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北京商业综合体楼宇设备自控系统安装找凯源恒润北京监控安装工程公司,带你了解BA 系统!

发布日期:2026-06-14 / 点击次数:75

北京商业综合体楼宇设备自控系统安装找凯源恒润北京监控安装工程公司,带你了解BA 系统!

BA 系统全称楼宇设备自控系统(Building Automation System-RTU),是以一台微机为中心,由符合工业标准的网络,对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接,通过特定的末端设备,实现对楼宇机电设备集中监控和管理的专业楼宇自动化控制系统。

楼宇设备自控系统(Building Automation System-RTU) 主要是建筑物的变配电设备、应急备用电源设备、蓄电池、不间断电源设备等监视、测量和照明设备的监控;给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制;空调系统的次热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等运行工况的监视、测量与控制;热力系统的热源设备等运行工况的监视;以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监视。

BA 系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等) 、现场 DDC 控制器、通讯网络, 以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。通讯线缆一般以手拉手布置。

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一、DDC 控制器概述

DDC 控制器是整个控制系统的核心,是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过 程是控制器通过模拟量输入通道(AI) 和数字量输入通道(DI) 采集实时数据, 并将模拟 量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D 转换),然后按照一定的控制规律进行运算, 最后发出控制信号, 并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A 转换) ,并通过模拟量输出通道(AO)和数字量输出通道(DO)直接控制设备的运行。

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1DDC 控制器工作原理

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所有的控制逻辑均由微信号处理器,并以各控制器为基础完成。这些控制器接收传感器,常用触点或其它仪器传送来的输入信号,并根据软件程序处理这些信号,再输出信号到外部设备。这些信号可用于启动或关闭机器,打开或关闭阀门或风门,或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。

DDC控制器是整个控制系统的核心,是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入(AI)和数字量输入通道(DI)采集实时数据,并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换),然后按照一定的控制规律进行运算,最后发出控制信号,并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换),并通过模拟量输出信号(AO)和数字量输出通道(DO)直接控制设备的运行。

2DDC 控制器功能

DDC控制器的软件通常包括基础软件、自检软件和应用软件三大块。其中基础软件是作为固定程序固化在模块中的通用软件,通常由DDC生产厂家直接写在微处理芯片上,不需要也不可能由其它人员进行修改。各个厂家的基础软件基本上是没有多少差别的。设置自检软件是保证DDC控制器的正常运行,检测其运行故障,同时也可便于管理人员维修。

应用软件是针对各个可调设备的控制内容而编写的,因此这部分软件可根据管理人员的需要进行一定程度的修改。它通常包括以下几个主要功能:控制,能量,管理,报警。评价一个DDC控制器的功能主要看其容量和配套的软件。DDC控制器的容量是以其所包含的控制点的数量来衡量的,即其可接受的输入信号或可发出输出信号的功能和数量。也就是说其有几个模拟量输入点,几个开关量输入点。点数多少是评价一个DDC控制器的重要指标,一般来讲点数越多表明其功能越强,可控制和管理的范围越大,当然其价格也就越高。

3DDC 控制器输入/输出

1、模拟量输入(AI)

模拟量输入的物理、化学量有温度、压力、流量、液位、空气质量等,这些物理化学量通过相应的传感器测量并经过变送器转变为标准的电信号。如:0—5V、0—10V、-10V—+10V、0—20mA、4—20mA等。这些标准的电信号与DDC的模拟量输入口连接,经过内部的A/D转换器变成数字量,再由DDC计算机进行分析处理。

2、数字量输入(DI)

DDC计算机可以直接判断DI通道上的开关信号,并将其转化成数字信号(通为“1”、断为“0”),这些数字量经过DDC控制器进行逻辑运算和处理。DDC 控制器对外部的开关、开关量传感器进行采集。一般数字量接口没有接外设或所接外设是断开状态时,DDC控制器将其认定为“0”,而当外设开关信号接通时,DDC控制器将其认定为“1”。

3、模拟量输出(AO)

DDC控制器对外部信号的采集,通过DDC控制器分析处理后再输出给输出通道。当外部需要模拟量输出时,系统经过D/A转换器转换后变成标准电信号。如:0—5V、0—10V、0—20mA、4—20mA等。模拟量输出信号一般用来控制风阀或水阀,风阀和水阀,有气动执行器和电动执行器两种,气动执行器是通过DDC 输出的模拟量电信号来控制电气转换器,使其输出对应的气信号来控制气动执行器。电动执行器是通过DDC输出模拟量电信号直接控制电动执行器。

4、数字量输出(DO)

DDC控制器对外部信号的采集,通过DDC 控制器分析处理后再输出给输出通道。当外部需要数字量输出时,系统直接提供开关信号来驱动外部设备。这些数字量开关信号可以是继电器的触点、NPN或PNP三极管、可控硅元件等。它们被用来控制诸如接触器、变频器、电磁阀、照明灯等。

