DDC控制器的定义以及主要功能解析

DDC控制器，也叫直接数字控制器。DDC系统的组成通常包括中央控制设备（集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等）、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。

一、DDC控制器定义和主要功能

直接数字控制器DDC（Direct Digital Controller）又称下位机。直接数字控制器的“控制器”指完成被控设备特征参数与过程参数的测量，并达到控制目的的控制装置；

“数字”的含义是控制器利用数字电子计算机实现其功能要求；“直接”说明该装置在被控设备的附近，无须再通过其他装置即可实现上述全部测控功能。

它具有可靠性高、控制功能强、可编写程序，既能能独立监控有关设备，又可连网通过通信网络接受中央管理计算机的统一管理与优化管理。

主要功能

1．对现场设备进行周期性的数据采集。

2．对采集的数据进行调整和处理（滤波、放大、转换）。

3．对现场设备采集的信息进行分析和运算并控制现场设备的运行状态。

4．实时对现场设备运行状态的检查对比，对异常的状态进行报警处理。

5．根据现场采集的数据执行预定的控制算法（连续调节和顺序逻辑控制）。

6．通过预定的程序完成各种控制功能，包括P控制、PI控制、PID控制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和联锁控制等）。

7．对现场的设备执行各种命令（执行时间、事件响应程序、优化控制程序等）。

二、DDC控制器的结构及原理

DDC控制器内部包含了可编程序续的处理器，采用了模块化的硬件结构。在不同的控制要求下，可以对模块进行不同的组合。执行不同的控制功能。

DDC通用控制模块

可编程模块化控制器是最灵活、功能最强的DDC 设备。它具备通信功能，控制程序可根据要求进行编写或修改（比如CARE-excel编程），在系统设计和使用中，主要掌握DDC的输入和输出的连接。

工作原理：所有的控制逻辑均由微信号处理器，并以各控制器为基础完成。这些控制器接收传感器，常用触点或其它仪器传送来的输入信号，并根据软件程序处理这些信号，再输出信号到外部设备。这些信号可用于启动或关闭机器，打开或关闭阀门或风门，或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。

DDC控制器是整个控制系统的核心。是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道（AI）和数字量输入通道（DI）采集实时数据，并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号（A/D转换），然后按照一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，并将数字量信号转变成模拟量信号（D/A转换），并通过模拟量输出通道（AO）和数字量输出通道（DO）直接控制设备的运行。

DDC 的输入/输出有四种：

1．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。如： 0—5V、0—10V、-10V—+10V、0—20mA、4—20mA等。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。

2．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（通为“1”、断为“0”），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”。

3．模拟量输出（AO）

DDC控制器对外部信号的采集，通过DDC控制器分析处理后再输出给输出通道。当外部需要模拟量输出时，系统经过D/A转换器转换后变成标准电信号。如：0—5V、0—10V、0—20mA、4—20mA等。模拟量输出信号一般用来控制风阀或水阀，风阀和水阀，有气动执行器和电动执行器两种，气动执行器是通过DDC 输出的模拟量电信号来控制电气转换器，使其输出对应的气信号来控制气动执行器。电动执行器是通过DDC输出模拟量电信号直接控制电动执行器。

4．数字量输出（DO）

DDC控制器对外部信号的采集，通过DDC 控制器分析处理后再输出给输出通道。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。它们被用来控制诸如接触器、变频器、电磁阀、照明灯等。

三、直接数字控制（DDC）系统

直接数字控制（DDC）系统是指一个终端系统，是机械系统中用于服务于单独区域的组成部分，例如：一个单独的风机盘管控制器、VAV控制器、热泵控制器等。

DDC终端是DDC的应用系统。这是应用于商业建筑的控制工业的新发展，它可提供整个建筑暖通空调系统的运行情况。

直接数字控制DDC系统的信息处理与控制的水平取决于机器设备的形式，如VAV终端，其操作系统通过设置是否需加热或降温的气流温度来设定给定值，根据气流流量和给定值的最大最小流量值进行控制，也可设定的日程序、假日程序等。

如果装有排气感温棒，还可根据排气温度进行控制。直接数字控制DDC系统可监控每个VAV的风扇运行时间和管道加热器工作时间。

DDC 控制器作为控制系统的分站主要是和现场的设备进行连接。它们之间是通过RS-485网线进行连接，利用手持式编程器和PC机可以对DDC 进行编程，编程方式采用图形化编程语言。可以实现比例、比例-积分、比例积分-微分、开关、最大 /最小值选择、平均值、焓值、逻辑、联锁等控制功能。

DDC系统的优点：

1.简化操作；

2．降低费用；

3．提高舒适性；

4．无需校准；

5．改善控制方；

6．提高房产价值；

7．控制优越；

8．控制灵活；

9．改善居住条件；

10．改善维护和服务。

DDC系统的特点：

1．可将建筑联网；

2．能提供过往使用纪录；

3．操作人员不需要计算机经验；

4．DDC系统能协助顾问工程师；

5．DDC系统对服务和管理公司的益处；

6．DDC系统控制设备与机械系统设备之差异；

7．DDC系统适用的建筑大小。
责任编辑；zl