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空调自动控制选择PLC还是DDC?PLC空调控制系统和DDC空调控制系统有何不同?

2022年12月28日

应用空调控制系统的方式有多种可以选择。除了传统的单片机系统外,还可以选择DDC空调控制系统PLC空调控制系统等。在早期,许多用户在空调控制领域使用局部数字直接控制(DDC)。而选用DDC空调控制系统的主要原因是:DDC控制器是针对HVAC暖通空调设备的控制设计的,固化了更多的专家控制策略,可以实现更好的性价比,降低了编程师和操作人员的应用要求,易于理解软件和控制器的操作,应用程序的修改和维护相对PLC更方便。早期的PLC空调控制系统应用不多,主要原因是价格高,早期PLC在逻辑、计数和计时方面都有优势,但在以模拟量为主要处理对象的空调系统中,缺乏足够的计算和分析能力。近年来,着新型PLC工业级别控制器在存储容量和运算能力方面的迅速发展,这一缺陷得到了弥补,许多制造商在硬件水平大大提高的同时, 又开发出适合操作和分析的指令集系统, 并制造了一系列运算和通讯等专用模块来强化这方面的性能,从发展趋势来看,目前PLC控制器的计算能力与DDC空调控制系统差别并不大,通信能力也大大提高。再加上其固有的可靠性、可扩展性和开放性,它已完全可以胜任以模拟量为主要处理对象的空调系统中的控制任务,并反映在其他性能上DDC无法实现的优势。



性能比较:



CPU与扩展模块之间的通信方式比较:


DDC控制器和扩展模块之间使用LON协议通信或采用I/O连接:

◆DDC控制器本身没有实际物理点或实际物理点数量较少,扩展后最多只能带128个实际物理点,因为LON通讯需要LON授权点(需收费),一个LON授权点只能扩展64个实际物理点,而ECHELON公司一般只免费提供1~2LON授权点。

◆CPU通过现场模块LON-BUS总线通信,速度78K bit/s,C-BUS总线最大通信速度为1M bit/s。

◆LONWORKS主要用于解决小型控制器之间的集成。其优点是方便现场仪器,如智能电表、传感器和执行器的连接网络,数据传输实时性差,数据量大,容易导致系统故障,给监控系统的正常运行带来巨大的隐患。

◆LON通信设备是世界上唯一的LON ID,必须在第一次使用时用LON通讯卡把LON ID读取到DDC控制器上,才能实现数据传输。当LON当通信设备出现故障需要更换新设备时,必须把新设备的LON ID读取到DDC控制器上且需要重新下载程序,才能实现数据传输,否则,DDC与新换LON该设备无法实现正常的数据传输。业主维修人员基本不能完成上述工作,维修工作比较麻烦。

◆扩展模块不支持带电热插拔,需要断电插拔


PLC控制器与扩展模块之间的通信:

◆PLC CPU无实际物理点或无实际物理点的控制器本身数量较少,但扩展后可带2000点(中低档)。

◆CPU通过通信模块和IO通信连接,速率可达12M bit/s。

◆IO如果模块支持带电热插拔,不需要在程序上做任何改动,就可以直接更换模块故障。


上位组态软件比较:

◆国际主流工业级组态软件基本不能与DDC控制器组态,如IFIX、INTOUCH、WINCC等。DDC厂家的组态软件比较不开放,基本上只能集成LONWORKS、BACNET通讯协议的设备,而LONWORKS、BACNET通讯协议只适用于楼控(民用)设备,而工业控制设备基本上不支持这些协议。

◆数据采集及刷新能力较差,大多数DDC组态软件刷时间在1~5秒,如果模拟量数据较多,经常出现几个小时数据没有变化等现象。各控制点的刷新时间无法自由设定,只能设定整个系统的刷新时间。

◆DDC厂家的组态软件自身基本没有强大的数据报表功能,需开发第三方报表软件,但无法达到无缝连接且运行很不稳定。

◆DDC组态软件的二次开发能力较差。

◆DDC通讯总线(与上位机)如果是C-BUS协议通讯通讯速率一般9.6kbit/s,最大为1M bit/s。

◆语言通用性差,对中文不支持或者支持不好。

PLC组态软件:

◆国际主流组态软件支持PLC控制器组态,如IFIX、INTOUCH、WINCC等。这些组态软件的开放性较高,与第三主设备的集成很容易实现,且运行比较稳定;

◆数据采集及刷新能力较强,所有控制点的刷新时间可以根据实际需要自由设定(10ms~1s);

◆IFIX、INTOUCH 、WINCC等国际主流组态软件支持VB等汇编语言,具有很强的二次开发能力;

◆ IFIX、INTOUCH 、WINCC等国际主流组态软件具有强大的数据报表功能,可以通过二次开发来实现数据分析等功能。


现场操作屏(HMI)组态比较

◆由于LONWORKS、BACNET等协议比较不开放或使用范围较小,市场上的触摸屏基本都不支持与DDC直接组态。

◆PLC控制器在工业上应用比较广泛,富士、西门子、欧姆龙、三菱、LG、施耐德等的触摸屏都支持直接与PLC通讯,一台触摸屏可以同时和多个PLC控制器通讯。PLC与屏的间距在100米范围内,通讯速可以达到12M。


I/O模块性能比较:


DDC I/O模块:

◆AI(模拟量输入模块,各类温湿度传感器等)

a:只支持0-10V电压信号输入、NTC等,很少支持4-20mA信号输入;

b:分辨率:《=10位,信号采集精度较低误差较大,每隔1秒刷新1次;

c:AI模块不带信号隔离,抗干忧能力很差,导致数据波动很大;

d:不能给传感器提供电源,传感器供电需通过外部电源。

◆AO(模拟量输出模块,用于调节水阀等)

a:基本只支持0-10V电压信号输出,不支持4-20mA信号输出。

b:分辨率:《=8位,信号输出精度较低误差较大;

c:扩展模块不支持带电热插拔,需要断电插拔。


PLC I/O模块:

◆AI(模拟量输入模块,各类温湿度传感器等)

A:支持0-10V、4-20mA等各类热电阻信号输入;

b:分辨率:12/13/14/15/16位定货时可以选择, 刷新时间可以自由选择2.5ms/16ms/20ms/100ms;

c:AI模块带信号隔离,抗干忧能力强,采集精度高,可以带电热插拔。

d:能给传感器提供DC24电源;


◆AO(模拟量输出模块,用于调节水阀、蒸汽阀、凤阀等)

a:支持0-10V、4-20mA信号输出;

b:分辨率:》=12位,信号输出精度较高,输出误差±0.5%,,可以带电热插拔。


编程软件比较:




DDC空调控制系统控制器编程:编程简单,但不支持自由编程。许多逻辑/功能无法实现;原始程序不能上传。修改程序必须有原始程序;无法进行二次开发,灵活性差。

PLC空调控制系统:编程比DDC有点难,支持自由编程,逻辑和操作能力强;原程序可上传,可在线修改;可进行二次开发,灵活性好。





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