1、第二單元第二單元 國內(nèi)外常用控制器簡介國內(nèi)外常用控制器簡介模塊二模塊二 直接數(shù)字控制器控制直接數(shù)字控制器控制系統(tǒng)系統(tǒng)樓宇設(shè)備監(jiān)控及組態(tài)樓宇設(shè)備監(jiān)控及組態(tài) 第第2版版 書名：書名：樓宇設(shè)備監(jiān)控樓宇設(shè)備監(jiān)控及組態(tài)及組態(tài) 第第2版版 書號：書號：978-7-111-49777-6 作者：作者：姚衛(wèi)豐姚衛(wèi)豐 主編主編 出版社：機械工業(yè)出出版社：機械工業(yè)出版社版社國內(nèi)外常用控制器簡介國內(nèi)外常用控制器簡介 霍尼韋爾霍尼韋爾honeywell 西門子西門子siemens 江森自控江森自控johnson 清華同方清華同方 海灣海灣系統(tǒng)架構(gòu)比較BLNDDC1DDC2DDCXRS485/232BAS管理平管理平臺

2、臺Techcon 809-PC-CAN Techcon 809-PC-CAN適配器是一個高性能的CANBUS接口設(shè)備，通過RS-232端口將安裝有Techview-iDCS組態(tài)軟件的PC與Techcon控制器網(wǎng)絡(luò)連接。Techcon 809-PC-CAN適配器可以連接和管理最多250個Techcon控制器，向主機傳送最多60,000個點的數(shù)據(jù)。 特點 通訊速率38400bps 緊湊設(shè)計易于安裝 LED指示易于維護 直流供電 Techcon 04 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Techcon 04 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Techcon 809-CAN-HUBTechcon 809-CAN-HUB 是一個四端口的CA

3、NBUS集線器。它用于擴展CANBUS控制網(wǎng)絡(luò)，使信號的傳輸突破1km的限制。它的功能相當(dāng)于一個網(wǎng)絡(luò)中繼器。四個CANBUS端口的連接都采用雙絞線，數(shù)據(jù)傳輸速率是38400bps。特點 適用于CANBUS的四端口集線器 擴展CANBUS 通訊距離大于1 km LED指示易于維護 直流供電 Techcon 04 主控模塊主控模塊 Techcon 04系統(tǒng)主控模塊是專為樓宇管理而設(shè)計的可自由編程控制器。模塊化的設(shè)計使其可作為獨立單元運行，也可作為網(wǎng)絡(luò)的一部分。它非常適合于各種不同規(guī)模的樓宇。 主控模塊設(shè)計用于網(wǎng)絡(luò)通訊和空調(diào)系統(tǒng)。它可用于監(jiān)控冷機、空調(diào)機組、風(fēng)機盤管機組、通風(fēng)扇、泵和照明等。 主控模

4、塊與Techcon I/O模塊一起使用來控制設(shè)備。每個主控模塊可以最多與15個I/O模塊連接。Techcon 509-MCU-CC自動檢測和注冊I/O模塊上傳和下載控制程序 網(wǎng)絡(luò)變量綁定 系統(tǒng)配置和恢復(fù) 存儲應(yīng)用程序的大容量內(nèi)存 Techcon 509-MCU-CE支持以太網(wǎng)的主控模塊支持以太網(wǎng)的主控模塊以太網(wǎng)10Mbps總線，支持UDP、ICMP、ARP 協(xié)議自動檢測和注冊I/O模塊 上傳和下載控制程序 網(wǎng)絡(luò)變量綁定 系統(tǒng)配置和恢復(fù) 3個處理器共同工作提供更強大的處理能力 本地RS232端口用于配置控制器 存儲應(yīng)用程序的大容量內(nèi)存 Techcon 509-MCU-CE名稱名稱型號型號DIDI

