1、 中央空调控制技术中央空调控制技术 2017 2017年年2 2月月-2017-2017年年5 5月月2第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 自动控制系统组成自动控制系统组成2.1 检测技术与常用传感器检测技术与常用传感器2.2调节控制与执行器调节控制与执行器2.3计算机控制技术计算机控制技术2.43第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础4第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础测量元件：测量元件：其职能是测量被控制的物理量，如果这个物理量其职能是测量被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般再转换为电量。是非电量，一般再转换为电量。例如：湿敏
2、传感器是利用例如：湿敏传感器是利用“湿湿- -电电”效应来检测湿度，并将其转换成电信号；热电偶效应来检测湿度，并将其转换成电信号；热电偶是用于检测温度并转换为电压等。是用于检测温度并转换为电压等。给定元件：给定元件：其职能是给出与期望的被控量相对应的系统输入其职能是给出与期望的被控量相对应的系统输入量（即参据量）。量（即参据量）。比较元件：比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据量进行比较，求出它们之间的偏差。的参据量进行比较，求出它们之间的偏差。控制控制/ /调节器：调节器：根据比较元件给出的偏差按一定的调节规律根据比较元件给出的偏
3、差按一定的调节规律发出调节命令，控制执行元件去控制被控对象的被控参数。发出调节命令，控制执行元件去控制被控对象的被控参数。执行元件：执行元件：直接推动被控对象，使其被控量发生变化。直接推动被控对象，使其被控量发生变化。用来用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。5第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础例子例子: : 压差旁路调节压差旁路调节 通过测量冷冻水通过测量冷冻水供水、回水之间压力供水、回水之间压力差来控制冷冻水供、差来控制冷冻水供、回水之间旁通电动二回水之间旁通电动二通阀的开度，使冷冻通阀的开度，使冷冻水供水、回水之间压水供水
4、、回水之间压力差维持恒定，使冷力差维持恒定，使冷水机组一侧工作在恒水机组一侧工作在恒定水流状态。定水流状态。6第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础7第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础8第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础被被测测物物理理量量变换变换转换转换放大放大运算运算标准输出：标准输出：05V DC010V DC420mA DC9第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础被测物理量被测物理量（P P、T T、H H、L L）变换变换转换转换放大放大运算运算标准输出：标准输出：05V DC010V DC420mA DC传传感
5、感器器10第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 能感受到被测量的信息能感受到被测量的信息, ,并能将检测感受到的信息并能将检测感受到的信息, ,按一按一定规律变换成电信号定规律变换成电信号, ,即把各种非电量按一定规律转换成便即把各种非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量于处理和传输的另一种物理量( (一般为电量一般为电量),),以满足信息的以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 敏感元件、转换元件、测量电路。敏感元件、转换元件、测量电路。11第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 检测类型
6、：接触、非接触；检测类型：接触、非接触； 传感器：铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻（非线性、互换性差）、传感器：铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻（非线性、互换性差）、 热电偶等；热电偶等； 精度：精度：1%1%； 范围：气温范围：气温-4045-40450 0C C，风道，风道-30130-301300 0C C，水管，水管0-1000-1000 0C C； 结构：墙挂式、风道式、水管式、室外型等；结构：墙挂式、风道式、水管式、室外型等； 输出：输出：0-5V0-5V，0-10V0-10V，4-20mA4-20mA。12第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 传感器：铂热电阻、铜热电阻
