DDC 在空调控制系统中的应用浅析

2020-11-28李恒茂

建材发展导向 2020年3期

关键词：点数模拟量中央空调

李恒茂

（烟台华宇科技发展有限公司，山东烟台 264001）

针对空调产业的现状，以及国家可持续发展战略的影响，各个空调公司开始适用控制器、变频器等，实现空调的节能效果。DDC 可以通过负载变化控制接口转接设备的运行，提高空调的运行效率与节能效果，对于空调系统的运行具有重要意义。

1 中央空调系统现状

1.1 空调系统示意

本试验对工业厂房内的中央空调进行研究分析，其主机为1 台螺杆式2 台离心机，组合式空调器10 台，变频器十台，以及冷却水泵若干、冷冻水泵若干、冷却塔六台。

1.2 水量大耗电问题

在空调工作时，会把负荷控制在80%的范围内，以保证空调长久稳定的运行。而冷却水泵和冷冻水泵在运作时，其所产生的电量是由水量决定，这种设计有很多弊端，空调工作需要的水量大，而供回水的温差小，如此一来，就耗费了很多电力。

1.3 手动系统难管理问题

对于中央空调在使用的过程中出现的一系列问题，不能直观地表达出来，无法实现智能化的数据反馈保存，这也是管理上十分困难的问题，数据不能直观地显示，就需要有专门的人员对中央空调进行定期检测，这不仅浪费了人力物力资源，更给中央空调的管理造成了困扰。

2 DDC 在空调控制系统中的应用

2.1 DDC 容量的选择

DDC 容量包含两个方面：一是单台控制器所能够允许I/O 的点数；二是用户存储器的容量（字数）。

I/O 点数的选择，DDC 平均的I/O 点的价格还比较高，因此应该合理选用DDC 的I/O 点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I/O 点最少，但必须留有一定的裕量。通常I/O 点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10～15%的裕量来确定。西门子PXC 系列DDC 的CPU模块按I/O 点数多少不同和效能不同有多种不同结构配置的品种。DDC 控制器采用Apogee 操作系统，采用块擦存储器（FLASHMEMORY） 128/256KBYTE，在进行程序的添加和修改时非常方便，并可在失电的状态下永久保存应用程序。系统中的每台DDC 控制器有一个板上内置实时时钟、日期，用于进行真正的独立操作，并可随系统时间自动校正。本系统不使用软件时钟，具有至少可供使用30 天后备电池。

现场控制器PXC 的AI 与DI 及A0 与D0 采用模块化方式，可根据现场受控设备的数量、位置任意组合与拆分设置，具有较强的开放性和扩展性，符合我国行业标准JGJ/T1692 第26.4.2.3 条规定。当某一模块的损坏与摘除均不会影响整个控制器的运行。DO 输出为二位方式（单刀双掷），以进行开启/关闭控制；A0 输出为电压（0～10V 范围可调）式的，以驱动调节装置，其最小分辨率为被控制装置操作范围的百分之一，A0 与D0 模块针对于其每一组输出都配有面板上手动超弛开关，供操作人员现场操作。

2.2 I/O 模块的选择

1）确定I/O 点数，确定I/O 点数的时候要考虑裕量，方便对功能进行扩展。对一个控制对象，控制方法不同或者编程水平的差异，都会造成I/O 点数的不同。

2）开关量I/O，标准的I/O 接口用于同传感器和开关（如按钮、流量计、限位开关等）及控制（开/关）设备（如指示灯、报警器、变频器等）进行数据传输。典型的交流I/O 信号为24-240V（AV），直流I/O 信号为5-24V（DC）。

第一，开关量输入模块的选择重点考虑一下两点：首先，根据现场输入信号与DDC 输入模块的距离确定电平的高低，正常情况下，24V 以下为低电平，该距离不能太远，比如，电压为12V，则传输距离一般不能超过60m，如果传输距离较远，则应该选择电流信号传输。第二，开关量输出模块的选择重点考虑以下两点：首先是输出方式选择，一般有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种方式，其中，继电器输出的价格较低、电压使用范围广、瞬时电压/电流的承受能力强，并且具有一定的隔离作用，然而其具有寿命短、有触点、瞬时速度慢的缺点。当驱动电感性负载时，最大开环频率不得超过1HZ。晶闸管输出（交流）和晶体管输出（直流）都属于无触点开关输出，适用于通断频繁的感性负载。感性负载在断开瞬间会产生较高反电压，必须采取抑制措施；其次，输出电流的选择。一般要求输出电流＞负载电流，如果负载电流较大，输出模块不能直接驱动时，应增加中间放大环节。

3）模拟量I/O，模拟量I/O 接口的主要作用是传输传感器产生的信号，其具有测量流量、温度和压力等模拟量数值的功能，并可以将测量的数值用于控制电压或电流输出设备。DDC 的典型接口量程对于双极性电压为-10+10V、电流为 4～20mA 或 10～50mA。