5、DODOAIAIAOAOT T模擬量輸入模塊Techcon409-AIA-B-10-數(shù)字量輸入模塊Techcon409-DIA16繼電器輸出模塊Techcon409-DOA-10-機組控制模塊A型Techcon409-GCA-B6343-機組控制模塊B型Techcon409-GCB5263-測溫控制模塊D型Techcon409-GCD-D42333（10K類型3）電機控制模塊A型Techcon409-MCA124-電機控制模塊C型Techcon409-MCC142-閥門控制模塊A型Techcon409-VDA484-Techcon 04 I/O模塊矩陣模塊矩陣10PXC模塊化可編程控制器網(wǎng)絡(luò)結(jié)

6、構(gòu)模塊化可編程控制器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自控級自控級(ALN)Insight數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以太網(wǎng)以太網(wǎng)Insight用戶端用戶端Insight用戶端用戶端管理級管理級(MLN)PXC 緊湊型可編程控制器以太網(wǎng)/ RS-485 (4條）樓層級樓層級(FLN)RS-485總線擴展模塊 PXX.485.3電源模塊TXS.12F4PXC模塊化可編程控制器 PXC100-PE.96ABIM總線接口模塊 TXB1.P1FLN1FLN2FLN3TX-I/O模塊TX-I/O模塊模塊TCP/IP（6400個設(shè)備）個設(shè)備）RS-485(100個設(shè)備）一條FLN總線可帶32個設(shè)備“擴展”總線 “自助”總線PXC模塊化

7、控制器可以通過二種方式進行點數(shù)的擴展； “自助”總線和擴展總線TEC設(shè)備虛線黑框內(nèi)所有模塊在FLN總線上只算做一個設(shè)備11“自組”總線nPXC 模塊化可編程控制器 + 電源模塊(TXS.12F4) + TX-I/O 模塊 nPXC 模塊化可編程控制器最多支持64個TX-I/O 模塊，500 個物理點1234電源模塊PXC-M控制器擴展最遠距離擴展最遠距離50m 24AWG屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線5678電源模塊910TX-I/O總線擴展模塊總線擴展模塊PXC模塊化可編程控制器模塊化可編程控制器“自組自組”總線總線電源模塊必須配置，因為TX-I/O模塊自身沒有電源，由電源模塊提供電源。電源模塊的數(shù)量

8、取決于總線上每個TX-I/O模塊功耗的總和。TX-I/O總線擴展模塊能為TX-I/O模塊提供通訊信號, 并傳遞電源。12nPXC 模塊化可編程控制器 + FLN樓層級總線擴展模塊(PXX.485.3) + BIM總線接口模塊（PXB1.P1）+ TX-I/O輸入輸出點模塊n通過BIM總線接口模塊提供TX-I/O模塊電源和與PXC模塊化可編程控制器之間的通訊BIM總線接口模塊總線接口模塊 TXB1.P112345FLN樓層級總線樓層級總線擴展模塊擴展模塊PXX.485.3TX-I/O 模塊模塊化控制器支持3 條樓層級擴展總線 RS-485總線總線,最長最長1200米米 采用采用24AWG屏蔽雙絞

9、線屏蔽雙絞線PXC模塊化可編程控制器模塊化可編程控制器“擴展擴展”總線總線BIM總線接口模塊不但承擔(dān)通訊任務(wù), 而且自身攜帶電源, 可為TX-I/O模塊提供電源. 故本案例中, TX-I/O沒有配備電源模塊.13PXC模塊化可編程控制器的節(jié)能功能模塊化可編程控制器的節(jié)能功能nPID 閉環(huán)控制nPID 參數(shù)自整定功能n自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制(Adaptive control)n峰值能源管理(Peak demand limiting)n最優(yōu)化啟停控制(Start-Stop time optimization)n設(shè)備循環(huán)啟?？刂?Equipment scheduling, optimization a