7、、热敏电阻、热电偶等；传感器：铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等； 13第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 传感器：铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等；传感器：铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等； 14第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 传感器：陶瓷湿敏元件（非线性）、传感器：陶瓷湿敏元件（非线性）、 电容式相对湿度传感元件；电容式相对湿度传感元件； 精度：精度：2%RH2%RH； 范围：范围：10-90%RH10-90%RH（50500 0C C）；）； 输出：输出：0-5V0-5V，0-10V0-10V，4-20mA4-20mA。 15第
8、二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 压力检测仪选用依据压力检测仪选用依据 性能要求：如精度、范围及附加装置的要求等；性能要求：如精度、范围及附加装置的要求等； 被测介质的性质：如温度、粘度、腐蚀和易燃易爆情况等；被测介质的性质：如温度、粘度、腐蚀和易燃易爆情况等； 现场环境：如高温、腐蚀潮湿、振动等。现场环境：如高温、腐蚀潮湿、振动等。 量程确定准则：量程确定准则： 压力较稳定时，压力较稳定时，Pmax3/4Pmax3/4量程；量程； 压力波动较大时，压力波动较大时，Pmax2/3Pmax1/3Pmin1/3量程。量程。 主要用于风道静压、供水管压、压差的检测主要用于风道静压
9、、供水管压、压差的检测16第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 17第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 测量方式：测量方式： 一般分为连续测量和定点测量，其中一般分为连续测量和定点测量，其中 连续测量：持续测量液位的变化；连续测量：持续测量液位的变化； 定点测量：检测液位是否达到上限、下限或某个特定的位置定点测量：检测液位是否达到上限、下限或某个特定的位置 （一般称液位开关）。（一般称液位开关）。 仪表类型：仪表类型：直读式、静压式、浮力式、机械式、电气式直读式、静压式、浮力式、机械式、电气式18第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础19第
10、二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 流量检测方法：流量检测方法：差压式、容积式、涡轮式等。差压式、容积式、涡轮式等。 流量检测仪选用依据：流量检测仪选用依据： 容许压力损失；容许压力损失； 最大、最小额定流量；最大、最小额定流量； 使用环境；使用环境； 流体性质与状态；流体性质与状态； 精度；精度； 显示方式。显示方式。20第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础21第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 利用节流部件前后流体的差压与平均流速的关系，由利用节流部件前后流体的差压与平均流速的关系，由差压测量值计算出流量值。差压测量值计算出流量值。
11、结构：节流装置与差压计配套使用；结构：节流装置与差压计配套使用； 适用性：适用性：50mm50mm以上管径；以上管径； 精度：精度：2%2%； 特点：结构简单、制造方便，最为常用。特点：结构简单、制造方便，最为常用。 精度与流动状态无关，精度高（粘度愈大）；精度与流动状态无关，精度高（粘度愈大）； 不宜使用于含固体颗粒、高温或低温的流体。不宜使用于含固体颗粒、高温或低温的流体。 结构复杂，造价高。结构复杂，造价高。22第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 结构原理：涡轮叶片旋转、产生磁感应脉冲，转速近似结构原理：涡轮叶片旋转、产生磁感应脉冲，转速近似正比于流量；正比于流量；
12、适用于清洁流体；适用于清洁流体； 精度、造价介于差压与容积式之间。精度、造价介于差压与容积式之间。 流量的时间积分。流量的时间积分。 主要用于检测空气中主要用于检测空气中COCO2 2 和和COCO的含量；的含量； 采用半导体气体传感器；采用半导体气体传感器； 适用于车库及人员密集场所，保证空气质量。适用于车库及人员密集场所，保证空气质量。23第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础： 双位调节：双位调节：取开（取开（+1+1，ONON）/ /关（关（-1-1，OFFOFF ）两种状态。）两种状态。 实际使用双位调节存在滞环区，以避免引起执行机构和设备频繁起停。实际使用双位调节存
