楼宇控制器

９８　Ｑ３楼宇控制器中４ＤＩＸ模块的改造设计　

Ｉ　Ｑ３楼宇控制器中４Ｄ　ＩＸ模块的改造设计　

闫　杰　（中航弱电系统工程有限公司，北京１０００４４）　

摘　要　简述了ＩＱ３的自制４ＤＩＸ模块的工作原理、设计思路、调试方法。　

关键词：输入端口的复用，ＩＱ３，４ＤＩＸ　

１　ＩＱ３中４Ｄｌｘ模块工作原理　

楼控系统中占用输入口的数量和系统成本有很大关系，通　过端口复用技术，对端口扩展，是楼控系统中提高性价比的一个　

常用技术。　４ＤＩＸ是ｌＱ３产品中，把一个模拟口扩展成４个数字口的扩　

展模块（纯硬件）。４ＤＩＸ对四个开关量进行编码后，通过ＩＱ３控　

制器的一个输入口，把编码量加载到ＩＱ３控制器中，在ｌＱ３内部　通过Ａ／Ｄ转换，完成对输入量解码，识别出４个开关量各自的　

状态，从而完成端口的复用。　

ｌＱ３能识别４－２０ｍＡ的模拟量。如果设计这样一个电路。能　

为ＩＱ３提供一个由Ｋ１－Ｋ４四个开关量分别控制的４个电流源　

ｌ１－１４，每个电流源的大小成一个二进制权数值（８ｌ、１６Ｉ、３２１、６４　Ｊ，　ｌ为一个基本电流量，在我们这个电路中约为０．０７５ｍＡ），通过　电路对这４个电流源的电流求和，形成一个总电流Ｉｘ（Ｉｘ＝Ｋ１　

Ｉ１＋Ｋ２￥１２＋Ｋ３　１３＋Ｋ４　１４），实现了对Ｋ１－Ｋ４四个开关量的　编码。把这个总电流ＩＸ送到一个ＩＱ３端口上，通过ＩＱ３端口，ｌｘ　送ＩＱ３内软件处理，在ＩＱ３内部的Ａ／Ｄ识别出ｌ１一ｌ４的权值，　

实现解码，从而区分Ｋ１～Ｋ４四个开关量谁为１，实现４ＤＩＸ的功　能（这也等效４ＤＩＸ的工作原理）。具体原理电路为图１。　

图１　系统原理图　Ｉｘ＝∑（Ｖｙ—Ｖｘ）／Ｒｘ（先假定Ｖｘ为０，Ｘ分别为１、２、３、４）　Ｉ的大小可以通过Ｒｘ的大小来控制，现在要实现电流系列，　

就转化成找一个和之对应的Ｒ（Ｒ为Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）电阻系列。　

在真实的系统中Ｖｘ不为Ｏ，而是为Ｖｘ＝Ｒｚ　Ｉｘ＝２４０　Ｉｘ　

楼宇自控系统 目录

目录 .......................................................................................................................................................... 2

第一部分 工程概况与系统解决方案说明 .......................................................................................... 5

1-1 工程概况 ...................................................................................................................................................... 5

1-2楼宇自控系统简介 ...................................................................................................................................... 5

1-3 设计依据 ...................................................................................................................................................... 6

第二部分 用户需求分析........................................................................................................................ 8

大唐兴业 DTC-BAS500楼宇自控系统网络结构及优势

集散型三级结构

DTC-BAS500楼宇自控系统采用集散型控制方式，即现场区域控制，计算机局域网通讯，最后进行集中监视、管理的系统控制方式。这种控制方式保证每个子系统都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，使得整个系统的结构完善、性能可靠。

本系统网络结构可分为三级，第一级为中央工作站，即控制中心，中央工作站设在控制中心机房内。中央工作站系统由PC主机、显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，整个大楼内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示，它可以直接和以太网相连。第二级为直接式数字控制器，第三级为采集现场信号的传感器和执行机构。直接数字控制器、传感器及执行机构随被控设备就近设置。

管理层网络支持TCP/IP协议，中央站可以通过网络把信息传送到任何需要的地方。现场控制网络则采用符合BACnet通信协议的网络，同时现场控制器可以独立于网络完成控制功能，如下图所示：

本系统采用最新技术的视窗图形用户界面，形象地监控各机电设备，有关的图形是动态显示，将采集到的模拟量/数字量等数据在图形相位置中实时显示运行工况。

同时采用多任务、多用户实时操作系统方式，操作员可在屏幕上观察不同的任务视窗信息，并在视窗之间进行切换。收集和分析采样数据，系统自动生成图表，包括历史数据、进行数据传输。

设置在控制中心的中央工作站可显示整个大厦的楼层平面图、各系统工艺流程图、自动控制系统图等，直观显示受控设备的位置，同时自动记录各种参数、状态、报警、记录启停时间、累计运行时间，可预定、调整日程功能表以及节能控制，并记录其它历史数据等。一旦报警，显示器立即显示相应的图形界面，系统记录报警时间和地点，并自动在打印机上输出打印报告，可设置系统报警类别的优先权，按轻重缓急来处理异常事件。

为保证系统运行的安全性，系统监控软件采用当代最先进且符合业界标准的软件技术，运行在多任务多线程主流的操作系统之上。具有功能强大的可扩展的人机接口图形界面，能够对设备系统进行完善的集成监控和管理。采用面向对象的图形界面，操作界面和相关的文档采用简体中文描述。系统监控软件包含运行该软件所需的操作系统和其他相关软件平台。

模块化PXC控制器本身和电源都不占用地址码，后面的TX-I/O模块占用地址。

每个模块化PXC控制器要占用一个ALN网络设备地址或一个IP地址，管理自组总线及FLN扩展总线上的I/O点模块，通讯波特率和地址通过超级终端软件来设定的。

P1 总线接口模块（P1 BIM）为TX-I/O模块提供P1 FLN通讯和电源

1个P1总线接口模块（TXB1.P1）可以支持80个TX-I/O点，支持10个I/O模块

一个典型的Apogee系统构架由三层网络组成：管理级网络（MLN），自控层网络（ALN）和现场总线（FLN）。

管理级网络：Management Level Network

自控层网络：Automation Level Network

现场总线：Field Level Network

自控层网络有四种：RS-485 ALN 、Remote ALN、Ethernet ALN（分有线和无线）和BACnet

ALN

RS-485 ALN 网络与Insight工作站采用直接连接方式。直接连接是指安装Insight软件的PC机提计算机的串口，经总线转换器（Trunk Interface II）与RS-485 ALN网络连接。

注释：总线转换器可将RS-232转化成RS-485信号

Remote（远程）ALN 的两种连接方式：1.使用调制解调器（MODEM），即安装Insight软件的PC机使用MODEM，经公用和内部电话线与远端的自控层网络（ALN）连接；2.使用Apogee以太网接口（AEM100）将ALN总线连接到Insight工作站相连的以太网上。

Ethernet ALN是指带有以太网接口的DDC控制器直接连接到与Insight工作站相连的以太网上。分4种方式连接：1.使用DHCP服务器将以太网连接到现有的网络（动态分布的IP）方式；2.不同子网中的以太网控制器使用静态的IP地址；3.许多子网中的独立的以太网控制器；4.以太网ALN与独立Insight工作站的连接。