建筑设备自动化-DDC及DCS

建筑设备自动化DDC及DCS简介DDC及DCS简介DDC及DCS系统DDC及DCS简介1、什么是DDC？DDC:DirectDigitalControl应用数字技术(或计算机技术)的控制系统2、什么是DCS？DCS:DistributedControlSystem应用现代通信技术(计算机网络技术)将多个DDC组成的自控网络系统DDC及DCS简介3、目标和意义•提高控制精度(ImprovedControlEffectiveness)•提高控制效率(ImprovedOperationalEfficiency)•提高能源利用效率(IncreasedEnergyEfficiency)DDC及DCS简介4、DDC系统的基本结构数字控制器执行机构受控对象(或过程)测量装置给定值r(t)偏差a(t)受控变量c(t)+-外部扰动d(t)u(t)m(t)b(t)A/D转换器计算机系统D/A转换器DDC及DCS简介5、DDC基本组成元素1.基于微处理器(Microprocessor)的控制器(Controller)2.执行控制逻辑或算法的软件(Software)3.获取控制参数的传感器(Sensor)4.A/D转换器(Analog-to-DigitalConverter)5.D/A转换器(Digital-to-AnalogConverter)6.执行控制输出的执行器(Executor)DDC及DCS简介6、基于微处理器的控制器的特点1.硬件一般具有通用的体系结构，软件执行特定控制功能或算法。这个特点可以保证控制系统硬件布线稳定的情况下执行不同的控制策略。2.通常具有多输入和多输出的功能。这个特点使用一个控制器可以控制多参数的被控对象，或同时控制多个对象。DDC及DCS简介7、控制系统的发展过程DDC及DCS简介8、数字技术在楼宇自控系统中的应用过程8.1操作指导控制系统计算机输入通道(AI,DI)受控对象或过程控制仪表显示器键盘打印机操作人员DDC及DCS简介8.2DDC系统计算机输入/输出通道(I/O)受控对象或过程输入/输出通道(I/O)...显示器键盘打印机...DDC及DCS简介8.3监督计算机控制(SupervisoryComputerControl)系统SCC计算机DCC计算机1输入/输出通道(AI,DI,AO,DO)受控对象或过程DCC计算机n输入/输出通道(AI,DI,AO,DO)......DDC及DCS简介9、自控网络(AutomationandControlNetwork)•利用通信介质(有线或无线)将自控系统中各种节点(node)或设备(device)，如传感器、执行器、控制器和信息处理机等，互连而形成的集合体•通过检测、监视、通信和控制使网络上所有节点或设备在满足自控系统实时(real-time)性能的基础上进行信息共享(data-sharing)和互操作(interoperability)，从而实现自控系统的特定功能DDC及DCS简介10、控制网络通信方式1.对等(peer-to-peer)方式：自控网络上的通信节点或设备具有相等的通信优先权，通过“竞争”方式进行通信2.轮询(polling)方式：由主站点(Master)向各从站点(Slave)进行询问方式的进行通信3.令牌(token)方式：通过令牌传递方式进行通信DDC及DCS简介11、对等通信控制网络DDC及DCS简介12、轮询和令牌通信控制网络DDC及DCS简介13、混合通信控制网络DDC及DCS简介14、通信协议(CommunicationProtocol)•控制网络通信协议是各DDC相互通信的规则或规定。•描述通信规则或规定的内容就称为通信协议•通信协议通常是分层次进行描述的，每层的协议通常称为“层协议”，由不同层协议构成的完整通信协议称为“协议栈”•协议的描述语言通常为自然语言与形式语言(FormalLanguage)相结合的方式。•协议的特点是抽象的，用具体语言实现协议规定的功能则称为协议的“实现(Implement)”,因而协议实现是具体的DDC及DCS简介15、欧盟BACS体系DDC及DCS简介16、HVAC控制网络中常用的通信协议•BACnet(ADataCommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetwork)•LonTalk(forLocalOperatingNetworks)•EIB•XML/WebServices•etc.