Прямое цифровое управление

Прямое цифровое управление – это автоматизированное управление состоянием или процессом с помощью цифрового устройства (компьютера). ^[1]^[2] Прямое цифровое управление использует централизованный сетевой подход. Все приборы собираются с помощью различных аналоговых и цифровых преобразователей, которые используют сеть для передачи этих сигналов в центральный контроллер. Затем централизованный компьютер следует всем своим производственным правилам (которые могут включать сенсорные точки в любом месте конструкции) и отправляет действия через ту же сеть на клапаны, приводы и другие компоненты отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которые можно регулировать. .

Обзор

Центральные контроллеры и большинство контроллеров терминальных устройств являются программируемыми, что означает, что программный код прямого цифрового управления может быть настроен для использования по назначению. Функции программы включают расписания, заданные значения , контроллеры, логику, таймеры, журналы трендов и сигналы тревоги.

Контроллеры агрегатов обычно имеют аналоговые и цифровые входы, которые позволяют измерять переменные (температуру, влажность или давление), а также аналоговые и цифровые выходы для управления средой (горячая/холодная вода и/или пар). Цифровые входы обычно представляют собой (сухие) контакты устройства управления, а аналоговые входы обычно представляют собой измерение напряжения или тока от устройства измерения переменных (температуры, влажности, скорости или давления). Цифровые выходы обычно представляют собой контакты реле, используемые для запуска и остановки оборудования, а аналоговые выходы обычно представляют собой сигналы напряжения или тока для управления движением устройств управления средой (воздух/вода/пар).

История

Первый пример системы прямого цифрового управления был создан австралийской компанией Midac в 1981–1982 годах с использованием оборудования, разработанного австралийской компанией R-Tec. Система, установленная в Мельбурнском университете, использовала сеть последовательной связи, соединяющую здания кампуса с «внешней» системой диспетчерской в подвале Старого здания геологии. В каждом удаленном или спутниковом разведывательном блоке (SIU) работало 2 микропроцессора Z80, в то время как на внешнем блоке работало одиннадцать Z80 в конфигурации параллельной обработки со страничной общей памятью. Микропроцессоры z80 разделяли нагрузку, передавая задачи друг другу через общую память и сеть связи. Возможно, это была первая успешная реализация прямого цифрового управления с распределенной обработкой.

Передача данных

Когда цифровые контроллеры прямого управления объединены в сеть, они могут обмениваться информацией через шину данных. Система управления может использовать язык «собственного» или «открытого протокола» для связи по шине данных. Примерами языка открытого протокола являются сеть управления автоматизацией зданий (BACnet) , LonWorks (Echelon), Modbus TCP и KNX .

Интеграция

Когда различные сети передачи данных прямого цифрового управления связаны друг с другом, ими можно управлять с общей платформы. Эта платформа может затем обмениваться информацией с одного языка на другой. Например, контроллер LON может использовать значение температуры совместно с контроллером BACnet. Платформа интеграции может не только обеспечить общий доступ к информации, но и взаимодействовать со всеми устройствами.

Большинство интеграционных платформ представляют собой либо ПК, либо сетевое устройство. Во многих случаях HMI (человеко-машинный интерфейс) или SCADA его частью являются (диспетчерский контроль и сбор данных). Примерами интеграционных платформ, и это лишь некоторые из них, являются Tridium Niagara AX, Trend Controls, TAC Vista, CAN2GO и серверная технология Unified Architecture, т.е. OPC (Open Connectivity), используемая, когда прямое подключение невозможно.

Приложения

В отоплении, вентиляции и кондиционировании воздуха

Прямое цифровое управление часто используется для управления устройствами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, такими как клапаны, через микропроцессоры с использованием программного обеспечения для выполнения логики управления. Такие системы получают аналоговые и цифровые входные данные от датчиков и устройств и в соответствии с логикой управления предоставляют аналоговые или цифровые выходные данные. ^[1]

Эти системы могут быть сопряжены с пакетом программного обеспечения, который позволяет операторам графически контролировать, контролировать, сигнализировать и диагностировать оборудование здания удаленно.

Рост растений

Прямое цифровое управление может применяться для оптимизации роста растений в камере выращивания . ^[3]

Мотор

Используя алгоритм, основанный на теории оптимального управления , можно управлять скоростью асинхронного двигателя с помощью микроконтроллера. ^[4]

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Сэмюэл С. Шугарман (2004). Основы ОВКВ . Фэрмонт Пресс. ISBN 0-88173-489-6 .
^ Джеймс Р. Ли (1987). Прикладная теория управления . ИЭПП. ISBN 0-86341-089-8 .
^ Т. Такакура; Т. Козай; К. Тачибана; К. А. Джордан (1974). «Прямой цифровой контроль роста растений I. Конструкция и работа системы» . Сделки ASAE . 17 (6): 1150–1154. дои : 10.13031/2013.37049 . ISSN 2151-0059 .
^ Цучия, Т. (апрель 1982 г.). «Улучшенный алгоритм прямого цифрового управления микропроцессорной реализацией» . Транзакции IEEE при автоматическом управлении . 27 (2): 295–306. дои : 10.1109/TAC.1982.1102906 . Проверено 24 февраля 2024 г.

Внешние ссылки

www.cipriansusanu.ro www.directdigital.ro компьютерный инженер, Бухарест, Румыния.

[sugarman-1] Перейти обратно: ^а ^б Сэмюэл С. Шугарман (2004). Основы ОВКВ . Фэрмонт Пресс. ISBN 0-88173-489-6 .

[2] Джеймс Р. Ли (1987). Прикладная теория управления . ИЭПП. ISBN 0-86341-089-8 .

[3] Т. Такакура; Т. Козай; К. Тачибана; К. А. Джордан (1974). «Прямой цифровой контроль роста растений I. Конструкция и работа системы» . Сделки ASAE . 17 (6): 1150–1154. дои : 10.13031/2013.37049 . ISSN 2151-0059 .

[4] Цучия, Т. (апрель 1982 г.). «Улучшенный алгоритм прямого цифрового управления микропроцессорной реализацией» . Транзакции IEEE при автоматическом управлении . 27 (2): 295–306. дои : 10.1109/TAC.1982.1102906 . Проверено 24 февраля 2024 г.

[1]

[2]

[3]

[4]