13、在滞环区，以避免引起执行机构和设备频繁起停。-1+1-1+1PePe- -+ +24第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 三位调节：三位调节：取取+1+1、0 0、-1-1三种开关状态控制信号。三种开关状态控制信号。 注：分别可以对应电动机正转、停、反转，或对应系统大、中、小注：分别可以对应电动机正转、停、反转，或对应系统大、中、小 三种工作方式；实际含义有具体的应用确定。三种工作方式；实际含义有具体的应用确定。 位式调节特性：位式调节特性： （1 1）当被调参数偏差设定在一定数值时，调节器输出最大值或最小值，使）当被调参数偏差设定在一定数值时，调节器输出最大值或最小值，使调
14、节器全开或全闭，双位调节输出有两种状态：全开和全闭；调节器全开或全闭，双位调节输出有两种状态：全开和全闭； （2 2）三位调节有三种状态：全开、中间、全闭；）三位调节有三种状态：全开、中间、全闭； （3 3）被调参数不能稳定在不变的数值上，而是在规定范围内波动。）被调参数不能稳定在不变的数值上，而是在规定范围内波动。 （4 4）从调节品质出发，波动范围越小越好，但波动范围太小，则波动的次）从调节品质出发，波动范围越小越好，但波动范围太小，则波动的次数愈多。数愈多。 适用：适用：调节精度要求不高的地方，如房间温度的调节、精度要求不高的调节精度要求不高的地方，如房间温度的调节、精度要求不高的液位控
15、制。液位控制。25第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 特性：特性：当被调参数与给定值有偏差时，调节器能按被调参数与给定值的当被调参数与给定值有偏差时，调节器能按被调参数与给定值的偏差值大小和方向输出与偏差成比例的控制信号。偏差值大小和方向输出与偏差成比例的控制信号。 P=KeP=Ke P: P:调节器输出调节器输出 e e：调节器的输入，即测量值与给定值之差。：调节器的输入，即测量值与给定值之差。 K K：比例常数：比例常数te0PK026第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 特点：特点： 1 1）不同偏差值对应不同执行机构的位置；）不同偏差值对应不同执行
16、机构的位置； 2 2）调节速度快，稳定性好，不容易超调；）调节速度快，稳定性好，不容易超调； 3 3）在调节过度过程结束时有残余的偏差，被调参数不能回到原来的给）在调节过度过程结束时有残余的偏差，被调参数不能回到原来的给定值上，特别是负荷变化幅度较大时。定值上，特别是负荷变化幅度较大时。 适用：适用：调节精度不高的场所，如一般液位调节、压力调节。调节精度不高的场所，如一般液位调节、压力调节。27第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 特性：特性：当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器对偏差进行积分并输当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器对偏差进行积分并输出相应控制信号，控制执
17、行器动作，一直到被调参数与给定值偏差消失为出相应控制信号，控制执行器动作，一直到被调参数与给定值偏差消失为止。止。 特点：特点：没有偏差，但调节时间很长，极少单独使用。没有偏差，但调节时间很长，极少单独使用。te0PK10K2K1K2t28第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 特性：特性：当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器综合了比例、积分调当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器综合了比例、积分调节器的优点，在偏差出现时，开始以比例的特性进行调节，接着又叠加积节器的优点，在偏差出现时，开始以比例的特性进行调节，接着又叠加积分特性进行调节，以消除偏差。分特性进行调节，以消除偏
18、差。 特点：特点：当负荷变化较大，被调参数不允许与给定值有偏差时，采用比例当负荷变化较大，被调参数不允许与给定值有偏差时，采用比例积分调节最适宜。常用的调节规律。积分调节最适宜。常用的调节规律。te0P0tK29第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础te0 特性：特性：当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器的输出信号不仅与输当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差有比例关系，同时还与偏差的变化速度有关。入偏差有比例关系，同时还与偏差的变化速度有关。 特点：特点：微分环节可增进调节系统的稳定度，使系统比例增益微分环节可增进调节系统的稳定度，使系统比例增益K增
