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本帖最后由 techbridge 于 2011-12-11 19:58 編輯
DDC控制器的一種典型應用
摘要：針對大型建筑的普及，人們對樓宇自動化系統的集成度提出了更新更高的要求。本文給出了英維思系列控制器對新風機組控制的典型應用。實踐表明這種應用能有效地提高系統的集成度，節約成本。
引言：
一座建筑物的完美性不僅表現在其建筑質量、房間的功能和建筑結構，對今天的投資者、經營者和用戶來說，更受關注的是舒適的居住和工作條件及低廉的使用和維護成本。因此，建筑物內部的技術裝備及其運行效果越來越受到重視。評價一個樓宇自動化系統有三個重要的標準，即用戶最關心的可靠性、經營者最關心的經濟性和投資者最關心的安全性。這就使得系統集成度和穩定性的提高成了建筑智能化技術研究的新課題，因為監控設備的數量和集成度將直接影響建筑的建造成本和整個系統的穩定性。基于直接數字控制(DDC)方式的樓宇自動化系統是一種模塊化結構的系統，可以組成大小不同的規模，易于更換和擴展。在樓宇自控系統中得到廣泛應用，在國內應用得較多的有Siemens、Honeywell、Jonhnson、Invensys等品牌。在本文中，筆者將就Invensys公司的I／ANiagara系統中的MNL-150系列控制器對新風機組的監控應用做出討論。
1、直接數字控制技術的工作原理
直接數字控制系統(DirectDigitalControl簡稱DDC)工作原理如圖1所示。處理器通過模擬量輸入通道(A1)和開關量輸入通道(D1)采集實時數據，然后按照一定的規律進行計算，最后發出控制信號，并通過模擬量輸出通道(AO)和開關量輸出通道(DO)直接控制執行器產生動作，從而完成設備的啟停控制等等，來完成設備的監控目的。DDC系統是一個閉環控制系統，是應用于建筑設備自動化系統中的最普遍方式。
2、新風機組的監控點表：
在大型建筑中，新風機組是用得較多的建筑設備，在普遍的情況下，需要對新風機組進行如下的監控方式：
． 監測風機的運行狀態。
． 監測風機的故障狀態。
． 監測風機的手／自動狀態。
． 控制加濕電磁閥的開關。
． 監測送風溫濕度。
． 送風濕度控制：根據送 風濕度與設定濕度比較，控制加濕電磁閥的開關，從而控制送風濕度在設定的范圍內。
． 聯鎖控制：新風風閥與風機和水閥聯鎖控制，停風機時自動關閉新風閥，水閥設置在一定開度；風機啟動前，延時自動打開新風閥。
． 監測過濾網的壓差報警，提醒清洗過濾網。
． 監測防霜凍報警信號。當防霜凍報警時，關風機、關新風風閥、打開熱水閥門，進行機組自我保護。待防霜凍報警取消后，自動進入自動運行。
相對于控制要求而言，新風機組的監控點表如表1所示：
3、I/A系列控制器
I/A系列LonMark 50，100，150和200系列控制器是可互操作的、符合LONMARK現場總線標準的控制器。所有控制器均可以現場編程，WorkPlace Tech工具軟件可以對控制器重復組態，并能重復修改應用參數，靈活性非常好。它們主要適用于屋頂機組、熱泵、風機盤管以及類似的應用場合。這些控制器既可獨立運行，又可接入LONWORKS FFT一10自由拓撲網絡。控制型號表如表2所示。
控制器型號表如下：
． LonmarkMN50系列控制器：1個數字輸入端，1個通用輸入端，3個數字輸出端；
． LonmarkMNl00系列控制器：1個數字輸入端，2個通用輸入端，4個數字輸出端；
． LonmarkMNl50系列控制器：3個通用輸入端，2個數字輸出端，2個模擬輸出端；
． LonmarkMN200系列控制器：2個數字輸入端，3個通用輸入端，6個數字輸出端，2個模擬輸出端。
4、方案選擇：
根據新風機組所需要接入的監控點和UA系列控制器的技術參數，我們可以有如下幾種設計方案。新風機組共有11個監控點(2個AI端、5個DI端、1個AO端、3個DO端)。
1)選擇UA系列中的MNL-150控制器和一個擴展模塊(DUl)，但MNL-150只有2個DO端，缺少一個DO端，可以將其接到LONWORKS網絡中DO端有剩余的DDC控制器上，通過網絡通訊來達到監控目的。該種方式對網絡系統穩定性的要求較高，獨立性能差，一旦網絡癱瘓，將不再具備對新風機組監控的能力。
2)選擇I／A系列中的MNL-200控制器。它有2個DI端、3個UI端、6個DO端和2個AO端，再加一個擴展模塊(DUI)之后，完全可以達到設計要求。該種方式中采用了MNL-200控制器，它的價格較貴，并且有冗余，沒有做到最合理的利用設備資源。
上述兩種方案都是在建筑設備自動化系統設計中常采用的方法，但筆者希望既要使系統獨立性能好、集成度高，又保證系統的最低成本，于是設想能否將MNL-150控制器剩余的一個AO端作改動使其能實現DO端的功能。I/A系列控制器的DO端是繼電器輸出，是開關量，而AO端輸出的是0～20mA的電流信號，能否將模擬電流量通過某種電路轉換成開關量就是問題的關鍵所在。 |
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