DDC 在空調控制系統中的應用淺析

李恒茂

（煙臺華宇科技發展有限公司，山東 煙臺 264001）

針對空調產業的現狀，以及國家可持續發展戰略的影響，各個空調公司開始適用控制器、變頻器等，實現空調的節能效果。DDC 可以通過負載變化控制接口轉接設備的運行，提高空調的運行效率與節能效果，對于空調系統的運行具有重要意義。

1 中央空調系統現狀

1.1 空調系統示意

本試驗對工業廠房內的中央空調進行研究分析，其主機為1 臺螺桿式2 臺離心機，組合式空調器10 臺，變頻器十臺，以及冷卻水泵若干、冷凍水泵若干、冷卻塔六臺。

1.2 水量大耗電問題

在空調工作時，會把負荷控制在80%的范圍內，以保證空調長久穩定的運行。而冷卻水泵和冷凍水泵在運作時，其所產生的電量是由水量決定，這種設計有很多弊端，空調工作需要的水量大，而供回水的溫差小，如此一來，就耗費了很多電力。

1.3 手動系統難管理問題

對于中央空調在使用的過程中出現的一系列問題，不能直觀地表達出來，無法實現智能化的數據反饋保存，這也是管理上十分困難的問題，數據不能直觀地顯示，就需要有專門的人員對中央空調進行定期檢測，這不僅浪費了人力物力資源，更給中央空調的管理造成了困擾。

2 DDC 在空調控制系統中的應用

2.1 DDC 容量的選擇

DDC 容量包含兩個方面：一是單臺控制器所能夠允許I/O 的點數；二是用戶存儲器的容量（字數）。

I/O 點數的選擇，DDC 平均的I/O 點的價格還比較高，因此應該合理選用DDC 的I/O 點的數量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O 點最少，但必須留有一定的裕量。通常I/O 點數是根據被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10～15%的裕量來確定。西門子PXC 系列DDC 的CPU模塊按I/O 點數多少不同和效能不同有多種不同結構配置的品種。DDC 控制器采用Apogee 操作系統，采用塊擦存儲器（FLASHMEMORY） 128/256KBYTE，在進行程序的添加和修改時非常方便，并可在失電的狀態下永久保存應用程序。系統中的每臺DDC 控制器有一個板上內置實時時鐘、日期，用于進行真正的獨立操作，并可隨系統時間自動校正。本系統不使用軟件時鐘，具有至少可供使用30 天后備電池。

現場控制器PXC 的AI 與DI 及A0 與D0 采用模塊化方式，可根據現場受控設備的數量、位置任意組合與拆分設置，具有較強的開放性和擴展性，符合我國行業標準JGJ/T1692 第26.4.2.3 條規定。當某一模塊的損壞與摘除均不會影響整個控制器的運行。DO 輸出為二位方式（單刀雙擲），以進行開啟/關閉控制；A0 輸出為電壓（0～10V 范圍可調）式的，以驅動調節裝置，其最小分辨率為被控制裝置操作范圍的百分之一，A0 與D0 模塊針對于其每一組輸出都配有面板上手動超弛開關，供操作人員現場操作。

2.2 I/O 模塊的選擇

1） 確定I/O 點數，確定I/O 點數的時候要考慮裕量，方便對功能進行擴展。對一個控制對象，控制方法不同或者編程水平的差異，都會造成I/O 點數的不同。

2） 開關量I/O，標準的I/O 接口用于同傳感器和開關（如按鈕、流量計、限位開關等） 及控制（開/關） 設備（如指示燈、報警器、變頻器等） 進行數據傳輸。典型的交流I/O 信號為24-240V（AV），直流I/O 信號為5-24V（DC）。

第一，開關量輸入模塊的選擇重點考慮一下兩點：首先，根據現場輸入信號與DDC 輸入模塊的距離確定電平的高低，正常情況下，24V 以下為低電平，該距離不能太遠，比如，電壓為12V，則傳輸距離一般不能超過60m，如果傳輸距離較遠，則應該選擇電流信號傳輸。第二，開關量輸出模塊的選擇重點考慮以下兩點：首先是輸出方式選擇，一般有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種方式，其中，繼電器輸出的價格較低、電壓使用范圍廣、瞬時電壓/電流的承受能力強，并且具有一定的隔離作用，然而其具有壽命短、有觸點、瞬時速度慢的缺點。當驅動電感性負載時，最大開環頻率不得超過1HZ。晶閘管輸出（交流） 和晶體管輸出（直流） 都屬于無觸點開關輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。感性負載在斷開瞬間會產生較高反電壓，必須采取抑制措施；其次，輸出電流的選擇。一般要求輸出電流＞負載電流，如果負載電流較大，輸出模塊不能直接驅動時，應增加中間放大環節。

3） 模擬量I/O，模擬量I/O 接口的主要作用是傳輸傳感器產生的信號，其具有測量流量、溫度和壓力等模擬量數值的功能，并可以將測量的數值用于控制電壓或電流輸出設備。DDC 的典型接口量程對于雙極性電壓為-10+10V、電流為 4～20mA 或 10～50mA。

3 結語

隨著我國經濟水平的發展，人們對生活水平的要求越來越高，這就造成了大量中央空調的投入使用。中央空調的大量使用導致中國社會電力需求持續增長，人們也發現了重要空調的弊端，比如耗電量大、監控管理不完善。