19、大而加增大而加快调节过程，减少动态偏差和静态偏差；在滞后较大的场合下将会大大改快调节过程，减少动态偏差和静态偏差；在滞后较大的场合下将会大大改善调节品质。但存在高频干扰或周期干扰的场合应避免使用微分调节善调节品质。但存在高频干扰或周期干扰的场合应避免使用微分调节 。30第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础te0 特性：特性：当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器的输出信号不仅与输当被调参数与其给定值存在偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差及偏差存在的时间长短有关，而且还与偏差变化的速度有关。入偏差及偏差存在的时间长短有关，而且还与偏差变化的速度有关。 特点：特点： PID综
20、合了各种调节规律的优点，有更高的调节质量，是适应性综合了各种调节规律的优点，有更高的调节质量，是适应性最好的单回路调节规律，在实际工程中得到广泛的应用。最好的单回路调节规律，在实际工程中得到广泛的应用。 31第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 由执行机构和调节机构组成，它接收来自调节器的调节信由执行机构和调节机构组成，它接收来自调节器的调节信号，由执行机构转换成角位移或线位移输出，再驱动调节机构号，由执行机构转换成角位移或线位移输出，再驱动调节机构改变被调介质的物质量（或能量），以达到要求的状态。执行改变被调介质的物质量（或能量），以达到要求的状态。执行器是自控调节系统中的
21、重要环节。器是自控调节系统中的重要环节。 执行机构使用的能源种类可分为气动、电动、液动三种。执行机构使用的能源种类可分为气动、电动、液动三种。智能楼宇的空调系统中常用电动和气动两种执行器。智能楼宇的空调系统中常用电动和气动两种执行器。32第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 执行机构与调节机构的连接有两种方式：执行机构与调节机构的连接有两种方式： 直接连接直接连接 执行机构一般安装在调节机构（如阀门）的上部，直接驱执行机构一般安装在调节机构（如阀门）的上部，直接驱动调节机构，这类执行机构有直行程电动执行机构、电磁阀的动调节机构，这类执行机构有直行程电动执行机构、电磁阀的线圈控
22、制机构、电动阀门的电动装置、气动薄膜执行机构和气线圈控制机构、电动阀门的电动装置、气动薄膜执行机构和气动活塞执行机构等。动活塞执行机构等。 间接连接间接连接 执行机构与调节机构分开安装，通过转臂及连杆连接，转执行机构与调节机构分开安装，通过转臂及连杆连接，转臂作回转运动。此类执行机构有角行程电动执行机构、气动长臂作回转运动。此类执行机构有角行程电动执行机构、气动长行程执行机构。行程执行机构。33第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 电动执行器的组成一般采用随动系统的方案：电动执行器的组成一般采用随动系统的方案： 电动执行机构根据配用的调节机构不同，输出方式有电动执行机构根据配
23、用的调节机构不同，输出方式有直行程、角行程和多转式三种类型。直行程、角行程和多转式三种类型。34第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 智能楼宇中，空调、通风控智能楼宇中，空调、通风控制系统常用的电动执行器有以下制系统常用的电动执行器有以下几种：几种： 电磁阀电磁阀 电磁阀是常用的电动执行器电磁阀是常用的电动执行器之一，其结构简单、价格低廉，之一，其结构简单、价格低廉，结构原理如图所示。它是利用线结构原理如图所示。它是利用线圈通电后，产生电磁吸力提升活圈通电后，产生电磁吸力提升活动铁芯，带动阀塞运动控制气体动铁芯，带动阀塞运动控制气体或液体流通、通断。或液体流通、通断。35第二
24、章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础36第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础37第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 电动调节阀电动调节阀 电动调节阀在空调控制中使电动调节阀在空调控制中使用比较普遍，其基本结构如图所用比较普遍，其基本结构如图所示，由电动执行机构和调节阀两示，由电动执行机构和调节阀两大部分组成，电动调节阀是以电大部分组成，电动调节阀是以电动机为动力元件，将控制器输出动机为动力元件，将控制器输出信号转换为阀门开度。它是一种信号转换为阀门开度。它是一种连续动作的执行器。连续动作的执行器。38第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调
