基于DDC樓宇智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1．2．3下位機(jī)系統(tǒng)程序[7-8]
　下位機(jī)系統(tǒng)程序包括引導(dǎo)程序、主程序、中斷程序、I/O處理程序、通信程序、功能模塊控制程序、特殊寄存器和線圈、配置表格、高速部件故障處理等功能模塊程序。圖4為下位機(jī)程序流程圖。

2 系統(tǒng)工作原理
　該設(shè)計(jì)采用循環(huán)掃描的工作方式，每一個(gè)程序CPU都從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，按照指令步序號(hào)做周期性循環(huán)掃描，如沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始一條一條執(zhí)行，直到結(jié)束后，再進(jìn)入下一個(gè)掃描周期，如此循環(huán)往復(fù)。每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期，而掃描周期的大小主要取決于：(1)CPU的主頻；(2)程序中指令的多少；(3)指令周期這3個(gè)因素。
每個(gè)掃描周期有如下三個(gè)主要階段：
　(1)在輸入刷新階段，首先CPU掃描全部輸入端口，讀取各個(gè)端口的狀態(tài)信息，并根據(jù)工作要求寫(xiě)入狀態(tài)寄存器。完成刷新階段的工作后，即轉(zhuǎn)入程序的執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)在不斷的變化，輸入寄存器的內(nèi)容也不會(huì)隨著發(fā)生變化，直到下一個(gè)周期的輸入刷新階段才可改變。
　(2)程序執(zhí)行階段
　根據(jù)用戶輸入的梯形圖程序，從第一條指令開(kāi)始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器中，當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完成后，轉(zhuǎn)入輸出刷新階段。
　(3)輸出刷新階段
　當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將狀態(tài)寄存器的內(nèi)容依次送到I/O對(duì)應(yīng)的輸出寄存器中，并通過(guò)一定的轉(zhuǎn)換方式，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件工作。
　由此可見(jiàn)，輸入刷新、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成一個(gè)工作周期，并且循環(huán)往復(fù)，稱為循環(huán)掃描工作方式。由于輸入刷新階段是緊接輸出刷新階段后馬上進(jìn)行的，所以將這兩個(gè)階段稱為IO映射表刷新。當(dāng)然還有自診斷功能和通信功能。綜上所述整個(gè)掃描過(guò)程如圖5所示。

掃描周期的長(zhǎng)度主要取決于程序的長(zhǎng)度，掃描周期越長(zhǎng)，相應(yīng)速度越慢，由于每個(gè)周期只進(jìn)行一次I/O刷新，所以系統(tǒng)存在輸入輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但由于其對(duì)I/O映射表的變化，每個(gè)周期限只輸出更新一次，DDC在一個(gè)工作周期的大部分時(shí)間是與外部擴(kuò)展模塊隔離的，有利于避免工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)脈沖的瞬時(shí)干擾，使誤動(dòng)作大大減少，但在快速響應(yīng)的系統(tǒng)中就會(huì)造成滯后現(xiàn)象。
該設(shè)計(jì)是以網(wǎng)絡(luò)可編程控制器DDＣ為核心，利用現(xiàn)場(chǎng)總線CAN、工業(yè)以太網(wǎng)、ＧＰＲＳ等相關(guān)的通信媒介，將傳感器、執(zhí)行電機(jī)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程或無(wú)線鏈接的硬件系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)上位機(jī)進(jìn)行編程，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)下位機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)了樓宇系統(tǒng)的控制。其特點(diǎn)為：
　(1) 操作簡(jiǎn)單、方便并具備很強(qiáng)的故障診斷能力；
　(2)由于采用中心控制室對(duì)不同位置的建筑進(jìn)行統(tǒng)一管理，大大節(jié)省了能源和人力成本；
　(3) 控制的精確度大大提高，從而提高了舒適度；
　(4) 由于傳統(tǒng)的DDC系統(tǒng)校準(zhǔn)后會(huì)降低精度，而該系統(tǒng)則無(wú)需校準(zhǔn)，減小了誤差。
　總之，通過(guò)該設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)樓宇進(jìn)行控制,提高了效率，達(dá)到預(yù)期的效果。
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