10、nd sequencing)n日夜模式控制(Night setback control)14n 西門子的模塊化可編程控制器采用了美國博軟CyboSoft公司的無模型自適應(yīng)（Model-Free Adaptive，簡稱 MFA ）控制專利技術(shù)。 n 目前，MFA仍是CyboSoft公司的商業(yè)秘密，其用于專利申報的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示，它采用了3層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)以及時間滯后函數(shù)、活化函數(shù)、加權(quán)因子等部件，MFA在分析了前N次采樣的測量偏差（圖中的E1,E2,E3) ,使之能夠觀察和學(xué)習(xí)到過程的動態(tài)特性，并根據(jù)偏差的歷史直接計算出下一步的控制作用。n 自適應(yīng)控制功能優(yōu)點p 使系統(tǒng)響應(yīng)時間更快p 減小震蕩

11、p 消除靜態(tài)誤差p 節(jié)省調(diào)試時間p 提高控制精度p 延長設(shè)備使用周期p 減少維護成本p 節(jié)約能耗 PXC模塊化可編程控制器的自適應(yīng)控制功能模塊化可編程控制器的自適應(yīng)控制功能15PID 控制控制自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制 紅色紅色 閥門輸出閥門輸出 藍色藍色 設(shè)定溫度設(shè)定溫度黃色黃色 送風(fēng)溫度送風(fēng)溫度粉色粉色 回風(fēng)溫度回風(fēng)溫度圖例顯示的是一臺空調(diào)機組送風(fēng)溫度控制n 前半段使用PID控制，后半段使用自適應(yīng)控制后。水閥的輸出穩(wěn)定了很多，送風(fēng)溫度控制越來越趨于設(shè)定值，回風(fēng)溫度也趨于恒定。n 自適應(yīng)控制比PID控制效果更優(yōu)越。n MFA控制減少了水閥的動作頻率，從而延長了閥門的使用壽命。 優(yōu)越的控制效果不僅意

12、味著延長設(shè)備使用周期，減少維護成本，更能優(yōu)越的控制效果不僅意味著延長設(shè)備使用周期，減少維護成本，更能節(jié)約能源的消耗。節(jié)約能源的消耗。采用自適應(yīng)控制的采用自適應(yīng)控制的AHU送風(fēng)溫度控制送風(fēng)溫度控制16導(dǎo)軌安裝，自由組合總點數(shù)容量大，并可擴展PXC模塊化可編程控制器可帶FLN總線擴展模塊（PXX-485.3）2個TX-I/O的電源模塊（TXS12. F4）16個TX-IO點模塊(共128點)如果外接擴展箱,需TX-I/O總線連接模塊（TXFS1.EF4）箱體尺寸:800mm x 600mm x 200mmPXC模塊化可編程控制器靈活安裝模塊化可編程控制器靈活安裝電源線電源線:AC24, RVV2X

13、1.5通訊線通訊線:24AWG通訊線通訊線:UTP/24AWG736 mm380 mm17TX-I/O輸入輸出模塊系列輸入輸出模塊系列TX-I/O輸入輸出模塊系列輸入輸出模塊系列共有共有8種種 產(chǎn)品號n16 點DI 輸入 TXM1.16Dn8 點DI 輸入 TXM1.8Dn6 點DO 輸出 TXM1.6Rn6 點DO 輸出帶手動超持功能 TXM1.6R-Mn8 點通用輸入 TXM1.8Un8 點通用輸入帶顯示和手動超持功能 TXM1.8U-MLn8 點超級通用輸入輸出 TXM1.8Xn8 點超級通用輸入輸出帶顯示和手動超持功能 TXM1.8X-MLTX-I/O輸入輸出模塊系列適用于輸入輸出模塊

14、系列適用于PXC模塊化可編程控制器的點數(shù)擴展模塊化可編程控制器的點數(shù)擴展TX-I/O輸入輸出模塊系列也適用于MBC/MEC、控制器的點數(shù)的擴展18TX-I/O數(shù)字輸入模塊數(shù)字輸入模塊兩種數(shù)字量輸入模塊：TXM1.8D， TXM1.16D8DI和16DI數(shù)字量輸入：u無源開關(guān)觸點信號u脈沖計數(shù)，10Hz 8DI上，達8個 16DI上，達8個uLED指示燈顯示點位狀態(tài) 19TX-I/O數(shù)字輸出模塊數(shù)字輸出模塊兩款輸出模塊： TXM1.6R， TXM1.6R-M無手動超持與帶手動超持二種n6DOu常開或常閉 u觸點容量250V, 4AuLED指示燈顯示點位狀態(tài)n6DO（手動超持）u常開或常閉 u觸點