25、控制技术基础电动调节阀电动调节阀39第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 在智能楼宇的空调、通风系在智能楼宇的空调、通风系统中，使用得比较多的执行器还统中，使用得比较多的执行器还有风门。风门用来精确控制风的有风门。风门用来精确控制风的流量，其结构原理如图所示。流量，其结构原理如图所示。40第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 在采用电加热器的空调温度自动调节系统中，执行元件一在采用电加热器的空调温度自动调节系统中，执行元件一般是电气控制设备，如采用位式调节则为继电器、接触器或晶般是电气控制设备，如采用位式调节则为继电器、接触器或晶闸管（可控硅）交流开关等。闸
26、管（可控硅）交流开关等。41第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础42第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础4344第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （1 1）系统组成）系统组成 一种多机组成的、逻辑上具有分级管理和控制功能的分级分布式系统，一种多机组成的、逻辑上具有分级管理和控制功能的分级分布式系统，由一个中央站和若干个分布在现场的分站组成，一般具备现场、分站、中央由一个中央站和若干个分布在现场的分站组成，一般具备现场、分站、中央站、管理系统四级。站、管理系统四级。 （2 2）特点）特点 分站分站DDCDDC配有微处理芯片，可以独立完成所
27、有控制工作，具有实时性控配有微处理芯片，可以独立完成所有控制工作，具有实时性控制显示和协调管理功能及时间程序等。制显示和协调管理功能及时间程序等。 数据通信、数据通信、CRTCRT显示、监控计算机及其它外设加入，使系统成为一个整显示、监控计算机及其它外设加入，使系统成为一个整体，可实现集中操作、管理、显示以及报警。体，可实现集中操作、管理、显示以及报警。 中央站停止工作不影响分站功能和设备运转，分站完全自治，保证系中央站停止工作不影响分站功能和设备运转，分站完全自治，保证系统的可靠性。统的可靠性。 分站和中央站共同连接在一条总线上，保证数据的一致性，进一步提分站和中央站共同连接在一条总线上，保
28、证数据的一致性，进一步提高系统的可靠性、实时性和准确性。高系统的可靠性、实时性和准确性。45第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （3 3）网络结构：环形和总线形）网络结构：环形和总线形 在这两种结构中，各个节点是平等的，任意两个节点之间的通信可以直在这两种结构中，各个节点是平等的，任意两个节点之间的通信可以直接通过网络进行。接通过网络进行。 共用传输介质，实现传输介质共享。采用以令牌来限定每个节点用网络共用传输介质，实现传输介质共享。采用以令牌来限定每个节点用网络的时间或载波侦听与碰撞检测技术。的时间或载波侦听与碰撞检测技术。 （4 4）DCSDCS的发展方向：集成化、开放
29、化、智能化的发展方向：集成化、开放化、智能化 实现开放式的通信系统，与管理信息紧密结合，向上能与实现开放式的通信系统，与管理信息紧密结合，向上能与Ethernet接口，接口，向下支持现场总线，实现全实时全数字通信。向下支持现场总线，实现全实时全数字通信。46第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 网络控制器网络控制器 NCUN1网（管理层网）网（管理层网）Ethernet、ArcnetBAS操作站操作站 DDC控制器控制器 DDC控制器控制器 DDC控制器控制器集成器集成器 冷冻主机冷冻主机 N2 设备设备47第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （1 1）构
30、造）构造 DDCDDC一般不设置一般不设置CRTCRT显示器和操作键盘，但可通过计算机显示器和操作键盘，但可通过计算机或编程器对其进行编程和对系统参数进行修改。或编程器对其进行编程和对系统参数进行修改。48第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2 2）模块化）模块化DDCDDC控制器的组成结构控制器的组成结构49第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2 2）模块化）模块化DDCDDC控制器的组成结构控制器的组成结构 计算模块计算模块 通过输入模块完成数据采集、滤波、非线性校正、各种补偿运算、上通过输入模块完成数据采集、滤波、非线性校正、各种补偿运算、上下
31、限报警及累积量计算等；下限报警及累积量计算等； 经过运算，输出模块输出控制信号，驱动执行机构完成对控制对象经过运算，输出模块输出控制信号，驱动执行机构完成对控制对象的控制；的控制； 可通过远程驱动模块和远程执行器实现远程控制。可通过远程驱动模块和远程执行器实现远程控制。50 通信模块通信模块 将测量值和状态监测信号送到中央管理计算机数据库，供实时显示、将测量值和状态监测信号送到中央管理计算机数据库，供实时显示、数据处理、优化计算、报警打印等。数据处理、优化计算、报警打印等。 中央管理计算机的管理、控制指令同样可通过通信模块送入中央管理计算机的管理、控制指令同样可通过通信模块送入DDCDDC控制
