1、楼宇智能化DDC控制系统、组态软件在楼宇智能化中的应用控制系统、组态软件在楼宇智能化中的应用自动化教指委主要内容 2.DDC控制系统的认知控制系统的认知 3.组态软件的基本认知组态软件的基本认知任务列表1.集散控制系统的含义集散控制系统的含义自动化教指委 楼宇智能化系统又称建筑设备自动化系统楼宇智能化系统又称建筑设备自动化系统(Building(Building Automation SystemAutomation System，BAS)BAS)，监控范围如下图所示：，监控范围如下图所示：自动化教指委子任务一：集散控制系统的含义子任务一：集散控制系统的含义 楼宇智能化系统采用的是基于现代控制
2、理论的集散型楼宇智能化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，即利用直接数字控制器（计算机控制系统，即利用直接数字控制器（Direct Direct Digital Digital Controller,DDCController,DDC）作为现场控制分站，实现对大）作为现场控制分站，实现对大楼内的机电设备的分散控制，再由上位计算机借助于组态楼内的机电设备的分散控制，再由上位计算机借助于组态软件实现对软件实现对DDCDDC的监控和管理，将现场的实际情况以动态的监控和管理，将现场的实际情况以动态画面的方式显示在中央控制室的监控计算机上。画面的方式显示在中央控制室的监控计算机上。自动化
3、教指委 集散控制系统结构如下图：集散控制系统结构如下图：自动化教指委子任务二：子任务二：DDC控制系统的认知控制系统的认知1.1.什么是什么是DDCDDC DDC DDC是一种具有控制功能和运算功能的嵌入式计算机是一种具有控制功能和运算功能的嵌入式计算机装置。它可以实现对被控设备特征参数与过程参数的测装置。它可以实现对被控设备特征参数与过程参数的测量。量。“数字数字”表示它可以利用计算机完成控制功能，表示它可以利用计算机完成控制功能，“直接直接”意味着它可以安装在被控设备附近。意味着它可以安装在被控设备附近。DDCDDC可独立可独立完成就地控制。完成就地控制。自动化教指委 THBAES-3 T
4、HBAES-3型楼宇智能化实训系统中用到的型楼宇智能化实训系统中用到的DDCDDC产品结产品结构外形如下图构外形如下图 ：HW-BA5208 HW-BA5210 HW-BA5208 HW-BA5210自动化教指委2.DDC2.DDC的工作原理的工作原理 DDC DDC通常用于计算机集散控制系统，它利用输入端口通常用于计算机集散控制系统，它利用输入端口连接来自于现场的手动控制信号、传感器（变送器）信号连接来自于现场的手动控制信号、传感器（变送器）信号以及其它连锁控制信号等。以及其它连锁控制信号等。CPUCPU接收输入信息后，按照预接收输入信息后，按照预定的程序进行运算和控制输出。通过它的输出端口
5、实现对定的程序进行运算和控制输出。通过它的输出端口实现对外部阀门控制器、风门执行器、电机等设备的驱动控制。外部阀门控制器、风门执行器、电机等设备的驱动控制。自动化教指委基本原理如下图所示：基本原理如下图所示：自动化教指委3.DDC3.DDC的的I/OI/O接口接口（1 1）输入接口）输入接口 输入接口是把现场各种开关信号、模拟信号变成输入接口是把现场各种开关信号、模拟信号变成DDCDDC内内部处理的标准信号。其中，部处理的标准信号。其中，DIDI为数字量输入信号，为数字量输入信号，AIAI为模为模拟量输入信号。拟量输入信号。自动化教指委 DIDI通道通道 DI DI接口一般与开关信号连接，如开
6、关量传感器的输出、接口一般与开关信号连接，如开关量传感器的输出、主令电器触点、其它电气连锁触点等。这些信号经过转换主令电器触点、其它电气连锁触点等。这些信号经过转换后变成后变成DDCDDC的标准信号，的标准信号，DDCDDC可以直接判断可以直接判断DIDI通道上开关信通道上开关信号的状态，并将其转化为数字信号（号的状态，并将其转化为数字信号（”ON”ON”或或”OFF”OFF”）。）。DIDI通道测控端口类型如图所示。通道测控端口类型如图所示。自动化教指委 AIAI通道通道 AI AI接口一般与模拟信号相连，如温度、压力、流量、接口一般与模拟信号相连，如温度、压力、流量、液位等，它们经过变送器
7、转换后变成标准的工业仪表电信液位等，它们经过变送器转换后变成标准的工业仪表电信号，如号，如0 05 5电压、电压、0 01010电压或电压或4 420mA20mA电流等。经过电流等。经过DDCDDC内部的内部的A/DA/D转换后变成数字量。转换后变成数字量。AIAI通道测控端口类型如通道测控端口类型如图所示。图所示。自动化教指委 （2 2）输出接口）输出接口 输出接口是把输出接口是把DDCDDC运算、控制、分析处理后的结果输运算、控制、分析处理后的结果输出为各种开关信号、模拟信号，以驱动现场的阀门、驱动出为各种开关信号、模拟信号，以驱动现场的阀门、驱动器、执行器、低压电器元件等进行动作。其中，
8、器、执行器、低压电器元件等进行动作。其中，DODO为数字为数字量输出信号，量输出信号，A0A0为模拟量输出信号。为模拟量输出信号。自动化教指委 DODO通道通道 DDC DDC可直接将数字量输出状态（可直接将数字量输出状态（”ON”ON”或或”OFF”OFF”）输）输出给出给DODO通道，用来驱动继电器或接触器的线圈、电磁阀门通道，用来驱动继电器或接触器的线圈、电磁阀门的线圈、的线圈、NPNNPN或或PNPPNP三极管、可控硅等。它们被用来控制诸三极管、可控硅等。它们被用来控制诸如开关型阀门的开、闭，电机的启、停，照明灯的开、关如开关型阀门的开、闭，电机的启、停，照明灯的开、关等。等。DODO