15、容量250V, 4AuLED指示燈顯示點位狀態(tài)u手動超持開關(guān) 20TX-I/O通用輸入通用輸入/輸出模塊輸出模塊兩款通用輸入輸出模塊：TXM1.8U ， TXM1.8U-ML無手動超持無顯示與帶手動超持有顯示通用輸入輸出UI/O可用作DI、AI、AO點n模擬量輸入信號（AI) 類型：u0-10 Vu鎳1000 Landis & Gyr 曲線u1k鉑電阻u10k & 100k熱敏電阻n數(shù)字量輸入信號（DI) 類型：u干接點或脈沖計數(shù)器 (20Hz)n模擬量輸出信號（AO)類型 u0-10 V 21TX-I/O超級通用輸入超級通用輸入/輸出模塊輸出模塊兩款超通用輸入/輸出模塊：TX

16、M1.8X ，TXM1.8X-ML無手動超持無顯示與帶手動超持有顯示超級通用輸入輸出UI/O可用作DI、AI、AO點n模擬量輸入信號（AI) 類型：u0-10Vu4-20mAu鎳1000 Landis & Gyr曲線u1k 鉑電阻u10K & 100K 熱敏電阻n數(shù)字量輸入信號（DI) 類型：u干接點或脈沖計數(shù)器 (20Hz)n模擬量輸出信號（AO)類型u0-10Vu4-20mA (每個模塊最多4個) 第三單元第三單元 霍尼韋爾樓控硬件系統(tǒng)霍尼韋爾樓控硬件系統(tǒng)模塊二模塊二 直接數(shù)字控制器控制直接數(shù)字控制器控制系統(tǒng)系統(tǒng)霍尼韋爾樓控硬件系統(tǒng)霍尼韋爾樓控硬件系統(tǒng) XL50 控制器控制

17、器 XL80 控制器控制器 XL100 控制器控制器 XL500 控制器控制器 XL800 控制器控制器一一 Excel 50 控制器控制器Excel 50控制器程序u內(nèi)部程序。預(yù)先配置的應(yīng)用程序存儲在應(yīng)用模塊內(nèi)存中，可通過MMI或其他外部設(shè)備訪問u 外部程序。CARE軟件建立和下載到控制器的應(yīng)用程序一一 Excel 50 控制器控制器Excel 50控制器兩種型號:u帶人工操作界面MMI（Man-Machine-Interface）u不帶人工操作界面MMI一一 Excel 50 控制器控制器u8個模擬輸入、4個模擬輸出、4個數(shù)字輸入及6個數(shù)字輸出u所有的輸入和輸出都有高達24VAC和35VA

18、C的過電壓保護，數(shù)字輸出有短路保護u多種通訊方式，如通過XI584、服務(wù)軟件或C-Bus均可進行程序下載一一 Excel 50 控制器控制器一一 Excel 50 控制器控制器XL50-FCXL50 控制器控制器分類分類XL50-FCLC-BUSMETER BUS(RJ45 JACK)LEDsSHIELDC +C -C-BUS TxD, YELPOWER, GRNC-BUS RxD, YELMETER BUS TxD, YELMETER BUS RxD, YEL000001234 56C-BUSTERMINATIONSWITCH一一 Excel 50 控制器控制器DI點點分無源無源和有源觸點有

19、源觸點1)無源觸點無源觸點，連接23-32（DI1）29-32（DI4）2)有源觸點有源觸點，則應(yīng)連接23-24（DI1）、25-26（DI2）、27-28（DI3）、29-30（DI4）一一 Excel 50 控制器控制器DDC50端口連接方式端口連接方式 DO點點，連接方式最簡單，直接連接3-4（DO1），5-6（DO2）、7-8（DO3）、9-10（DO4）、11-12（DO5）、13-14（DO6）即可一一 Excel 50 控制器控制器4）AI點點，有四種連接有四種連接方式方式:1) 連接33-34（AI1）、35-36（AI2）、37-38（AI3）、39-40（AI4）、41-4