32、控制器计算机模块，实现系统的直接调控。器计算机模块，实现系统的直接调控。 DDCDDC控制器的通信方式控制器的通信方式 点对点点对点(Peer to Peer)(Peer to Peer)方式：通信速率达方式：通信速率达115.2kbps115.2kbps。 RS485RS485方式：总线长度长度达方式：总线长度长度达1.2km1.2km。第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2 2）模块化）模块化DDCDDC控制器的组成结构控制器的组成结构51 内部总线内部总线 一般采用一般采用VMEVME总线，支持多总线，支持多CPUCPU的的1616位位/32/32位总线。位总线。
33、电源模块电源模块 采用隔离变压器，将其一次、二次线圈间的屏蔽层可靠接地，隔离采用隔离变压器，将其一次、二次线圈间的屏蔽层可靠接地，隔离共模干扰；共模干扰； 具有过压具有过压/ /欠压显示功能；欠压显示功能； 带有板内微处理器，提供高质量的带有板内微处理器，提供高质量的24V DC24V DC稳压电源；稳压电源； 长寿命后备锂电池。长寿命后备锂电池。第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2 2）模块化）模块化DDCDDC控制器的组成结构控制器的组成结构52 输入输入/ /输出模块输出模块 模拟输入模块模拟输入模块(AI)(AI) 受控对象中有许多连续性的物理量，传感器检测后通
34、过受控对象中有许多连续性的物理量，传感器检测后通过AIAI模块模块送入送入DDCDDC进行进行处理。其标准电信号有：进行进行处理。其标准电信号有： 电阻信号：电阻信号：100 100 、500 500 、1k1k、 10k10k、20k20k； 电压信号：电压信号：1-5V DC1-5V DC、0-5V DC0-5V DC、0-10V DC0-10V DC等；等； 电流信号：电流信号：4-20mA DC4-20mA DC。 模拟输出模块模拟输出模块(AO)(AO) 输出输出4-20mA DC4-20mA DC电流信号或电流信号或1-5V DC1-5V DC、0-5V DC0-5V DC、0-1
35、0V DC0-10V DC电压电压信号，用以操作调节阀、风门、转速等。信号，用以操作调节阀、风门、转速等。第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2 2）模块化）模块化DDCDDC控制器的组成结构控制器的组成结构53 数字输入模块数字输入模块(DI)(DI) 输入各种限位开关、继电器、电气联动机构、电磁阀门联动触点的输入各种限位开关、继电器、电气联动机构、电磁阀门联动触点的开、关状态等二位信号。开、关状态等二位信号。 数字输出模块数字输出模块(DO)(DO) 用于电机启用于电机启/ /停、电磁阀门、继电器、指示灯、声报警器等开关控制。停、电磁阀门、继电器、指示灯、声报警器等开
36、关控制。 脉冲输入模块脉冲输入模块(PI)(PI) 转速计、涡轮流量计、脉冲电量表等脉冲信号的输入。转速计、涡轮流量计、脉冲电量表等脉冲信号的输入。第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2 2）模块化）模块化DDCDDC控制器的组成结构控制器的组成结构54第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （3 3）软件）软件 基础软件：作为固化程序固化在模块中的通用软件，通常由基础软件：作为固化程序固化在模块中的通用软件，通常由DDCDDC控控制器生产厂家直接在微处理芯片中写入。制器生产厂家直接在微处理芯片中写入。 应用软件：是针对各控制内容而编写，不同的控制要求不相
37、同的控应用软件：是针对各控制内容而编写，不同的控制要求不相同的控制程序。因此，这部分的软件可以根据管理人员的要求进行一定的修改。制程序。因此，这部分的软件可以根据管理人员的要求进行一定的修改。 自检软件：该软件的设置可以保证自检软件：该软件的设置可以保证DDCDDC控制器的正常运行，检测其控制器的正常运行，检测其运行故障，便于管理人员的维修操作。运行故障，便于管理人员的维修操作。 55（4 4）容量的选择）容量的选择 DDCDDC的容量一般是以其所包含的控制点的数量来衡量的。所谓控制的容量一般是以其所包含的控制点的数量来衡量的。所谓控制点系指点系指DDCDDC的的I/OI/O点，即点，即DID