9、通道测控端口类型如图所示。通道测控端口类型如图所示。自动化教指委 AOAO通道通道 DDC DDC可以将数值量的当前值经过可以将数值量的当前值经过D/AD/A转换后输出给转换后输出给AOAO通通道。转换后的信号变成了标准的工业仪表电信号。模拟量道。转换后的信号变成了标准的工业仪表电信号。模拟量输出信号一般用来控制比例、伺服装置（如风阀或水阀）输出信号一般用来控制比例、伺服装置（如风阀或水阀）等。等。AOAO通道测控端口类型如图所示。通道测控端口类型如图所示。自动化教指委子任务三：组态软件的基本认知子任务三：组态软件的基本认知 组态软件提供了人机交换的方式，它就像一面窗口，组态软件提供了人机交换
10、的方式，它就像一面窗口，是操作人员与是操作人员与DDCDDC之间进行对话的接口。利用组态软件与之间进行对话的接口。利用组态软件与DDCDDC连接，能够实时的将连接，能够实时的将DDCDDC采集上来的信息以动态画面的采集上来的信息以动态画面的形式反映在计算机屏幕上，以此来实现对现场设备的实时形式反映在计算机屏幕上，以此来实现对现场设备的实时监控。监控。自动化教指委下图所示为一个典型的空调机组系统监控界面。下图所示为一个典型的空调机组系统监控界面。自动化教指委除此以外，组态软件还具有报警显示以及报表、曲线等功能除此以外，组态软件还具有报警显示以及报表、曲线等功能 自动化教指委大赛中使用的组态软件大
11、赛中使用的组态软件力控组态软件力控组态软件 力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方组态方式式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的种软件模块进行简单的“组态组态”，便可以非常容易地实现，便可以非常容易地实现和完成上位机监控的各项功能。主要的各种组件说明如下：和完成上位机监控的各
12、项功能。主要的各种组件说明如下：自动化教指委（1 1）工程管理器（）工程管理器（Project ManagerProject Manager）工程管理器用于工程管理包括用于创建、删除、备份、工程管理器用于工程管理包括用于创建、删除、备份、恢复、选择工程等。软件界面如下图所示。恢复、选择工程等。软件界面如下图所示。自动化教指委（2 2）开发系统（）开发系统（DrawDraw）开发系统是一个集成环境，可以完成创建工程画面、开发系统是一个集成环境，可以完成创建工程画面、配置各种系统参数、脚本、动画、启动力控其它程序组件配置各种系统参数、脚本、动画、启动力控其它程序组件等功能。软件界面如图所示。等功能
13、。软件界面如图所示。自动化教指委（3 3）界面运行系统（）界面运行系统（ViewView）界面运行系统用来运行由开发系统界面运行系统用来运行由开发系统Draw Draw 创建的画面，创建的画面，脚本、动画连接等工程，操作人员通过它来实现实时监控。脚本、动画连接等工程，操作人员通过它来实现实时监控。点击运行按钮，系统就会进入如下图所示的监控界面。点击运行按钮，系统就会进入如下图所示的监控界面。自动化教指委（4 4）实时数据库（）实时数据库（DBDB）实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，构建分实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，构建分布式应用系统的基础，它负责实时数据处理、历史数据存布式应
14、用系统的基础，它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。如储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。如下图下图所示。所示。自动化教指委（5 5）I/O I/O 驱动程序（驱动程序（I/O ServerI/O Server）I/O I/O 驱动程序负责力控与控制设备的通信，它将驱动程序负责力控与控制设备的通信，它将I/O I/O 设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的实时数据库，设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的实时数据库，以使数据的变化在界面运行系统上通过监控画面动态显示。以使数据的变化在界面运行系统上通过监控画面动态显示。力控组态软件支持的外部设
15、备如下图所示。力控组态软件支持的外部设备如下图所示。自动化教指委知识、技能归纳知识、技能归纳 集散控制系统，简单说来，就是把很多的工作分下去来做。集散控制系统，简单说来，就是把很多的工作分下去来做。举个简单的例子，在一个工作小组中，有组长，有组员，如果举个简单的例子，在一个工作小组中，有组长，有组员，如果几项工作同时由一个人来做，势必困难重重。所以在整个行动几项工作同时由一个人来做，势必困难重重。所以在整个行动过程中，组长要统揽全局，把不同的工作分到各个组员身上，过程中，组长要统揽全局，把不同的工作分到各个组员身上，组员们接到各自的任务，除了按照要求完成自身本职工作，还组员们接到各自的任务，除
16、了按照要求完成自身本职工作，还要不断把工作情况反馈给组长以便组长能够更好的掌握整体的要不断把工作情况反馈给组长以便组长能够更好的掌握整体的状态。那么在这个例子中，状态。那么在这个例子中，DDCDDC就是充当了组员的任务，它接就是充当了组员的任务，它接收上位计算机的指令去控制输出，同时不断采集着现场的信息收上位计算机的指令去控制输出，同时不断采集着现场的信息并反馈给上位计算机；而上位计算机在整个过程中的监视与控并反馈给上位计算机；而上位计算机在整个过程中的监视与控制都要依靠组态软件来完成。这就是集散控制系统中制都要依靠组态软件来完成。这就是集散控制系统中DDCDDC与组与组态的关系。态的关系。楼宇智能化