20、2（AI5）、43-44（AI6）、45-46（AI7）、47-48（AI8）；2)當(dāng)AI點用作DI點時,連接33-31(AI1)47-31(AI8) 。一一 Excel 50 控制器控制器2）AO點點，直接連接15-16（AO1）、17-18（AO2）、19-20（AO3）、21-22（AO4）一一 Excel 50 控制器控制器 取消或退出上一級菜單取消或退出上一級菜單 光標(biāo)上移光標(biāo)上移 光標(biāo)下移光標(biāo)下移光標(biāo)右移光標(biāo)右移光標(biāo)右移光標(biāo)右移增加數(shù)值，每按一次增加增加數(shù)值，每按一次增加1減小數(shù)值，每按一次減小減小數(shù)值，每按一次減小1回車確定鍵回車確定鍵0000040cBASIC FUN CTIO

21、N KEYSLCD DISPLAYFAST ACCESSKEYSC一一 Excel 50 控制器控制器顯示當(dāng)前顯示當(dāng)前Plant狀態(tài)狀態(tài)輸入密碼查看、修改時間程序輸入密碼查看、修改時間程序輸入密碼顯示數(shù)據(jù)點和控制器相關(guān)參數(shù)輸入密碼顯示數(shù)據(jù)點和控制器相關(guān)參數(shù)顯示報警信息顯示報警信息0000040cBASIC FUN CTION KEYSLCD DISPLAYFAST ACCESSKEYSC一一 Excel 50 控制器控制器 屏幕可顯示4行，每行最多16個字符。屏幕顯示包含光標(biāo)或閃爍字符，上、下箭頭，也可采用快捷鍵進入時間程序及數(shù)據(jù)點和參數(shù)，這時需要輸入密碼時，初始密碼是3333，可通過“+”“

22、-”鍵獲得，也可修改密碼。一一 Excel 50 控制器控制器選擇合適的電源正確接入到DDC電源端（1，2）設(shè)置控制器相關(guān)參數(shù)uExcel 50控制器操作控制器操作二二 DDC 500/600 控制器控制器1) Excel 500/600可根據(jù)建筑管理需要自由編制監(jiān)控系統(tǒng)，適合于中等容量的建筑物，如學(xué)校、酒店、寫字樓、購物中心和醫(yī)院等。2) Excel 500/600不僅可以監(jiān)控加熱、通風(fēng)、空調(diào)等系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)能源管理，包含優(yōu)化起停、晚間凈化以及最大負載要求等，可通過系統(tǒng)總線連接最多建筑管理員。3) Excel 500控制器有LonWorks總線，與Honeywell三分之一的設(shè)備具有互用性

23、。其外形圖如圖3-18所示。二二 DDC 500/600 控制器控制器1特性特性（1）通訊方式）通訊方式 1)開放式的LonWorks總線和C-BUS總線；2)采用調(diào)制解調(diào)器或ISDN終端適配器可達到38.4KBAUD，可通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)撥號上網(wǎng)。3)分布式I/O模塊可通過Excel 500控制器C-Bus網(wǎng)絡(luò)或LonWorks網(wǎng)絡(luò)操作。二二 DDC 500/600 控制器控制器(2)控制器容量控制器容量 1)Excel 500系統(tǒng)可通過Honeywell C-Bus網(wǎng)絡(luò)或LonWorks網(wǎng)絡(luò)提供能量管理和控制功能，監(jiān)控功能可通過可編程的16位微處理器數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)。2)Excel 500X