38、I、DODO、AIAI、AOAO。第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 设备或控制参数多且较为集中的场所，宜采用大容量控制器；设备或控制参数多且较为集中的场所，宜采用大容量控制器； 对于参数或设备较为分散的场所（如每层的空调机房等），则宜采用对于参数或设备较为分散的场所（如每层的空调机房等），则宜采用每一对象（或每一机房）独立一个控制器的方式；每一对象（或每一机房）独立一个控制器的方式； 无论是大容量还是小容量控制器，同一控制对象中的各种控制及管无论是大容量还是小容量控制器，同一控制对象中的各种控制及管理的内容应尽可能放进同一理的内容应尽可能放进同一DDC控制器，尤其是那些相
39、互有关联的控制量控制器，尤其是那些相互有关联的控制量（如空调系统中回风温度（如空调系统中回风温度AI与电动阀输出控制信号与电动阀输出控制信号AO，压差输入与旁通，压差输入与旁通阀输出控制信号）更应如此。主要基于以下阀输出控制信号）更应如此。主要基于以下3点：点： 保证其控制的有效及可靠；保证其控制的有效及可靠； 运行管理更为方便；运行管理更为方便； 充分发挥控制器功能以提高控制速度。充分发挥控制器功能以提高控制速度。 总之，应尽可能避免将同一控制对象（或系统）中的点数放进不同的总之，应尽可能避免将同一控制对象（或系统）中的点数放进不同的控制器中，或者尽量缩小范围并且不应把有重要关联的参数量分开
40、，最多控制器中，或者尽量缩小范围并且不应把有重要关联的参数量分开，最多也只宜在两台控制器中解决。也只宜在两台控制器中解决。56第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （1 1）功能）功能 集中监视、管理、系统生成及诊断等监控和管理的职能。集中监视、管理、系统生成及诊断等监控和管理的职能。 （2 2）要求）要求 硬件系统耐用可靠，应用软件方便使用且功能齐全。硬件系统耐用可靠，应用软件方便使用且功能齐全。57（1 1）中央监控计算机与）中央监控计算机与DDCDDC之间的通信之间的通信 能适应现场恶劣环境；能适应现场恶劣环境； 传输速率不低于传输速率不低于9600bps9600bps
41、； 传输距离不大于传输距离不大于1.2km1.2km，可采用，可采用UTPUTP作为传输介质；作为传输介质； 抵抗高电压入侵。抵抗高电压入侵。（2 2）多台中央监控计算机与管理计算机之间的通信）多台中央监控计算机与管理计算机之间的通信 在具有多台中央管理计算机的在具有多台中央管理计算机的DCSDCS系统中，常用网络型中央监控系系统中，常用网络型中央监控系统结构。中央管理计算机之间需要互相传输大量的数据和图像等信息，统结构。中央管理计算机之间需要互相传输大量的数据和图像等信息，而且有一定的实时性要求。而且有一定的实时性要求。第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 58第二章第二章
42、 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 59第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础60第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础61第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础62 总界面 空调系统 送排风系统 给排水系统 变配电系统 照明系统第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础63第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础64第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础65第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础66第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础67第二章第二章 中央空调控
43、制技术基础中央空调控制技术基础 （1）DDC分站连接传感器执行器的输入、输出模块，应用现场总线，分站连接传感器执行器的输入、输出模块，应用现场总线，从分站内部走向设备现场，形成分布式输入、输出现场网络层。从分站内部走向设备现场，形成分布式输入、输出现场网络层。 （2）现场总线是全数字、半双工串行双向通信系统。作为一种局域网，）现场总线是全数字、半双工串行双向通信系统。作为一种局域网，连接现场智能仪表，信号传输采用数字传输。连接现场智能仪表，信号传输采用数字传输。 （1）DCS系统：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓系统：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方接线方式，传递式