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4PLC与DDC之间的区别

1、结构差别

DDC是一种“分散式控制系统”,组成的系统是分层的结构,可以实现点对点的通讯,而PLC只是一种控制“装置”,常用于生产线上某个部位的控制,组成的系统通过特有协议的现场总线连接,PLC通过上位机与其他PLC通讯;两者是“系统”与“装置”的区别。 

2、应用领域

DDC是由PLC发展而来的,PLC是专门应用在工业自动化方面的,在国内几乎全部的工业生产流水线控制系统,火力发电厂控制系统,钢铁厂控制系统都是应用了PLC系统,目前也有相当一部分楼控系统也应用了PLC。楼宇自控DDC是生产厂家根据楼宇自控特点从PLC发展而来的,与PLC的区别其实只是在其内部固化了一部分程序,但同时也缺少PLC的灵活性和应对复杂电磁干扰环境的能力。

3、协议差别

DDC系统一般支持多种协议标准,集成接口丰富,集成第三方设备的能力很强,系统自身的扩展性与开放性更好;而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议一般是专有的现场总线标准,与第三方设备的集成能力相对较差。 

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4、软件特性

DDC系统的上位机软件多为专用软件,其实从另一个侧面说明其不兼容,每个厂家的软件都有不一样,而且很多是英文的,这对技术员来讲更是恶梦的开始。而PLC系统上位机软件既可是专用软件,又可是通用组态软件,现在国内通用组态软件都是纯中文的,组态灵活方便。通用组态软件能应对复杂的工业控制系统,对区区楼控又何在话下。再说无论是PLC系统还是DDC系统的调试都是由专业调试人员完成组态,再培训业主操作管理,对业主来讲其实是一样的,反观通组态软件既能实现专业软件的所有功能,又能实现专业软件很多不能实现的功能(如高仿真界面、人声报警、用户定制功能等)。

5、扩展性

谁都知道PLC系统是通用性、开放性系统。现阶段大多数PLC系统与大多数DDC系统操作员站之间用的都是TCP/IP协议,都可以做到有网络就可接入。而目前DDC系统软件按用户数收取昂贵费用,令大部分已完工的楼控系统对分控操作站想要而不敢想啊!PLC系统正好有此优势。

6、专业性

PLC(如常用的西门子S7200和S7300)是通用的工控产品,没有内置经过严格实验的能源管理及节能程序;需要非常专业的设计人员做大量的现场调试工作,调试周期长。DDC固化专业版软件,有标准应用程序和经过严格实验的PID算法及能源管理程序等特殊的功能,DDC通常有:峰值负载控制、优化启停控制、优化设备调度、节约能源周期控制、多种空调运行模式、临时计划更换、节假日时间表、基础日历时间表、事件时间表,趋势记录和报表等功能。 

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7、模块化

PLC还分大、中、小、微PLC,如S7-200属于西门子微型PLC,S7300属于西门子较低性能系列,可以带的点数很有限,组成的网络规模有限,不易扩展。DDC有多种模块化系列可以选择,适合不同的空调工艺,IO点数配比合理,有适当冗余。 

8、安全性

DDC出现故障时,可在线更换,不影响本网络上其他DDC的网络通讯,DDC自身可以独立工作,中央操作站可以在不需要时停机,保证整个系统的安全可靠。PLC单元模块发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程,PLC依靠上位机工作。其实这个问题只要想象一下:一个火力发电厂正在发电,突然一个PLC模块坏了,如像上述所说的要将整个系统停机才能更换,那会是怎样的后果,锅炉都有可能爆炸啊!呵呵!比楼控后果要严重得多吧!现在很多PLC系统的模块都是热拔插、热备冗余(这几个功能,楼控好像是这几年向PLC学的吧),PLC是面向工业环境开发的,在复杂的工业控制环境下模块的故障或系统停机都可能产生重大事故或人员伤亡,可靠性要求较DDC又何止高一等啊!不知上述论述是怎么产生的。PLC控制核心能够在恶劣的环境中长期可靠、无故障运行,并且易接线、易维护、隔离性好、抗腐蚀能力强,能适应较宽的温度变化范围,平均无故障时间间隔(MTBF)大于15年。

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9、调试繁简度

由于应用的控制领域不同,PLC系统调试比较麻烦,DDC系统调试起来容易。而对于PLC构成的系统来说,工作量极其庞大,首先需要确定所要编辑更新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,最后再用专用的机器(读写器)专门一对一地将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且极其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。对日后维护人员的技术水平要求高。 

所以DDC系统要比PLC系统在安全可靠性上高一个等级。总之,由于应用的领域不同,DDC和PLC在工作方式、网络通讯、系统功能、专业性、扩展性、安全性上都有很大的差别。现在几个楼控系统完全由弱电集成商调试成功过,成功的楼控都是由经验丰富的调试工程师全程参与完成的。而经验丰富的调试工程师是用PLC还是DDC就没有关系了。

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10、目前现状

BA系统用DDC和PLC的都有,商用大楼,宾馆酒店,小区,写字楼用DDC的较多,厂房,医药厂等有部分用PLC。近年来PLC在BA系统的应用在迅速增加。

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