24、CL5010 控制器用于分布式I/O模塊，采用LonWorks總線通訊。3)Excel 500系統(tǒng)可自由編程，既可用作單機控制器；也可用作網(wǎng)絡(luò)的一部分，通過C-bus可連接最多30個控制器，速率從9.6kbd76.8kbd；還可作為開放式LonWorks網(wǎng)絡(luò)的一部分。二二 DDC 500/600 控制器控制器(3)模塊和點數(shù)模塊和點數(shù)容量容量 1)在C-Bus網(wǎng)絡(luò)中，每個Excel 500/600控制器系統(tǒng)可控制最多16個分布式I/O模塊，2)對于XC5010C，包括內(nèi)部模塊內(nèi)部模塊和分布式模塊分布式模塊，總共可支持16個模塊；3)對于XCL5010，只能支持分布式模塊，最多5個housing

25、s，每個housing可放置4個模塊，要求第一個模塊必須是電源模塊，第四個模塊必須是CPU模塊，最多可擴展16個I/O模塊，但相同類型的模塊不能大于10個，且最多128個物理點、256個偽點。 二二 DDC 500/600 控制器控制器（4）其他特性）其他特性 1)Excel 500應(yīng)用程序可通過CARE編程并下載到Flash EPROM中。2)采用金制電容器緩沖內(nèi)存，斷電后可維持大約72小時。3)外部MMI，調(diào)制解調(diào)器、ISDN適配器、GSM適配器或TCP/IP調(diào)制解調(diào)器均可通過控制器串行口連接。4)通訊模塊可提供C-bus 和LonWorks總線連接，用LED指示控制器操作狀態(tài)、發(fā)送狀態(tài)和

26、接收狀態(tài)。5)每個模塊上有一個電源燈L1和一個服務(wù)燈L2，L2指示總線節(jié)點的當(dāng)前狀態(tài)。6)ON指示沒有載入應(yīng)用程序指示沒有載入應(yīng)用程序，BLINKING表示載入了應(yīng)用程表示載入了應(yīng)用程序但沒有配置序但沒有配置，OFF表示載入了應(yīng)用程序并已經(jīng)配置表示載入了應(yīng)用程序并已經(jīng)配置。二二 DDC 500/600 控制器控制器2內(nèi)部模塊1) Excel 500/600內(nèi)部模塊由XC5010C (Excel 500) 或 XC6010 (Excel 600)CPU模塊、電源模塊XP501或 XP502及輸入輸出模塊組成。2) XF521, 522, 523 和 524模塊是數(shù)字和模擬I/O模塊，是EXCEL

27、 5000系統(tǒng)的一部分，這些模塊可以將傳感器輸入進行轉(zhuǎn)換，也可以提供適于執(zhí)行器的輸出信號。二二 DDC 500/600 控制器控制器二二 DDC 500/600 控制器控制器各模塊功能介紹：各模塊功能介紹：（1）計算機模塊XC5010C/XC5210C ，其特性如下：1）東芝TMP93CS41F 16位微處理器；2）共1.28 MB存儲器，其中2x512 KB Flash EPROM和2x128 KB RAM；3）6個操作狀態(tài)指示燈；4）對MMI采用RS232端口用調(diào)制解調(diào)器或ISDN終端適配器通訊；二二 DDC 500/600 控制器控制器5）對C-BUS采用RS485通訊；6）數(shù)據(jù)緩沖器采

28、用金制電容器；7）具有看門狗功能； 8）采用3120神經(jīng)元芯片；9）有LonWorks服務(wù)按鈕和LED。圖圖3- 19 計算機模塊計算機模塊XC5010C / XC5210C 二二 DDC 500/600 控制器控制器（3）電源模塊）電源模塊，其特性如下：1）通過內(nèi)部總線給模塊提供電壓；2）可連接UPS；3）有3個操作狀態(tài)LED； 4）有看門狗功能； 二二 DDC 500/600 控制器控制器（4）模擬輸入模塊）模擬輸入模塊XF521A/526 ：1）8個模擬輸入（AI1 - AI8），有下面幾種輸入形式：010VDC、020 mA （通過外界500電阻獲得）、4 20 mA （通過外界500電阻獲得）、NTC 20k和PT 1000 (-50C +150C)。對于XF526，只有下面幾種輸入形式：PT 1000 (0C +400C)、 PT 3000,、PT 100、Balco 500。二二 DDC 5