44、，传递4-20mA或或24VDC信号。信号。 （2） FCS系统：采用数字式通信方式取代设备级的系统：采用数字式通信方式取代设备级的4-20mA(模拟量）模拟量）/24VDC 开关量信号，使用一根电缆连接所有现场设备。开关量信号，使用一根电缆连接所有现场设备。 68第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础69第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （1）现场总线主要特征）现场总线主要特征 数字式通信方式取代设备级的模拟量和开关量信号；数字式通信方式取代设备级的模拟量和开关量信号； 在车间级与设备级通信的数字化网络；在车间级与设备级通信的数字化网络； 工厂自动化过程
45、中现场级通信的一次数字化革命；工厂自动化过程中现场级通信的一次数字化革命； 使自控系统与设备加入工厂信息网络，成为企业信息网络底层；使自控系统与设备加入工厂信息网络，成为企业信息网络底层； 工厂计算机网络到现场级设备的延伸，支撑现场级与车间级信息集工厂计算机网络到现场级设备的延伸，支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。成的技术基础。 70第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （2）现场总线的要求）现场总线的要求 传输速度快传输速度快 响应时间短响应时间短 指突然发生意外事件时，仪表将该事件传输到网络上或执行器接收到指突然发生意外事件时，仪表将该事件传输到网络上或执行器接收到该
46、信息马上执行所需的时间。该信息马上执行所需的时间。 巡回时间短巡回时间短 系统与所有通信对象都至少完成一次通信所需的时间。系统与所有通信对象都至少完成一次通信所需的时间。 71第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （3）现场总线与局域网的区别）现场总线与局域网的区别 72第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （4）当前比较流行的现场总线）当前比较流行的现场总线 Lonworks Lonworks 局部操作网络局部操作网络 BACnet BACnet 楼宇自动化与控制网络楼宇自动化与控制网络 Profibus Profibus 过程现场总线过程现场总线 HAR
47、T HART 可寻址远程传感器高速通道可寻址远程传感器高速通道 CAN CAN 控制局域网络控制局域网络 FF FF 现场总线基金会现场总线基金会 ModbusModbus ControllogixControllogix 73第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础74第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （5） Lonworks总线及其分层模型总线及其分层模型 19921992年美国的年美国的EchelonEchelon公司推出的实时测控网络公司推出的实时测控网络局部操作网络局部操作网络(Local Operating Networks, (Local Op
48、erating Networks, ) )。 LonworksLonworks是专门为实时控制而设计的，是在控制层提供互操作的现场是专门为实时控制而设计的，是在控制层提供互操作的现场总线。总线。 楼宇自动化系统具有测控点分散、被控设备种类多且本身配有控制系统楼宇自动化系统具有测控点分散、被控设备种类多且本身配有控制系统的特点。因此，的特点。因此，LonworksLonworks在楼宇自动化中得到广泛应用。在楼宇自动化中得到广泛应用。 模型分层：模型分层：LonworksLonworks采用开放式采用开放式ISO/OSIISO/OSI模型全部模型全部7 7层通信协议结构，如层通信协议结构，如下表
49、：下表： 75第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （6） Lonworks总线技术总线技术 LonworksLonworks结点：结点： 神经元结点神经元结点：以神经元芯片为核心的控制结点，采用：以神经元芯片为核心的控制结点，采用MIPMIP结构。结构。 HoseBaseHoseBase结点结点：将神经元芯片作为通信协议处理器，用高性能主机实：将神经元芯片作为通信协议处理器，用高性能主机实现复杂测控功能。现复杂测控功能。 76第二章第二章 中央空调控制技术基础中央空调控制技术基础 （6） Lonworks总线技术总线技术 路由器：路由器： 使使LonworksLonwork
50、s突破传统现场总线的限制，通信不受通信介质、距离和速突破传统现场总线的限制，通信不受通信介质、距离和速率的限制。包括中继器、桥接器、路由器等几种。率的限制。包括中继器、桥接器、路由器等几种。 神经元芯片：神经元芯片： LonworksLonworks技术的核心，内部包括三个技术的核心，内部包括三个CPUCPU： 介质访问控制处理器介质访问控制处理器：处理：处理LonTalkLonTalk协议的协议的1 1、2 2层处理层处理LonTalkLonTalk协议的协议的第第1 1层和第层和第2 2层功能，实现介质访问的控制和处理。层功能，实现介质访问的控制和处理。 网络处理器网络处理器：处理：处理L
